1 污水回收利用的必要性
近年，我國北方地區火力發電廠均加大了節水的投資，在采取提高循環水濃縮倍率等節水方法的同時，開始關注廠區生產及生活污水回收利用問題，一些電廠已開始進行投資建設。其必要性是：
a. 國家環境保護的政策和法規越來越嚴，污水超標排放的懲罰也越來越重，污水排污 費和城市污水處理費也逐年上升，迫使電廠加大污水治理的投資，從而減少污水的排放量。
b. 地下水超量開采，水庫存水漸少，嚴重威脅著電廠正常生產用水需要，迫使電廠重 視節水工作。
c. 國家南水北調的工程已經正式啟動，為了促進公民的節水意識及籌集南水北調的工 程資金，北方地區的生產和生活用水的費用還將大幅度上升，因此加強污水回收等節水工作是降低企業運行成本、提高企業競爭能力的需要。
d. 新的水處理技術的應用和發展為污水回收利用提供了技術支持。
2 污水的水質特點
2.1 生產污水的水質特點
廠區的生產污水主要來自設備檢修、正常環境及設備維護時用水的排放，一些電廠由于早期設計與管理上的原因，工業排水也可能進入廠區排水管網，這就構成了電廠生產污水的來源。其特點為：
a. 水中可能含有工業油成份，其它有機 物成份較少。
b. 水中含鹽量發生變化，水的電導率較原水升高，水的腐蝕和結垢傾向增 大。
c. 水的濁度增大，水量隨時間的波動大，在機組大小修期間等特殊時期，水質變化較 大。
2.2 生活污水的水質特點
廠區的生活污水主要來自洗手間和洗浴間排放的水，水中人體代謝物較多，與生產污水相比，水中有機物和氨氮含量增加，細菌成分復雜，氣味難聞，但與居民生活區的污水比較，其水中成份相對固定，水質也相對較好。
2.3 其它來源
廠區的污水來源，除上述2部分外還可能有雨季的雨水。
在廠區的污水收集系統中，上述幾種污水很難分別收集，大都匯集混合在一起，因此在處理廠區生產和生活污水（含雨水等）時，應綜合考慮。
2.4 污水的特點
一天內廠區生產和生活污水的水質與排量白天和晚上的變化幅度大，但是均呈長期相對穩定的規律性變化；污水中的油、有機物、含鹽量和氨氮含量較原水有大幅度提高，但有機物和氨氮含量較城市污水相對較低。根據長期對河北省南部電網電廠的廠區污水分析統計結果表明，其水中COD含量一般為10～20 mg/L，小于城市污水COD的含量。
3 污水處理及回收的技術分析
3.1 生化處理方案的不足
近年投產的火力發電廠均設計安裝了污水處理設備，對于廠區生產和生活污水一般采用生化處理方案，但使用情況都不理想。首先，電廠缺少專業管理和運行維護人員，難以保證系統的正常運行；其次，對電廠污水的水質特點和水量變化缺乏足夠了解，造成系統設計不合理，無法滿足運行要求；第三，由于電廠污水中COD含量較低，無法滿足生化處理中細菌生長繁殖的營養需要。因此，在電廠生產和生活污水處理回用的過程中，應慎重考慮利用生化方案處理水中有機物。
3.2 用于沖灰水
根據電廠生產和生活污水的特點，最好優先用做沖灰水。它的優點為：
a. 做沖灰水 的設備投資不大。
b. 利用灰渣對污水進行吸附過濾，即可除去水中的部分有機物，使排 水達到環保排放要求，因此對污水的廠區治理比較容易完成。
c. 當電廠生產和生活污水用于 沖灰后，減少了循環水的排污量。
d. 通過提高循環水濃縮倍率的節水工藝，比將污 水達到循環水補充水的工藝更成熟，投資更少。
3.3 用于循環水補充水
為節約用水和綜合利用粉煤灰，一些電廠在采用干法除灰或粗細灰分離技術后，循環水排污水降低，因此可以將電廠生產和生活污水用于循環水補充水。根據對循環水的要求，將電廠生產和生活污水應用于循環水補充水時應重點分析其對循環水阻垢、腐蝕、殺菌方面的影響。
a. 電廠生產和生活污染水與原循環水補充水相比，其硬度含量升高，因此結垢傾向加 大，若將處理后的電廠污水用于循環水，應通過試驗確定其處理工藝和控制倍率。
b. 電廠生產和生活污水的含鹽量較原循環水補充水的高，水質成份復雜，腐蝕性增強 ，特別是污水中的有機生物對凝汽器管材、循環水管道和水泥構件都構成腐蝕威脅。
