火电厂废水处理与回用

21/23火电厂废水处理与回用第一部分火电厂废水来源及特点 2第二部分火电厂废水处理工艺流程 3第三部分废水预处理-格栅、沉砂池、气浮 5第四部分生物处理-活性污泥法、生物滤池 7第五部分化学处理-混凝沉淀、离子交换 9第六部分物理处理-反渗透、电渗析 11第七部分废水回用技术-冷却水、锅炉补给水 13第八部分回用水水质标准及监控 17第九部分火电厂废水处理与回用经济效益 19第十部分火电厂废水处理与回用发展趋势 21

第一部分火电厂废水来源及特点火电厂废水来源及特点

火电厂废水可分为以下几类：

#（1）生产废水

主要包括锅炉排污水、凝结水系统排污水、化学水处理废水、冷却水排污水以及废水处理厂含盐废水等。

-锅炉排污水：是锅炉为了保证锅水质量，除去锅水中杂质、盐分，防止锅炉结垢、腐蚀而排出的废水。

-凝结水系统排污水：是凝结水系统为了除去冷凝器中带入的杂质，防止冷凝器结垢、腐蚀而排出的废水。

-化学水处理废水：是水处理厂为了除去给水中杂质，防止锅炉结垢、腐蚀而排出的废水。

-冷却水排污水：是冷却水系统为了除去冷却水中杂质，防止冷却设备结垢、腐蚀而排出的废水。

-废水处理厂含盐废水：是火电厂废水处理厂在处理各种废水时产生的含盐废水。

#（2）生活废水

生活废水包括职工生活污水和食堂污水。

职工生活污水是职工在日常生活中产生的污水，食堂污水是食堂在烹饪过程中产生的污水。生活污水主要含有机物、氮、磷等污染物，其水质随职工生活水平和食堂管理水平而变化。

#（3）大气降水

大气降水是指降落在火电厂厂区内的雨水、雪水、冰雹等。大气降水会将火电厂厂区内的各种污染物冲刷下来，形成厂区径流。厂区径流主要含有悬浮物、有机物、氮、磷等污染物。

#火电厂废水特点

火电厂废水具有以下几个特点：

-水量大：火电厂废水水量大，一般为火电厂用水量的10%～20%。以日产60万千瓦的火电厂为例，其废水水量约为6000～12000吨/日。

-污染物浓度高：火电厂废水中的污染物浓度高，主要包括悬浮物、有机物、氮、磷等。

-污染物种类多：火电厂废水中的污染物种类多，包括无机物和有机物。无机物主要是悬浮物、溶解性盐类等；有机物主要是油类、酚类、氰化物等。

-水质波动大：火电厂废水的水质波动大，主要受生产负荷、燃料种类、水处理工艺等因素影响。

-有毒有害：火电厂废水中含有大量的有毒有害物质，主要包括重金属、氰化物、酚类等，对环境和人体健康造成严重危害。

火电厂废水具有上述特点，因此其处理难度大，需要采用多级处理工艺才能达到排放标准。第二部分火电厂废水处理工艺流程火电厂废水处理工艺流程

火电厂废水处理工艺流程一般包括以下几个步骤：

1.预处理

预处理的目的是去除废水中较粗大的杂质和悬浮物，以保护后续处理设备。预处理工艺通常包括格栅、沉砂池和调节池。

*格栅：格栅可以去除废水中较粗大的杂质，如塑料、纸张、布料等。

*沉砂池：沉砂池可以去除废水中较细小的砂粒和泥沙。

*调节池：调节池可以调节废水的流量和水质，使后续处理设备能够稳定运行。

2.初级处理

初级处理的目的是去除废水中大部分的悬浮物和有机物。初级处理工艺通常包括混凝、沉淀和过滤。

*混凝：混凝是利用化学药剂将废水中细小的悬浮物和有机物聚集在一起，形成较大的絮凝物。

*沉淀：沉淀是利用重力将絮凝物从废水中分离出来。

*过滤：过滤是利用滤料将絮凝物从废水中分离出来。

3.二级处理

二级处理的目的是去除废水中大部分的可溶性有机物和氮磷等营养物。二级处理工艺通常包括生物处理和消毒。

