火力發電廠的廢水處理概述

一、廢水處理方法

廢水中汙染物的處理方法很多，但按其處理的本質，通常可分為(wei) 三大類：

1． 稀釋處理

稀釋處理雖然不是把汙染物從(cong) 廢水中分離出來，也不改變汙染物的化學本性，但它通過混合稀釋，可降低汙染物的濃度，達到減少毒害的作用。所以，稀釋處理一般是利用高濃度廢水與(yu) 低濃度廢水（或天然水體(ti) ）的混合稀釋作用，使廢水中汙染物的濃度降低到某一無害的允許範圍之內(nei) ，以滿足排放標準的要求，但這種處理方法一般不提倡。

2． 轉化處理

轉化處理是通過化學或生物化學作用，改變汙染物的化學本性，使其轉化為(wei) 無害的物質或能從(cong) 水中分離的物質。為(wei) 此，它分為(wei) 化學轉化處理和生物轉化處理兩(liang) 二種類型。

化學轉化處理又分為(wei) PH調節法、氧化還原法和化學沉澱法等。

（1）PH調節法。如向廢水中投加酸性或堿性物質，使PH值調節至排放要求（PH=6.0~9.0），稱為(wei) 中和處理。；如向廢水中投加堿提高PH值或投加酸降低PH值，分別稱為(wei) 堿化處理或酸化處理。

（2）氧化還原法。它是向廢水中投加氧化劑或還原劑，使之與(yu) 汙染物發生氧化還原反應，變為(wei) 無害的或低毒的新物質。

如向廢水中投加還原劑硫酸亞(ya) 鐵等，使廢水中有毒的六價(jia) 鉻還原為(wei) 毒性極微的三價(jia) 鉻，在酸性條件下的還原反應為(wei)  

由於(yu) 生成的還原產(chan) 物（Cr2（SO4）3）溶解度比較大，所以要從(cong) 水中分離出來，還必須進一步進行堿化處理，使之生成氫氧化鉻沉澱。

這其中*步稱為(wei) 還原法，第二 稱為(wei) 化學沉澱法。

（3）化學沉澱法。它是向廢水中投加沉澱劑，使之與(yu) 廢水中某些溶解態的汙染物生成難溶的沉澱物，進而從(cong) 水中分離出來。

 生物轉化處理又為(wei) 好氧生物轉化處理和厭氧生物轉化處理兩(liang) 種。

（1）好氧生物轉化處理。它是在有溶解氧的條件下，利用好氧微生物和兼性微生物的生物化學反應，將其廢水中的有機汙染物轉化或降解為(wei) 簡單的無害的無機物。        

   （2）厭氧生物轉化處理。它是在無溶解氧的條件下，利用厭氧微生物和兼性微生物化學反應，轉化或降解有機汙染物。

除上述兩(liang) 種轉化處理外，還有的是向廢水中投加強氧化劑、重金屬離子等藥劑或利用高溫、紫外光、超聲波等能源抑製和殺死致病微生物，這稱為(wei) 消毒轉化處理。

3． 分離處理

廢水中的汙染物按其顆粒大小不同，可分為(wei) 四種存在形態：即懸浮物、膠體(ti) 、分子和離子。顆粒大小不同，造成周圍各種外力對其產(chan) 生的效果不同，所以，分離方法也不同。

（1）懸浮物分離法。這類汙染物由於(yu) 顆粒較大，重力和離心力十分明顯，因此可依靠阻力截留、重力分離、離心分離、粒狀介質截留等進行分離。阻力截留上依靠篩網與(yu) 懸浮物之間的幾何尺寸差異截留懸浮物的一種方法；重力分離是依靠懸浮物與(yu) 水的密度差，讓其懸浮物下沉或上浮而進行分離的一種方法；離心分離法是依靠作用於(yu) 懸浮物上麵的離心力，使其從(cong) 廢水中分離的一種方法；粒狀介質是依靠粒狀濾料截留懸浮物的一種方法，由於(yu) 濾料之間的間隙很小以及濾料表麵的吸附作用，所以這種分離方法不僅(jin) 能除去懸浮物而且還可除去一部分顆粒較小的膠體(ti) 汙染物。

（2）膠體(ti) 分離法。這類汙染物由於(yu) 顆粒較小，重力和離心力都不明顯，而且顆粒之間往往存在一種斥力，所以，*依靠重力、浮力或離心力還是難以從(cong) 水中分離出來的。但它可以用化學絮凝法、生物絮凝法進行分離。化學絮凝法是通過向廢水中投加混凝劑、高分子絮凝劑等化學藥劑，使膠體(ti) 汙染物絮凝成大而重的絮凝體(ti) ，然後再進行分離；生物絮凝是利用生物活性物質（如生物膜和活性汙泥）的生物轉化作用，將有機膠體(ti) 汙染物絮凝而進行分離的一種方法。

