第十章火電廠環境治理內容提要：

介紹了火電廠汽、水、渣的污染和治理。主要包括：電廠沖灰水、鍋爐酸洗廢水等各種廢水的排放與處理；SO2和NOx的治理的主要方法、原理和工藝；粉煤灰的理化性質及綜合利用情況。第十章火電廠環境治理內容提要：1目錄第一節火電廠廢水治理第二節火電廠廢氣治理第三節粉煤灰綜合利用目錄第一節火電廠廢水治理2第一節火電廠廢水治理

火電廠絕大部分設備都是以水作為工作介質或冷卻介質。在生產過程中，水質將發生很大變化。根據不同使用情況而產生了各種廢水。對于大量電廠廢水的處理和有效利用有著重要的意義。

廢水的來源

廢水的處理方法第一節火電廠廢水治理火電廠絕大部分設3沖灰廢水的處理水力除灰系統的廢水水力除灰是國內外燃煤電廠普遍采用的除灰方式。在排灰過程中，由于水和灰、渣的相互作用，使部分灰、渣溶于水中，而使水體受到污染。污染雜質的成分取決于灰、渣的化學組成、沖灰水水質、除塵和除灰方式等。灰水中主要含有飽和Ca(OH)2、飽和CaSO4以及Mg(OH)2等。此外，還有少量的稀有元素鍺、釩、鈦、砷、汞和氟。沖灰廢水的排放量約相當于電廠其它各種工業廢水排放量的總和。沖灰廢水的處理水力除灰系統的廢水4沖灰系統廢水的處理（1）濃縮水力除灰（2）干除灰渣（氣力輸灰）(3)灰水懸浮物超標處理

要解決灰水懸浮物超標問題，首先在設計上要考慮有足夠的灰水停留時間(灰池容積不能太小)，使灰粒充分沉淀。其次改進顆粒沉降措施。措施有：加裝擋板，減少入口流量；在出口處安裝下水堰、攔污柵，防止灰粒流出；用出水槽代替出水管，從而減少出水流速；添加凝聚劑，加速顆粒的沉降。沖灰系統廢水的處理5(4)灰水pH值超標處理主要采用的工藝措施有爐煙(或純CO2)處理和加酸處理。①爐煙處理

按爐煙的吸收方式不同，可分為灰溝(池)布氣吸收法和吸收塔吸收法及純CO2處理法。

灰溝(池)布氣吸收法工藝流程見圖10-1。吸收塔吸收法工藝流程見圖10-2。鋼瓶CO2法：指采用商品CO2(純凈CO2)中和處理灰水。②加酸處理

加酸處理灰水是一種處理工藝簡單的方法。一般可采用添加工業HCl、H2SO4或鄰近工廠排出的廢酸。(4)灰水pH值超標處理6圖10-1灰溝布氣法爐煙處理灰水工藝流程圖10-1灰溝布氣法爐煙處理灰水工藝流程7圖10-2吸收塔法爐煙處理灰水工藝流程圖10-2吸收塔法爐煙處理灰水工藝流程8(5)灰水中其它有害物質的處理沖灰廢水中的氟、砷、鉻等毒性物質一般是采用化學沉淀法，投加化學藥劑和混凝劑，然后將有毒沉淀物置于容器內密封后埋置。沖灰廢水中的氟、砷、鉻等毒性物質，除采用化學沉淀法外，還可采用吸附凈化法，可根據不同的雜質適當的選擇離子交換樹脂、粉煤灰。(5)灰水中其它有害物質的處理9煙氣脫硫廢水處理來源：濕法脫硫之后的廢水處理方法：（1）灰場堆放（2）蒸發煙氣脫硫廢水（3）處理后排放或回用（4）煙氣脫硫廢水處理系統（圖10-3）煙氣脫硫廢水處理10圖10-3煙氣脫硫廢水處理系統圖10-3煙氣脫硫廢水處理系統11生活污水的處理