*生物处理：生物处理是利用微生物将废水中可溶性有机物和氮磷等营养物分解成无害的物质。

*消毒：消毒是利用化学药剂或物理方法杀死废水中残留的微生物病原体。

4.三级处理

三级处理的目的是去除废水中残留的污染物，使废水达到回用或排放标准。三级处理工艺通常包括反渗透、电渗析和离子交换等。

*反渗透：反渗透是利用半透膜将废水中残留的污染物分离出来。

*电渗析：电渗析是利用电场的作用将废水中残留的污染物分离出来。

*离子交换：离子交换是利用离子交换树脂将废水中残留的污染物交换出来。

5.回用

处理后的废水可以回用到火电厂的生产过程中，如锅炉补给水、冷却水等。回用废水可以减少火电厂对新鲜水的需求，降低火电厂的生产成本。

6.排放

经过处理后的废水，如果不能回用，则需要排放到环境中。排放的废水必须达到国家或地方规定的排放标准。第三部分废水预处理-格栅、沉砂池、气浮#火电厂废水处理与回用——废水预处理-格栅、沉砂池、气浮

一、格栅

格栅是火电厂废水预处理系统中常用的固液分离设备，主要用于去除废水中的较大固体颗粒，如树枝、塑料、碎布等。格栅的类型主要有以下几种：

1.固定格栅：固定格栅由固定栅条组成，栅条间隙固定，适用于去除尺寸大于栅条间隙的固体颗粒。

2.活动格栅：活动格栅由活动栅条组成，栅条间隙可调节，适用于去除不同尺寸的固体颗粒。

3.反冲洗格栅：反冲洗格栅在格栅上设置反冲洗装置，通过反冲洗水流将格栅上的固体颗粒冲洗下来，适用于去除粘性较强的固体颗粒。

二、沉砂池

沉砂池是火电厂废水预处理系统中常用的固液分离设备，主要用于去除废水中的无机颗粒，如砂粒、煤渣等。沉砂池的类型主要有以下几种：

1.竖流沉砂池：竖流沉砂池由若干个竖流沉淀池组成，废水从池底进入，在池内上升，固体颗粒沉降至池底，通过排泥管排出。

2.横流沉砂池：横流沉砂池由若干个横流沉淀池组成，废水从一端进入，在池内横向流动，固体颗粒沉降至池底，通过排泥管排出。

3.旋流沉砂池：旋流沉砂池利用离心力将固体颗粒从废水中分离出来，固体颗粒沉降至池底，通过排泥管排出。

三、气浮

气浮是火电厂废水预处理系统中常用的固液分离设备，主要用于去除废水中的悬浮颗粒，如油脂、泡沫等。气浮的类型主要有以下几种：

1.溶气气浮：溶气气浮将空气溶解在水中，然后将水中的空气释放出来，形成微小的气泡，使悬浮颗粒粘附在气泡上，浮至水面，通过撇渣器排出。

2.扩散气浮：扩散气浮将空气直接扩散到水中，形成微小的气泡，使悬浮颗粒粘附在气泡上，浮至水面，通过撇渣器排出。

3.压力气浮：压力气浮将废水加压至一定压力，然后迅速减压，使水中的空气释放出来，形成微小的气泡，使悬浮颗粒粘附在气泡上，浮至水面，通过撇渣器排出。

四、废水预处理的工艺流程

火电厂废水预处理的工艺流程一般包括以下步骤：

1.格栅：将废水中的较大固体颗粒去除。

2.沉砂池：将废水中的无机颗粒去除。

3.气浮：将废水中的悬浮颗粒去除。

4.后续处理：对预处理后的废水进行后续处理，以达到回用或排放标准。第四部分生物处理-活性污泥法、生物滤池生物处理-活性污泥法

活性污泥法是一种生物处理污水的方法，利用微生物的代谢作用将污水中的有机物分解为无机物，净化污水。该方法广泛应用于火电厂废水的处理。

#工艺流程

活性污泥法工艺流程主要包括曝气池、沉淀池和污泥回流系统。曝气池中，污水与活性污泥混合，在曝气机的作用下，微生物利用污水中的有机物进行生长繁殖。沉淀池中，活性污泥与污水分离，沉淀下来的活性污泥一部分回流到曝气池，另一部分排放至污泥处理设施。

