对火电厂含煤废水的排放与处理进行优化

火电厂含煤废水主要包括煤场的雨水排水、灰尘抑制水和输煤设备的冲洗水。

(一)含煤废水的水量和水质

含煤废水的水量和水质不但随发电厂规模和生产工艺的不同而不同，而且受当地气候、所用煤种的影响。因此宜参照同地区、同类电厂的实际运行参数确定，必要时可以通过试验确定。

总的来说，火电厂含煤废水外观呈黑色或暗褐色，其中SS、p H值和重金属的含量可能超标。悬浮固体和COD的含量都较大，而且还含有一定数量的焦油组分及少量重金属。煤场废水通常呈酸性，所以煤中的一些金属元素如铁、砷、锰及氟化物等也会在水中溶解。

详细的研究表明，降水时煤场范围内的径流70%由煤层表面流出，污染较轻；30%通过煤层渗出，水质污染较重。排水的水质取决于煤的化学组成。含硫量高的煤场排水呈酸性 (p H值为1～3)，溶解固形物和硫酸盐含量高，重金属浓度相当高，有时会有砷的化合物；含硫量低的煤场排水呈中性 (p H 值为6～8.5)，全固形物含量较高，其中约85%是细煤末为主的悬浮物，有时含有高浓度的重金属。所以，煤场排水必须经过处理才能排入水体或回收利用。表4-18是我国某电厂煤尘废水的水质检测结果。

表4-18　某电厂煤尘废水水质

在火力发电厂废水治理设计中，用于回用的含煤废水原水和处理后的水质指标可按照表4-19所列参数控制。

表4-19　回用的含煤废水处理前后主要水质控制指标

(二)含煤废水的处理

过去火电厂常常把含硫量大的煤排出的酸性水沉淀后注入电厂水力除灰系统的碱性灰浆池中，以中和煤场排水的酸性物质及沉淀所含重金属。但对于用干法输灰方式的电厂，含煤废水的利用必须寻找新的出路。现在，越来越多的电厂采用先进的处理流程，提高含煤废水的水质和复用率。

1.含煤废水处理的工艺流程

目前我国火电厂采用的含煤废水的处理流程主要有以下两种：

(1)混凝、沉淀、过滤工艺流程。该流程如图4-16所示：

图4-16　处理含煤废水的混凝、沉淀、过滤工艺流程(www.xing528.com)

(2)混凝、曝气、膜式过滤的工艺流程。对于含硫量大的煤排出的酸性废水可采用混凝、曝气、膜式过滤的工艺流程，该流程如图4-17所示：

图4-17　处理含煤废水的混凝、曝气、膜式过滤的工艺流程

对于重金属含量高的煤场废水，还应同时添加石灰乳中和到p H值为7.5～9.0，使排水中重金属生成氢氧化物沉淀。

2.混凝剂的选择

混凝剂的选择应根据含煤废水水质确定，必要时通过试验确定。常见混凝剂投加量见表4-20。

表4-20　各种混凝剂的投加量　单位：mg/L

3.处理设备的设计原则

有条件的情况下，输煤系统除尘、冲洗水，煤场含煤雨水等电厂含煤废水宜设置共用的处理系统。在废水的收集、处理容量、处理后的应用或排放等方面应遵循以下原则：

(1)含煤废水的收集。含煤废水的收集系统应独立设置，既要防止含煤雨水流入厂区其他区域或其他排水系统，也要防止其他生产性废 (污)水进入含煤废水收集及处理系统。煤场含煤雨水收集系统宜采用沟道收集；沟道底坡度不小于2‰。煤场雨水排水沟深度以不大于2m为宜，大于2m时，煤水沉淀池或调节池可分两处设置。

(2)设备参数的确定。处理设备的处理能力应按照调节容积和每班冲洗用水量合理确定。处理系统的调节容量应至少满足输煤系统一次冲洗用水量的需求。煤水沉淀池或者调节池的容积应按照设计暴雨重现期内煤场范围暴雨历时0.5～1h汇集的含煤雨水水量确定，同时应满足正常情况下接纳输煤系统冲洗及除尘系统含煤废水的要求。

含煤废水处理系统的处理能力应能满足废水悬浮物含量2000～3000 mg/L的负荷要求，短时间内允许达到5000mg/L，超过此值应增加沉淀处理停留时间。

(3)处理后的排放和利用。处理后的废水应首先考虑重复利用，用于输煤系统冲洗、干灰场喷洒碾压或灰渣加湿用水。电厂燃煤含有酚类物质时，处理后的废水宜首先考虑重复利用于输煤系统除尘、冲洗用水。当重复利用于其他工艺系统或排放时，应进一步采取措施满足相应工艺回用要求或排放标准的要求。例如在水质合格的情况下，可送到电厂凝汽器循环冷却水系统补充水的软化处理设备中，处理后作为冷却水系统的补充水。

当处理后废水用作其他用途时，其水质应符合与其用途相适应的用水水质的规定。

煤水沉淀池或调节池应设置除煤泥设备，煤泥送往煤场回收利用。