電廠生活污水的處理方法與城市生活污染處理類似，處理方法主要有：1.納濾技術納濾處理生活污水流程2.生物接觸氧化法生物接觸氧化法系統流程3.氧化絮凝復合床（OFR）處理法系統簡單、運行穩定、操作維護方便：占地面積小、運行費用低：處理效果良好，污泥排放少，無二次污染

4.A2/O法生活污水的處理12圖10-4納濾處理生活污水圖10-4納濾處理生活污水13圖10-5生物接觸氧化法系統流程

圖10-5生物接觸氧化法系統流程14水處理設備及凝結水凈化設備產生的廢水

水處理設備及凝結水凈化設備在過濾、酸(堿)再生、正(反)洗等操作過程中，也會產生一定量的廢水。在水進行預處理時，還產生一些泥漿。

水處理設備廢水的特點是含有酸、堿和大量的中性鹽。凝結水凈化設備產生的廢水含鹽量和其它雜質都比較少。主要是凝結水系統設備、管道的金屬腐蝕產物；冷卻水滲漏到凝結水中的雜質；及再生時產生的酸、堿、鹽等。這部分廢水量只占全部水處理設備廢水的一小部分。水處理設備及凝結水凈化設備產生的廢水15水處理設備及凝結水凈化設備廢水的處理這類廢水含有大量的鹽類和粗組分散雜質，考慮其排放時，可將廢水分為兩部分，一部分是預處理設備的排放水，另一部分是除鹽設備的排放水。預處理設備的排放水特點是，其中的雜質以沉淀物的形式存在。除鹽設備的排放水，陰離子交換樹脂再生產生堿性廢水，陽離子交換樹脂再生產生酸性廢水。通常酸性廢水的量均大于堿性廢水的量，為了中和過剩的酸性廢水，可采用以下幾種方法處理：排入水力除灰系統、用堿性物質中和、增加陰離子樹脂再生劑量。水處理設備及凝結水凈化設備廢水的處理16鍋爐化學清洗和停爐保護排放的廢水新鍋爐試運行和停用保護時，都需要進行化學清洗。它包括化學藥劑清洗和水沖洗的廢水。這類廢水的雜質成分包括酸、堿、鹽、重金屬、有機物和一些有毒物質。它的排放特點是流量變化大，特別集中，而且水中污染物的成分和數量都在不斷變化，外觀上也不同于一般的廢水，顏色深，多泡沫，并有特殊的刺激性氣味。鍋爐化學清洗和停爐保護排放的廢水17鍋爐化學清洗和停爐保護排放的廢水(1)鍋爐化學清洗廢水的處理

這類廢水的特點是排放集中，雜質成分復雜，其水質成分取決于清洗藥劑配方、清洗方式和被清洗沉淀物的組成因素。主要超標物質是pH值、COD和鐵等。處理方法有：爐內焚燒法、化學氧化分解法、吸附法等。①爐內焚燒法機理：在爐內高溫條件下，使有機酸分解氧化為水蒸氣和二氧化碳，廢水中的重金屬離子變成金屬氧化物，約90%沉積在灰渣中，約10%隨煙氣逸入大氣，一般能符合排放標準。鍋爐化學清洗和停爐保護排放的廢水18②化學氧化分解法

鹽酸清洗廢液的處理系統見圖10-6。有機酸清洗廢液的處理系統見圖10-7。③吸附法

廢液中的COD可采用活性炭或煤灰吸附的辦法去除。(2)停爐保護廢水的處理濕式停爐保護法主要是用氨和聯胺滿水保護法。當鍋爐再啟動時，就排出大量含有氨和聯胺的停爐保護水。通常這種廢水采用氧化法處理。②化學氧化分解法19圖10-6鹽酸清洗廢液的氧化處理系統圖10-6鹽酸清洗廢液的氧化處理系統20圖10-7有機酸清洗廢液的氧化處理系統圖10-7有機酸清洗廢液的氧化處理系統21石油產品污染的廢水這類廢水含有的石油成分有：重油、潤滑油、絕緣油、煤油和汽油等。它是由電廠的以下部位而產生的。重油設施的廢水包括水泵的冷卻水、重油設施的凝結水、被重油污染的地下水、設備檢修和事故排放的廢水。