#优点

*处理效率高，出水水质好

*工艺成熟，操作简单

*抗冲击负荷能力强

*污泥产量低

#缺点

*占地面积大

*能耗高

*对污泥的处理和处置要求高

生物处理-生物滤池

生物滤池是一种生物处理污水的方法，利用附着在滤料表面的微生物将污水中的有机物分解为无机物，净化污水。该方法也广泛应用于火电厂废水的处理。

#工艺流程

生物滤池工艺流程主要包括滤池、曝气系统和污水分配系统。滤池中，污水从滤料顶部流入，在滤料表面形成生物膜。生物膜中的微生物利用污水中的有机物进行生长繁殖，将有机物分解为无机物。曝气系统向滤池中提供氧气，以满足微生物的需氧量。污水分配系统将污水均匀地分配到滤池的各个部位。

#优点

*处理效率高，出水水质好

*工艺简单，操作方便

*占地面积小

*能耗低

*抗冲击负荷能力强

#缺点

*生物滤池的启动时间较长

*对污水的预处理要求较高

*污泥产量高第五部分化学处理-混凝沉淀、离子交换化学处理-混凝沉淀、离子交换

1.混凝沉淀

混凝沉淀法是利用混凝剂将废水中胶体颗粒和悬浮物絮凝沉淀，以达到废水净化的目的。混凝沉淀法是电厂废水处理中常用的方法之一，其工艺流程一般包括混凝、絮凝和沉淀三个步骤。

*混凝：混凝剂与废水混合后，通过快速搅拌使混凝剂充分分散在废水中，与废水中的胶体颗粒和悬浮物相互作用，形成絮凝体。常用的混凝剂有硫酸铝、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。

*絮凝：絮凝剂与废水中的胶体颗粒和悬浮物相互作用后，形成絮凝体。絮凝体在缓慢搅拌下逐渐长大，并相互碰撞、粘附，形成更大的絮凝体。

*沉淀：絮凝体在重力作用下沉降，形成沉淀物。沉淀物中的水分通过压滤或离心机等设备进行脱水处理，得到废水处理后的污泥。

2.离子交换

离子交换法是利用离子交换树脂将废水中的离子与树脂上的离子进行交换，以达到废水净化的目的。离子交换法是电厂废水处理中常用的方法之一，其工艺流程一般包括离子交换柱、再生装置和废水处理后的水。

*离子交换柱：离子交换柱内装有离子交换树脂，废水从离子交换柱顶部流入，与离子交换树脂接触后，废水中的离子与树脂上的离子进行交换。离子交换树脂上的离子被废水中的离子取代，废水中的离子被树脂上的离子吸附。

*再生装置：离子交换树脂在使用一段时间后，其交换容量会降低，需要进行再生。再生装置中含有再生剂，再生剂与离子交换树脂接触后，再生剂中的离子与树脂上的离子进行交换，树脂上的离子被再生剂中的离子取代，树脂交换容量得到恢复。

*废水处理后的水：再生后的离子交换树脂与废水再次接触，废水中的离子与树脂上的离子进行交换，废水中的离子被树脂上的离子吸附，废水得到净化。

3.混凝沉淀与离子交换的优缺点

混凝沉淀法

*优点：工艺简单，操作方便，设备投资少，运行费用低。

*缺点：产生的污泥量大，需要妥善处理；对废水中的有机物去除效果较差。

离子交换法

*优点：出水水质好，对废水中的有机物去除效果好，产生的污泥量少。

*缺点：工艺复杂，设备投资高，运行费用高，需要定期再生离子交换树脂。

4.混凝沉淀与离子交换的应用

混凝沉淀法和离子交换法在电厂废水处理中都有广泛的应用。混凝沉淀法主要用于去除废水中的悬浮物、胶体颗粒和部分有机物。离子交换法主要用于去除废水中的离子，如钠离子、钙离子、镁离子、氯离子等。混凝沉淀法和离子交换法可以单独使用，也可以联合使用，以达到更好的废水处理效果。第六部分物理处理-反渗透、电渗析火电厂废水处理与回用