c. 電廠生產和生活污水中復雜的有機物和細菌將會給循環水系統的安全運行構成極大 威脅，目前國內以城市中水和嚴重污染的地表水是做為循環冷卻水的電廠中，其循環水pH值降低，凝汽器管材、循環水管道和水泥構件腐蝕嚴重。這除了與循環水補充水的處理工藝有關，還與其本身有機物含量高和成份復雜有直接關系。而有機物含量高將為細菌的生存提供養料，同時部分細菌還將直接和間接地腐蝕凝汽器管材、循環水管道和水泥構件。因此，加強殺菌技術的研究與控制將是電廠生產和生活污水應用于循環水的關鍵。
4 污水用于循環水補充水的預處理
4.1 方案流程
根據污水水質特點，在水中COD含量不高的情況下，考慮循環水處理要求，擬采用下列處理方案應更經濟和可行，見圖1。
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4.2 污水殺菌處理
對污水進行殺菌處理，一方面是防止細菌繁殖對澄清處理產生不良影響；另一方面是因為殺菌劑一般為氧化性物質，在中性和酸性條件下有較好的殺菌效果，故在前期采用殺菌處理效果更佳。
4.3 除油設備
無論采用生化處理還是澄清過濾處理，均不能有效除去水中的油類物質，而電廠污水中的油脂含量比較高，因此利用油水分離原理設計除油設備是必需的。
4.4 澄清處理
4.4.1石灰處理
根據水的離子成份，石灰加入后將會發生下列反應：
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由上述反應可以看到，采用石灰處理可有效去除水中的鈣、鎂，為循環水濃縮后防垢創造了條件。石灰處理工藝在除去水中重碳酸鹽的同時，還具有較好的除去水中有機物的效果。研究表明其除去有JP2機物的比例優于目前常用的聚合鐵、聚合鋁、硫酸鐵、硫酸鋁等混凝劑。此外，石灰處理還具有良好的脫色、除臭、殺菌等作用。
4.4.2聚合鐵處理
由于聚合鐵的pH值適用范圍比聚合鋁的大，在澄清處理工藝中，為更大限度地除去水中濁度，采用了輔助的加聚合鐵處理工藝。
4.5 加硫酸處理
加硫酸可調整水的pH值，因經過石灰處理后水的pH值較高，將可能在過濾器和補水管道結垢，同時較高的pH值對提高循環水的濃縮倍率也不利。
4.6 過濾器及過濾水的殺菌
過濾器可降低循環水補充水的濁度。濁度的降低可防止粘泥的形成，有利于凝汽器的安全運行。加入過濾水進行殺菌，可進一步降低補水的細菌含量，防止細菌對循環水系統造成惡劣影響。
4.7 其它措施及注意事項
石灰處理是整個工藝的關鍵，其主要作用是除去重碳酸鹽硬度和有機物，但該工藝的缺點是投資多、占地面積大、運行成本高、維護工作量大，同時其除去有機物的效果有限，一些特殊的菌種可能會導致循環水pH值降低及循環水管道、涼水塔水泥構件、凝汽器管材腐蝕加劇等后果。根據上述情況和目前水處理技術的發展，推薦利用微濾和超濾技術除去水中的濁度和有機物，然后采取加硫酸或弱酸處理工藝除去水中部分硬度，提高循環水濃縮倍率。
伴隨著循環水處理的殺菌、阻垢、防腐加藥處理工藝，水原有的穩定態會產生變化，可能對凝汽器系統構成腐蝕威脅，因此在節水工藝選用后，循環水加藥方案一定要進行重新驗證或調整試驗。
5 結論
a. 在水質COD含量不高的情況下，應優先考慮采用非生物法處理污水，如石灰處理，而 微濾和超濾處理是下一步應該關注和研究的方向。
b. 殺菌處理是保證污水利用的關鍵，殺菌效果不好，將會導致循環水系統pH值降低、凝汽器污垢熱阻上升、循環水系統腐蝕等系列后果。
c. 污水的深度處理工藝應將除濁、除去有機物、除硬、殺菌統籌考慮。
d. 循環水系統的腐蝕是污水能否利用的關鍵，應進行深入研究，確保萬無一失。
e. 污水利用前應根據污水量和水質特點進行循環水系統的模擬試驗，并根據模擬試驗結果確定新的循環水加藥處理工藝。作者: 孫心利，李潮海，牛國平 來源：谷騰水網