主廠房的含油廢水一般是汽輪機組的油系統漏油而產生的。

電氣設備的含油廢水主要指變壓器等電器設備的密封墊、法蘭連接部的漏油而產生的。此外，還有廢油再生排放的廢水等。石油產品污染的廢水22石油產品污染的廢水處理含油廢水一般均為水包油的分散體系。其分散狀態與油、水的性質及其生成條件有關，主要可分為：可乳油、乳化油和溶解油。除去這三種油污的方法有：隔油池法、溶氣浮選法和生化處理。(1)隔油池法

該法主要用于除去可浮油。它是以油、水密度差為基礎，通過隔油池將浮到水面的油除去。常用的設施稱隔油池，有平板式和斜板式兩種。石油產品污染的廢水處理23(2)溶氣浮選法

該法主要是用于除去水中的乳化油。原理：將空氣在一定的壓力下溶于含油廢水中，然后使廢水壓力突然降低，在減壓條件下，水中的空氣就形成小氣泡上浮，分散在水中的油滴被粘附在氣泡上，并一起上浮到水面，實現油水分離。按產生氣泡的方式不同，溶氣浮選法可分為加壓法、真空減壓法、電解法和噴射法等。

圖10-8為全部進水加壓的溶氣浮選法工藝流程簡圖。(2)溶氣浮選法24圖10-8全部進水加壓溶氣浮選工藝流程圖10-8全部進水加壓溶氣浮選工藝流程25（3）超濾法超濾法的分離機理是篩孔分離過程，主要用于分離液相物質中的溶質，所采用的膜是高聚物超濾膜。超濾法的最大優點在于能濃縮或回收物質而沒有相的變化，具有無需加熱、設備簡單、占地少、能耗低、操作壓力低的特點

其流程如圖10-9所示。（3）超濾法26圖10-9超濾處理含油廢水的流程

圖10-9超濾處理含油廢水的流程27(4)生物處理法在自然界存在著大量依靠有機物生活的微生物，它們具有氧化分解有機物并將其轉化為無機物的巨大功能。這種利用微生物氧化分解廢水中的有機物的方法，稱為生物處理法。生物處理法根據微生物對氧氣的不同要求，一般分為：好氧生物處理法和厭氧生物處理法。

好氧生物處理法主要包括活性污泥法和生物過濾法。活性污泥法處理含油廢水的工藝流程如圖10-10所示。(4)生物處理法28圖10-10含油廢水活性污泥處理簡圖圖10-10含油廢水活性污泥處理簡圖29電廠節水技術1.回收利用2.集中處理3.城市污水回用——中水回用電廠節水技術30圖10-11電廠的工業廢水集中處理后回用工藝流程

圖10-11電廠的工業廢水集中處理后回用工藝流程31圖10-12火電廠廢水回收系統流程1

圖10-12火電廠廢水回收系統流程132圖10-13水處理工藝流程

圖10-13水處理工藝流程33第二節火電廠廢氣治理二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOX)的污染，是當前嚴重的公害問題。而火電廠所排廢氣中，SO2、NOX也是主要污染物。SO2的危害和治理NOX的危害和治理粉塵的危害和治理第二節火電廠廢氣治理二氧化硫(S34SO2的危害和治理SO2的危害SO2是一種無色而有刺激性氣味的有毒氣體。人吸入SO2，呼吸道將受到損害。下雨時，硫的氧化物及所生成的硫酸隨雨水降到地面，形成“酸雨”。酸雨對金屬制品和建筑物有較強的腐蝕性，并可毒害魚類等水中生物，使土壤酸化，損害森林及農作物。硫的氧化物還能直接損傷織物的葉莖，使植物枯死。因此，SO2在大氣中的含量應受到限制。SO2的危害和治理SO2的危害35SO2的治理煙氣脫硫方法：根據生成物的出路不同，分為回收法和拋棄法；根據操作過程的物相不同，又可分為干法和濕法。排煙脫硫方法：石灰石/石灰法；噴霧干燥法等。