物理处理-反渗透、电渗析

反渗透（ReverseOsmosis，RO）是一种膜分离技术，利用选择性透过膜，在一定的压力下，使废水中的溶质（包括离子、小分子物质和微生物等）被膜截留，而干净的溶剂（水）透过膜，得到纯净水。反渗透广泛用于海水淡化、苦咸水淡化、废水处理等领域。反渗透膜一般由半透膜、支持层和防污层组成。半透膜是反渗透膜的核心部件，具有选择性透过性，允许水分子通过，而阻止盐和其他溶质通过。支持层为半透膜提供机械强度，防止半透膜破裂。防污层可以防止污垢在膜表面沉积，保持膜的透水性。

反渗透的工艺流程一般包括预处理、反渗透膜分离、后处理三个步骤。预处理主要去除废水中的悬浮物、胶体、油脂等物质，防止这些物质堵塞反渗透膜。反渗透膜分离是反渗透的核心步骤，在一定的压力下，将废水中的溶质与水分离。后处理主要去除反渗透产水中的余氯、二氧化碳等物质，使产水达到回用水标准。

电渗析是一种利用离子交换膜的选择性透过性，在电场的作用下，将废水中的阴阳离子分离的一种膜分离技术。电渗析广泛用于苦咸水淡化、废水处理、食品加工等领域。电渗析膜一般由阳离子交换膜和阴离子交换膜交替排列组成。阳离子交换膜可以透过阳离子，而阻止阴离子通过。阴离子交换膜可以透过阴离子，而阻止阳离子通过。在电场的作用下，废水中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，从而实现废水中的阴阳离子分离。

电渗析的工艺流程一般包括预处理、电渗析膜分离、后处理三个步骤。预处理主要去除废水中的悬浮物、胶体、油脂等物质，防止这些物质堵塞电渗析膜。电渗析膜分离是电渗析的核心步骤，在电场的作用下，将废水中的阴阳离子分离。后处理主要去除电渗析产水中的余氯、二氧化碳等物质，使产水达到回用水标准。

反渗透和电渗析都是常用的火电厂废水处理与回用技术。反渗透具有脱盐率高、产水水质好、能耗低等优点，但投资和运行成本较高。电渗析具有投资和运行成本低、能耗低等优点，但脱盐率较低。因此，在实际应用中，往往将反渗透和电渗析两种技术结合使用，以获得更好的处理效果。第七部分废水回用技术-冷却水、锅炉补给水废水回用技术——冷却水、锅炉补给水

冷却水回用技术

冷却水回用是利用废水作为冷却水源，经过处理后重复利用的一种技术。火电厂冷却水回用技术主要包括以下几种：

（1）循环冷却水回用技术：循环冷却水回用技术是将冷却水循环使用，通过冷却塔等设备将冷却水中的热量散发到大气中，然后将冷却后的水重新利用。循环冷却水回用技术可以有效地减少冷却水排放量，降低火电厂的取水量。

（2）直接冷却水回用技术：直接冷却水回用技术是将废水直接作为冷却水源，不经过冷却塔等设备进行冷却，直接用于冷却设备。直接冷却水回用技术可以进一步减少冷却水排放量，降低火电厂的取水量。但是，直接冷却水回用技术对废水的质量要求较高，需要对废水进行预处理，以去除其中的杂质和有害物质。

（3）混合冷却水回用技术：混合冷却水回用技术是将循环冷却水回用技术和直接冷却水回用技术相结合的一种技术。混合冷却水回用技术将一部分废水直接作为冷却水源，另一部分废水经过冷却塔等设备冷却后重复利用。混合冷却水回用技术可以兼顾循环冷却水回用技术和直接冷却水回用技术的优点，既可以减少冷却水排放量，降低火电厂的取水量，又可以降低对废水质量的要求。

锅炉补给水回用技术

锅炉补给水回用技术是将废水处理后作为锅炉补给水源的一种技术。火电厂锅炉补给水回用技术主要包括以下几种：

（1）蒸汽冷凝水回用技术：蒸汽冷凝水回用技术是将蒸汽冷凝后的水收集起来，经过处理后作为锅炉补给水源。蒸汽冷凝水回用技术可以有效地减少锅炉补给水量，降低火电厂的取水量。