   （3）分子分離法。這類汙染物顆粒更小，是溶解性的，它既不能用重力法分離，也不能用絮凝法分離，但它可用吹脫法、汽提法、萃取法和吸附法等進行分離。吹脫法是使廢水與(yu) 空氣充分接觸，使溶解性的氣態或揮發性汙染物，由水相轉移到氣相而進行分離的一種方法；汽提法是使廢水與(yu) 水蒸汽充分接觸，直到沸騰，使揮發性汙染物與(yu) 水蒸汽一起逸出而進行分離的一種方法；萃取法是向廢水中投加一種不溶於(yu) 水但能溶解汙染物一種萃取劑，使汙染物從(cong) 水相轉移到萃取劑中，然後再從(cong) 萃取劑中進行分離或回收的一種方法；吸附法是讓廢水與(yu) 固體(ti) 吸附劑充分接觸，使分子態汙染物吸附於(yu) 吸附劑上，然後再從(cong) 吸附劑上進行解吸而進行分離的一種方法。

（4）離子分離法。這類汙染物的顆粒小，也是溶解性的，而且起作用的主要是化學鍵力，而重力和離心力都不起作用。因此，它的分離方法與(yu) 上述各種汙染物都不相同。分離這類汙染的方法有離子交換法，離子吸附法和電滲析法。離子交換法是使廢水與(yu) 固態離子交換劑相接觸，廢水中的離子態汙染物便與(yu) 離子交換劑上的同電荷離子相互交換，從(cong) 而使廢水中有害離子汙染物分離出來，交換劑失效後可以通過再生操作，使離子態汙染物隨再生液排出或濃縮回收利用，交換劑本身又可重複利用；離子吸附法是使廢水與(yu) 具有離子吸附性能的固體(ti) 吸附劑相接觸，廢水中的離子態汙染物便與(yu) 吸附劑上電性相反的活性基因相吸引，從(cong) 而使廢水中有害離子汙染物分離出來，吸附劑也可以再生重複利用；電滲析法是在直流電場的作用下，利用陰陽離子交換膜對水中陰陽離子汙染物的選擇透過性，即離子交換膜隻允許陽離子通過，陰離子交換膜隻允許離子通過，所以隻要讓廢水通過由陰陽離子交換膜排列組成的通道，就可將離子態汙染物分離出來。因為(wei) 這種處理方法與(yu) 反滲透法一樣，都是借助一個(ge) 膜，所以也叫膜分離法。

二、廢水處理的工藝流程

由於(yu) 廢水的性質和成分比較複雜，往往不是隻經過某一單元設備就能達到處理要求，而是需要將幾種單元設備組合成一個(ge) 有機的整體(ti) ，並合理的設計主次關(guan) 係和前後次序，才能有效合理地達到處理目的，這種由單元設備組合的有機整體(ti) 稱為(wei) 廢水處理的工藝流程。

一般來講，城市生活汙水水質成分比較穩定，而工業(ye) 廢水的水質則千差萬(wan) 別，處理後的要求也不*相同，但其兩(liang) 種的處理工藝流程也有許多形似之處。按其處理後對水質的要求不同歸納為(wei) 以下三級處理。

1． 一級處理

一級處理的主要對象是顆粒較大的懸浮物，采用的單元處理設備有格柵、沉砂池、沉澱池、澄清池、過濾池等。為(wei) 了提高處理效果，往往配合混凝處理，這時不僅(jin) 能除去懸浮物，也能除去一部分膠體(ti) 和有機物。

2．二級處理

二級處理也稱為(wei) 生物轉化處理，處理的主要對象是膠體(ti) 態和溶解態的有機物，采用的單元處理設備有剕曝氣池（或生物濾池）和二次沉澱池等。二級處理一般用於(yu) 處理含有機物較高的城市生活汙水或工業(ye) 廢水。

3．三級處理

三級處理的主要對象是營養(yang) 性物質（如N、P）及其它溶解性物質，采用的單元處理操作有離子交換、吸附、萃取、反滲透、消毒等等。三級處理一般用於(yu) 水質要求較高，一、二級處理達不到要求的情況下。

三、生活汙水或工業(ye) 廢水處理工藝流程舉(ju) 例

1． 城市生活汙水處理工藝流程

生活汙水經過格柵、沉砂池和沉澱池三個(ge) 處理單元，主要除去顆粒較大懸浮固體(ti) ，使水中懸浮固體(ti) 含量明顯降低，並得到一定程度澄清。如這時再配合混凝處理，還可通過沉澱池除去一部分膠體(ti) 和有機物。如上所述，這一階段稱為(wei) 一級處理。