(1)石灰石/石灰法①反應原理：石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的SO2，先生成亞硫酸鈣，然后氧化成硫酸鈣。②流程和設備：該法工藝流程見圖10-14。設備：湍球塔、篩板塔、噴霧塔、文丘里洗滌器等。SO2的治理36圖10-14石灰石/石灰法工藝流程圖10-14石灰石/石灰法工藝流程37(2)噴霧干燥法這種工藝屬于半干法脫硫，多數采用旋轉噴霧器，也有采用各種噴嘴噴霧。化學反應原理：

(6-1)(6-2)(6-3)(6-4)(6-5)(2)噴霧干燥法38NOX的危害和治理NOX的危害氣態氮氧化物可包括四種形式：一氧化二氮N2O、一氧化氮NO、三氧化二氮N2O3和二氧化氮NO2。在NOX廢氣中，NO和NO2為其主要成分。當前，世界各國都已確定NOX為大氣中有毒污染物。NO不溶于水，常溫下易與空氣中氧氣化合生成NO2。NO與血紅素的親和力比CO大近百倍，能使血液循環受阻，嚴重者可致死亡。NO2為紅棕色刺激性有毒氣體，能使血紅素喪失輸氧能力。NOX的危害和治理NOX的危害39NOX和空氣中燃燒不完全的碳氫化合物在日光下發生光化學反應，生成的光化學煙霧對人的呼吸器官和農作物都有損害作用。同時，光化學反應生成的過氧乙酰硝酸鹽(PAN)是一種致癌物。NOX廢氣還會引起結膜炎、咽痛、肺炎、廢水腫，并有損人的神經系統。為此，NOX的污染問題受到世界各國的普遍關注，均制定了NOX的排放標準，我國制定的標準見表10-1。NOX和空氣中燃燒不完全的碳氫化合物40表10-1SO2、NOX、粉塵的排放標準煙囪高度(m)排放標準(最高允許濃度)Kg/hSO2NOX粉塵20—123082—8240—3745170—1706031086310806501606501001200230120012017002400表10-1SO2、NOX、粉塵的排放標準煙囪高度排放標準41NOX的治理

脫除煙氣中的氮氧化物，簡稱為煙氣脫氮，也稱排煙脫硝或煙氣脫硝，這是目前NOX治理的主要方式。

煙氣脫硝的方法很多，大體上分為催化還原法、固體吸附法和液相吸附法。

(1)催化還原法該法是以氨或廉價的燃料氣(天然氣、石油氣等)為還原劑，在催化劑的作用下，將煙氣中的氧化氮還原，即由NO2NON2。一般催化劑可用貴金屬(鉑、鈀等)，或非貴金屬(銅、鉻、釩、鐵等)。NOX的治理42(2)固體吸附法

該法的優點是凈化程度高，并可利用熱空氣或蒸汽脫附，回收高濃度的NOX，操作方便。

缺點是固體吸附劑吸附容量小，吸附劑容量大，再生周期長。一般常用的吸附劑有：分子篩、活性炭、硅膠、焦炭等。最常用的為分子篩和硅膠。

(3)液相吸收法

該法包括酸性溶液吸收法、堿性溶液吸收法、酸性溶液吸收氧化法、堿性溶液吸收氧化法、鹽類溶液吸收法等。目前該法脫硝在國內外均不夠成熟，都在研究試驗之中。(2)固體吸附法43粉塵的危害和治理除塵器的選擇除塵器是將煙氣中的粉塵分離、捕集的裝置根據除塵效率考慮，電廠普遍用的是高效除塵器。例如，電除塵器、文丘里水膜式除塵器、多管旋風式除塵器等。

文丘里水膜式除塵器的特點是既能除去煙氣中的粉塵，又能吸收煙氣中的某些氣體，而且除塵效率高，投資費用少。除塵排渣粉塵的危害和治理除塵器的選擇除塵排渣44

煙囪高度

煙囪設計的目的就是要滿足其排放污染物的地面濃度低于國家標準。所以煙囪高度一般是根據不同類地區的國家地面濃度標準而計算，并與當地的地形和氣象條件密切相關。一般情況下，煙囪越高，所排污染物在空間各個方向擴散的范圍越大，可使地面濃度顯著降低(雖然污染物總量不變)。因此，加高煙囪作為控制污染的措施是有效的。煙囪高度45第三節粉煤灰綜合利用