（2）锅炉排污水回用技术：锅炉排污水回用技术是将锅炉排污水经过处理后作为锅炉补给水源。锅炉排污水回用技术可以有效地减少锅炉排污水排放量，降低火电厂的取水量。但是，锅炉排污水回用技术对废水的质量要求较高，需要对废水进行预处理，以去除其中的杂质和有害物质。

（3）凝结水回用技术：凝结水回用技术是将凝结水收集起来，经过处理后作为锅炉补给水源。凝结水回用技术可以有效地减少锅炉补给水量，降低火电厂的取水量。但是，凝结水回用技术对废水的质量要求较高，需要对废水进行预处理，以去除其中的杂质和有害物质。

废水回用技术在火电厂中的应用

废水回用技术在火电厂中的应用可以有效地减少火电厂的取水量，降低火电厂的运行成本，保护水环境。目前，废水回用技术已经广泛应用于火电厂中。

（1）循环冷却水回用技术：循环冷却水回用技术是火电厂中最常用的废水回用技术。循环冷却水回用技术可以有效地减少冷却水排放量，降低火电厂的取水量。目前，火电厂的循环冷却水回用率已经达到90%以上。

（2）直接冷却水回用技术：直接冷却水回用技术主要用于火电厂的机组冷却。直接冷却水回用技术可以进一步减少冷却水排放量，降低火电厂的取水量。目前，火电厂的直接冷却水回用率已经达到50%以上。

（3）混合冷却水回用技术：混合冷却水回用技术主要用于火电厂的机组冷却。混合冷却水回用技术可以兼顾循环冷却水回用技术和直接冷却水回用技术的优点，既可以减少冷却水排放量，降低火电厂的取水量，又可以降低对废水质量的要求。目前，火电厂的混合冷却水回用率已经达到70%以上。

（4）蒸汽冷凝水回用技术：蒸汽冷凝水回用技术主要用于火电厂的汽轮机冷却。蒸汽冷凝水回用技术可以有效地减少锅炉补给水量，降低火电厂的取水量。目前，火电厂的蒸汽冷凝水回用率已经达到95%以上。

（5）锅炉排污水回用技术：锅炉排污水回用技术主要用于火电厂的锅炉排污。锅炉排污水回用技术可以有效地减少锅炉排污水排放量，降低火电厂的取水量。目前，火电厂的锅炉排污水回用率已经达到80%以上。

（6）凝结水回用技术：凝结水回用技术主要用于火电厂的凝汽器冷却。凝结水回用技术可以有效地减少锅炉补给水量，降低火电厂的取水量。目前，火电厂的凝结水回用率已经达到90%以上。

废水回用技术在火电厂中的发展前景

废水回用技术在火电厂中的应用前景非常广阔。随着火电厂规模的不断扩大，火电厂的取水量也在不断增加。废水回用技术可以有效地减少火电厂的取水量，降低火电厂的运行成本，保护水环境。因此，废水回用技术在火电厂中的应用前景非常广阔。

目前，火电厂的废水回用率已经达到80%以上。但是，火电厂的废水回用率还有很大的提升空间。随着废水回用技术的发展，火电厂的废水回用率有望达到95%以上。

废水回用技术在火电厂中的发展前景主要包括以下几个方面：

（1）循环冷却水回用技术的进一步推广：循环冷却水回用技术是火电厂中最常用的废水回用技术。随着火电厂规模的不断扩大，火电厂的循环冷却水回用率也需要进一步提高。

（2）直接冷却水回用技术的进一步应用：直接冷却水回用技术可以进一步减少冷却水排放量，降低火电厂的取水量。随着废水回用技术的发展，直接冷却水回用技术将在火电厂中得到更广泛的应用。

（3）混合冷却水回用技术的进一步发展：混合冷却水回用技术可以兼顾循环冷却水回用技术和直接冷却水回用技术的优点。随着废水回用技术的发展，混合冷却水回用技术将在火电厂中得到进一步的发展。

（4）蒸汽冷凝水回用技术的进一步完善：蒸汽冷凝水回用技术可以有效地减少锅炉补给水量，降低火电厂的取水量。随着废水回用技术的发展，蒸汽冷凝水回用技术将在火电厂中得到进一步的完善。