生活汙水中還含有大量的溶解性的蛋白質、脂肪和碳水化合物等營養(yang) 成分，使水的COD指標遠遠超過排放標準，采用生物曝氣池或生物濾池及二次沉澱池等處理單元，利用生物轉化作用，可使COD指標明顯的降低。在生物轉化過程中產(chan) 生的汙泥，一部分回流重複利用，一部分再經過消化轉化處理。因此，這一階段除去的主要是有機物（COD），稱為(wei) 二級處理。

當水質要求較高，還需除去水中的溶解性物質如氣體(ti) 、鹽類等時，尚需再通過離子交換、吸附、萃取、反滲透、消毒等單元進一步處理，這一階段稱為(wei) 三級處理或深度處理。

2． 火力發電廠工業(ye) 廢水處理的工藝流程

如上所述，火力發電廠是用水量很大的企業(ye) ，在生產(chan) 過程中會(hui) 產(chan) 生各種廢水。它可分為(wei) 兩(liang) 種類型，一種是經常性廢（排）水，因這部分廢水是隨日常生產(chan) 和生活排放的，所以其水量和水質相對比較穩定。這部分廢水包括：鍋爐補給水處理的再生、衝(chong) 洗廢水；凝結水精處理的再生、衝(chong) 洗廢水；取樣排水，鍋爐排水；澄清過濾設備排放的泥漿廢水；主廠房生產(chan) 排水；生活汙水等。另一種是非經常性廢（排）水，因是在設備啟動、檢修、清洗時間斷排放的，所以不僅(jin) 水量變化大和排放時間集中，而且水質也常因機組容量的大小和生產(chan) 工藝不同而有所差異。這部分廢水包括：鍋爐清洗廢水；鍋爐排放汙水；鍋爐煙側(ce) 的衝(chong) 洗廢水；除塵器洗滌廢水；冷卻塔排汙水及衝(chong) 洗水；煤場廢水等。

目前設計采用的工藝流程有二種：一種叫分散處理係統，一種叫集中處理係統。                                   

（1）分散處理係統。這種處理係統是根據所產(chan) 生的廢水水量就地設置廢水貯存池，池內(nei) 設置機械攪拌曝氣裝置或壓縮空氣係統。根據水質情況在池內(nei) 直接投加所需的酸、堿及氧化劑等藥劑，廢水在此處理達到標準後或者回收利用或者排入天然水體(ti) （或灰場）。

這種處理係統的特點是：基建投資省，占地麵積小，使用靈活、檢修和維護工作量少，比較適合於(yu) 燃煤電廠，特別是采用水力衝(chong) 灰的電廠。

（2）集中處理係統。這種處理係統是將全廠各種工業(ye) 廢水分別收集貯存，根據水質情況選用一定的工藝流程集中進行處理，使水質達到標準後排放。

① 經常性廢水的工藝流程為(wei) ：

                          酸↓堿↓

            經 常 性 廢 水→中  和→回 收 或 排 放

②非經常性廢水的工藝流程如圖6-2所示。

這種處理係統的特點是廢水經過處理後水質優(you) 良，設備集中便於(yu) 管理和實現自動化，缺點是基建投資多，設備利用率低，維修工作量也大。

在這種工藝流程中由澄清設備排出的泥漿廢水和除鹽設備排出的衝(chong) 洗、再生廢水，是一種經常性廢水，一般隻含有堿性物質或酸性物質及一些中性鹽類，所以應首先排入PH調整槽，在此投加堿性或酸**劑調節至合適PH範圍。同時投加鋁鹽混凝劑，此時便逐步形成許多塊狀絮凝體(ti) 。進入混合槽後再投加助凝劑，使絮凝體(ti) 進一步長大，並流入澄清池。上部澄清水用泵送入過濾器，進一步降低懸浮物之後流入終中和槽，再次投加堿性或酸性物質，使PH調節至6.0~9.0，後排入天然水體(ti) 。

由澄清池底部排出的泥漿廢水（含泥2%），用排泥泵送入濃縮槽，濃縮至4%左右之後，再用泥漿泵送入離心脫水機製成濾餅，定期運出。

對於(yu) 含鐵量或含氨量較高的非經常性廢水，應首先由貯槽送至氧化槽，用酸或堿調節PH值後，投加氧化劑，並在反應槽內(nei) 進行氧化反應，然後流入PH調整槽，按以上工藝再進一步處理。

對化學清洗過程中排出的非經常性廢水，由於(yu) COD達500mg/L以上，需進行特殊的氧化處理，即首先在排水槽內(nei) 進行1~2天的曝氣氧化，然後再投加堿性藥劑和COD降低劑，並進一步曝氣氧化10小時，後再按經常性廢水進行常規處理。

以上兩(liang) 種廢水（生活汙水）的工藝流程說明，由於(yu) 廢水水質複雜，所以處理所用的設備單元和工藝流程各不相同，但其處理的基本原理有許多共同之處。