我國電力工業以燃煤為主。大量粉煤灰若不能處理和利用，將會造成環境污染、破壞生態平衡。本節將重點介紹粉煤灰的形成機理、理化特性及其應用。

粉煤灰的產生、組成和性質粉煤灰的綜合利用第三節粉煤灰綜合利用我國電力工業46粉煤灰的產生、組成和性質粉煤灰的形成

粉煤灰是磨細的煤粉于1100—1700℃高溫下,在煤粉爐中短暫時間(十幾秒)燃燒所形成的各種固態顆粒的集合體。其形成機理與煤的組成、結構密切相關。煤粉在爐膛內呈懸浮狀態燃燒，在高溫下，煤粉中絕大部分可燃物(有機物等)在爐內燒盡。大部分物及礦物雜質也被溶化，其中20%的灰分顆粒在熔融狀態下相互粘結聚結為較大的顆粒降到爐底形成爐渣，80%的灰粒隨煙氣流在排入大氣前被除塵器分離、捕集，即為粉煤灰。粉煤灰的產生、組成和性質粉煤灰的形成47粉煤灰的組成(1)粉煤灰的礦物組成粉煤灰是一種復雜高分散度的固體集合體。其礦物組成及其含量取決于燃燒前的煤質組分和燃燒溫度。經顯微鏡、X光衍射和察熱分析的測試表明，粉煤灰中除含少量未燃盡的炭粒外，含有非結晶物相為玻璃體，含有的結晶物相為莫來石(3Al2O3?2SiO2)、石英、赤鐵礦、磁鐵礦、硅酸鈣、方解石等。粉煤灰的組成48(2)粉煤灰的化學組成粉煤灰的化學組成與煤種、煤粉細度和燃燒工藝條件有關，粉煤灰的化學組成主要有SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、SO3、Na2O、K2O和未燃盡的碳。不同的灰樣，化學成分的波動范圍較大。但含量有一個特點，即粉煤灰的主要成分是SiO2和Al2O3，二者含量占60%左右。成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO燒失量其它含量（%）46.5825.211.13.32.4100.52(2)粉煤灰的化學組成成分SiO2Al2O3Fe2O3C49粉煤灰的性質(1)物理性質一般干粉煤灰為灰白色，當含炭粒、氧化鐵較多時，則其顏色加深。粉煤灰是一種固體顆粒的集合體，其大小不等，形狀不規則，顆粒內部成蜂窩狀結構，按土壤地質分類標準，可屬于砂土壤。