（5）锅炉排污水回用技术的进一步提高：锅炉排污水回用技术可以有效地减少锅炉排污水排放量，降低火电厂的取水量。随着废水回用技术的发展，锅炉排污水回用技术将在火电厂中得到进一步的提高。

（6）凝结水回用技术的进一步推广：凝结水回用技术可以有效地减少锅炉补给水量，降低火电厂的取水量。随着废水回用技术的发展，凝结水回用技术将在火电厂中得到进一步的推广。第八部分回用水水质标准及监控火电厂废水处理与回用-回用水水质标准及监控

1.回用水水质标准

回用水的水质标准一般根据火电厂的具体情况而定，但通常需要满足以下要求：

-浊度：≤5NTU

-色度：≤15度

-pH值：6.0-9.0

-总溶解固体（TDS）：≤1000mg/L

-化学需氧量（COD）：≤50mg/L

-生化需氧量（BOD）：≤10mg/L

-悬浮物（SS）：≤30mg/L

-石油类：≤5mg/L

-氨氮：≤2mg/L

-亚硝酸盐：≤0.5mg/L

-硝酸盐：≤10mg/L

-磷酸盐：≤1mg/L

-重金属：符合国家相关标准

2.回用水水质监控

回用水的水质监控是确保回用水安全可靠的重要措施。通常情况下，回用水的水质监控包括以下内容：

-浊度：每天监测一次

-色度：每周监测一次

-pH值：每天监测一次

-总溶解固体（TDS）：每周监测一次

-化学需氧量（COD）：每周监测两次

-生化需氧量（BOD）：每周监测两次

-悬浮物（SS）：每周监测两次

-石油类：每月监测一次

-氨氮：每周监测两次

-亚硝酸盐：每月监测一次

-硝酸盐：每月监测一次

-磷酸盐：每月监测一次

-重金属：每季度监测一次

回用水的水质监控数据应记录在案，并与回用水的水质标准进行比较。如果回用水的水质不符合标准，应及时采取措施进行整改。第九部分火电厂废水处理与回用经济效益#火电厂废水处理与回用经济效益

1.减少废水处理成本

通过对火电厂废水进行处理，可以有效降低排放废水的污染物浓度，从而减少废水处理成本。一方面，可以降低废水处理厂的建设和运营成本；另一方面，可以减少废水处理过程中产生的污泥量，从而降低污泥处理和处置成本。据统计，火电厂废水处理与回用可使废水处理成本降低30%~50%。

2.节约水资源

火电厂废水处理与回用可以节约宝贵的水资源。一方面，可以将经过处理后的废水回用于锅炉补给水、冷却水、洗涤水等，减少对新鲜水的需求；另一方面，可以减少废水排放量，从而增加水体的可用水量。据统计，火电厂废水处理与回用可节约水资源30%~50%。

3.减少环境污染

火电厂废水处理与回用可以有效减少环境污染。一方面，可以降低废水中污染物浓度，从而减少废水排放对环境的影响；另一方面，可以减少废水的排放量，从而减少对水体的污染。据统计，火电厂废水处理与回用可减少环境污染30%~50%。

4.提高能源利用效率

火电厂废水处理与回用可以提高能源利用效率。一方面，可以通过对废水进行预处理，回收废水中的热能，从而降低锅炉补给水的温度，进而降低锅炉的耗能；另一方面，可以通过对废水进行回用，减少新鲜水的使用量，从而降低水泵的耗能。据统计，火电厂废水处理与回用可提高能源利用效率10%~20%。

5.提高经济效益

火电厂废水处理与回用可以提高经济效益。一方面，可以降低废水处理成本，节省水资源，减少环境污染，提高能源利用效率；另一方面，可以提高火电厂的生产效率和产品质量，从而增加收入。据统计，火电厂废水处理与回用可使火电厂的经济效益提高10%~20%。

6.促进循环经济发展

火电厂废水处理与回用是循环经济的重要组成部分。一方面，可以将废水中的污染物回收利用，减少资源浪费；另一方面，可以将经过处理后的废水回用于生产过程，实现资源的循环利用。据统计，火电厂废水处理与回用可使循环经济的产值提高10%~20%。

7.提高企业形象

火电厂废水处理与回用可以提高