火电厂废水零排放处理工艺及运行实践分析

引言：

火电厂废水来源广泛，涵盖循环水排污水、脱硫废水、灰渣废水、生活污水等，水质成分复杂，含有悬浮物、重金属、盐分及有机物等多种污染物。若直接排放，不仅浪费水资源，还会对生态环境造成严重影响。实现废水零排放意味着通过处理工艺将所有废水回收利用，仅以固态废弃物形式排放，无液体外排。这一目标的达成不仅能节约新鲜水资源，降低取水成本，还能避免废水排放引发的环境风险，符合“双碳”目标下绿色电厂的建设要求。因此，研究火电厂废水零排放处理工艺及运行实践，对提升电厂环保水平和经济效益具有重要价值。

1 火电厂废水零排放处理工艺体系分析

1.1 预处理工艺

预处理是废水零排放的基础环节，目的是去除废水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质，为后续深度处理创造条件。对于悬浮物含量较高的废水，采用格栅、沉砂池、沉淀池等物理处理方法，去除大颗粒杂质和悬浮固体。格栅用于拦截较大的漂浮物，沉砂池分离无机砂粒，沉淀池则通过重力沉降去除悬浮颗粒，降低废水浊度。对于含有有机物和胶体的废水，采用混凝沉淀或气浮工艺。混凝沉淀通过投加混凝剂，使胶体颗粒凝聚形成大絮体沉淀去除；气浮则通过向水中通入气泡，使絮体附着在气泡上上浮至水面被刮除，适用于处理密度较小的悬浮颗粒和油脂类物质。对于高浓度有机废水，可采用厌氧生物处理或水解酸化工艺，通过微生物作用分解有机物，降低废水的COD值，减轻后续处理单元的负担。

1.2 深度处理工艺

深度处理的主要目的是去除废水中的溶解盐类、重金属离子和残留有机物，使水质达到回用标准。超滤技术利用多孔膜的筛分作用，去除水中的胶体、大分子有机物和微生物，出水水质稳定，可作为反渗透处理的预处理。超滤膜具有较高的截留效率和透水性，运行过程中需定期进行反冲洗，防止膜污染。反渗透技术通过半透膜的选择性渗透作用，去除水中的溶解盐类、小分子有机物和重金属离子，是实现水盐分离的核心技术。反渗透系统的运行压力较高，需严格控制进水水质，避免膜污染和结垢。纳滤技术介于超滤和反渗透之间，对二价离子和有机物的截留率较高，可用于去除特定的污染物，如硬度离子和部分有机物，在废水回用中可作为反渗透的补充或替代工艺。

1.3 浓盐水处理工艺

浓盐水是深度处理产生的高盐废水，盐分浓度高，处理难度大，是实现零排放的关键环节。蒸发结晶工艺通过加热使水分蒸发，盐分结晶析出，分为多效蒸发和机械蒸汽再压缩蒸发等形式。多效蒸发利用蒸汽的多次利用提高热能效率，机械蒸汽再压缩蒸发则通过压缩机将二次蒸汽加压升温后重新作为热源，能耗较低。蒸发结晶可实现盐分的彻底分离，得到的固体结晶可进行资源化利用或安全处置。膜浓缩技术如正渗透、碟管式反渗透等，可进一步浓缩浓盐水，减少蒸发结晶的处理量。正渗透利用渗透压差驱动水分子通过半透膜，能耗较低；碟管式反渗透采用特殊的膜组件结构，抗污染能力强，适用于高盐高浊度废水的浓缩。

1.4 污泥及结晶盐处置工艺

废水处理过程中产生的污泥和结晶盐需进行妥善处置，避免二次污染。

污泥处理通常采用脱水、干化等工艺，降低污泥含水率。脱水可采用板框压滤机、离心脱水机等设备，使污泥含水率降至一定程度；干化则通过加热或晾晒进一步去除水分，便于运输和处置。干化后的污泥可根据其成分进行填埋、焚烧或资源化利用。结晶盐的处置需根据其纯度和成分确定。纯度较高的结晶盐可进行精制提纯后回用；含有重金属或有毒物质的结晶盐则需按照危险废物进行安全处置，如固化稳定化后填埋或送专业处置机构处理。

2 火电厂废水零排放系统运行实践要点分析

2.1 工艺参数优化

运行过程中需根据进水水质和回用要求，优化各处理单元的工艺参数。例如，调整混凝剂的投加量，使混凝沉淀效果最佳；控制超滤的运行压力、流量和反冲洗频率，减少膜污染；优化反渗透的操作压力、回收率和浓水排放率，提高产水水质和膜寿命。对于蒸发结晶系统，需合理控制加热温度、蒸发速率和结晶器内的固液比，避免设备结垢和堵塞，保证结晶产品的纯度和产量。

2.2 系统联动控制

废水零排放系统是由多个处理单元组成的复杂系统，各单元之间的联动协调至关重要。通过自动化控制系统，实现各单元之间的流量、压力、液位等参数的联动调节，确保系统稳定运行。例如，预处理单元的出水水质直接影响深度处理单元的运行，当预处理出水浊度升高时，应及时调整混凝剂投加量或增加反冲洗频率；深度处理单元的浓水排放量应与浓盐水处理单元的处理能力相匹配，避免浓水积压。

2.3 膜污染防治

膜污染是影响超滤、反渗透等膜处理单元运行效率和寿命的主要因素，需采取综合防治措施。预处理阶段尽可能去除悬浮物、胶体和有机物，降低膜污染风险；运行过程中定期进行清洗，包括物理清洗和化学清洗，物理清洗如反冲洗、气擦洗，化学清洗则根据污染类型投加相应的清洗剂，如酸、碱、氧化剂等。同时，选择抗污染性能强的膜材料和组件，优化膜系统的设计参数，如流速、压力等，减少污染物在膜表面的沉积。

2.4 能耗与成本控制

废水零排放系统的能耗和运行成本较高，需通过优化运行降低能耗和成本。合理选择处理工艺，在保证处理效果的前提下，优先采用能耗低、运行稳定的技术；优化设备运行模式，如根据废水水量和水质变化调整设备运行台数和负荷，避免设备空转或满负荷运行。加强药剂管理，准确控制药剂投加量，避免浪费；提高水资源的回用率，减少新鲜水补充量，降低取水成本。

结束语：

未来，随着环保要求的不断提高和技术的不断进步，火电厂废水零排放将向更高效、低能耗、资源化的方向发展。新型膜材料、高效蒸发技术、智能化控制等技术的应用将进一步提高处理效率，降低运行成本；同时，加强废水资源化利用，实现结晶盐和污泥的减量化、无害化和资源化，将成为火电厂废水零排放的重要发展趋势。通过持续的技术创新和运行优化，火电厂废水零排放将为水资源保护和可持续发展做出更大贡献。

参考文献：

[1]火电厂脱硫废水零排放研究和实施分析.王胜虎.仪器仪表用户,2023(11)

[2] 关于火电厂脱硫废水零排放技术应用. 刘剑桥. 中国设备工程,2022(08)

[3]火电厂脱硫废水零排放技术的应用.张晗;刘显丽.科技视界,2025(10)