粉煤灰的熔化性與其化學成分密切相關。當粉煤灰中SiO2和Al2O3含量較多時，其灰熔點較高，一般在1350℃以上。而其堿性成分較多時，灰的熔點較低。粉煤灰的性質50(2)化學性質粉煤灰的化學性質主要表現在它具有較大的化學活性。這是由于它含有較多的活性氧化硅和活性氧化鋁。粉煤灰中，活性氧化硅和活性氧化鋁的這一反映特性，和火山灰中的硅、鋁質材料的反應相同，所以稱粉煤灰具有火山活性。某些含氧化鈣較高的粉煤灰，由于其本身含有較多的游離氧化鈣和一些具有水硬活性的礦物(硅酸鹽或鋁酸鹽)，所以這種粉煤灰加水后便可自行硬化而有一定強度。(2)化學性質51粉煤灰的綜合利用從粉煤灰中提取碳、鐵和氧化鋁(1)炭的回收從粉煤灰中回收炭可采用浮選法或電選法。浮選法適用于水力除灰系統排放的粉煤灰。該法是在灰漿水中加入浮選劑，然后在浮選劑中通入空氣形成氣泡，于是疏水的煤粒就被浮選劑浸潤而黏附于氣泡浮到灰水上面，形成礦化泡沫層，即為精煤。電選法適用于干法排放的粉煤灰。它是在高壓電場下，利用煤和灰的導電性能不同。粉煤灰的綜合利用從粉煤灰中提取碳、鐵和氧化鋁52(2)鐵的回收因煤粉經電廠高溫焚燒，其中鐵礦物質大部分轉化為磁性氧化鐵，因此可利用磁性回收鐵。鐵的回收分為干法和濕法。(3)氧化鋁的回收Al2O3是粉煤灰的重要組分，也是一種寶貴的工業原材料。一般，當Al2O3含量>25%，同時Fe2O3含量<5%，TiO2含量<3%時，就可以考慮氧化鋁的回收。(2)鐵的回收53粉煤灰在建材方面的應用(1)生產水泥粉煤灰的化學成分和粘土相似，可代替粘土作為生產硅酸鹽水泥、低溫合成水泥和純粉煤灰水泥的原料。(2)作混凝土的摻和料在混凝土中摻和粉煤灰可降低成本，并能改善混凝土的性能。(3)粉煤灰磚用粉煤灰為原料可生產多種形式的磚作為墻體材料。粉煤灰在建材方面的應用54(4)粉煤灰磚硅酸鹽砌塊它是以粉煤灰、石灰、石膏為膠凝材料，高爐硬礦渣、煤渣等為骨料，加水攪拌、振動、成型、蒸汽養護而成的一種墻體材料。(5)粉煤灰陶粒粉煤灰陶粒是以粉煤灰為主要原料，添加少量粘合劑和固體燃料制成的一種人造輕骨料。(4)粉煤灰磚硅酸鹽砌塊55粉煤灰在農業上的應用(1)作肥料粉煤灰做肥料，可直接施于農田。并且它可以和其它肥料按一定配比制成復合肥。(2)改良土壤粉煤灰可使粘土、生土、鹽堿地起到疏松土質、改善土質結構的作用；改善土壤的透氣性和透水性；對鹽堿地的抑鹽作用；對酸性紅土的中和作用。(3)提高地溫粉煤灰吸熱性能較好，施于農田可提高地溫，增強農作物的抗凍能力，提前作物的生長季節。粉煤灰在農業上的應用56(4)保持土壤水分(5)增強作物的抗病能力由于粉煤灰中含有一些特殊的微量元素，若是用適量的粉煤灰可提高農作物對麥銹病、稻瘟病、黃葉病的抵抗能力。(6)磁化粉煤灰將粉煤灰通過一定強度的磁選后，成為具有一定磁性的磁化粉煤灰。磁化灰對作物有明顯的增產效果。(4)保持土壤水分57粉煤灰中空心微珠的應用

空心微珠含量約占粉煤灰的50~80%。按密度不同，分為漂珠和微珠(沉珠)。漂珠具有良好的保溫性、熱絕緣性、吸附性等。微珠在抗壓強度、耐磨、耐酸等方面優于漂珠。根據空心微珠的不同性質，可利用風選、篩選、電選、磁選等方面進行分選，一般可分選出十幾種不同規格的空心微珠，用于不同的材料以發揮各自的特性。例如，可用于新型輕質、保溫、隔熱、消音等建筑材料和絕緣材料等。粉煤灰中空心微珠的應用58粉煤灰在其他方面的應用粉煤灰摻于混凝土可廣泛應用于水電站大壩、地鐵、隧道、立交等一系列工程。粉煤灰還可用于廢棄礦井的回填、鋪設公路。此外，占地面積龐大的灰場可復土造田、植樹等。總之，粉煤灰是一種潛力很大的寶貴資源。隨著對其形成機理、特性、、分離技術、應用途徑、質量管理等各方面的深入研究，粉煤灰的綜合利用將會產生巨大的社會效益、經濟效益和環境效益。粉煤灰在其他方面的應用59演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！60第十章火電廠環境治理內容提要：

介紹了火電廠汽、水、渣的污染和治理。主要包括：電廠沖灰水、鍋爐酸洗廢水等各種廢水的排放與處理；SO2和NOx的治理的主要方法、原理和工藝；粉煤灰的理化性質及綜合利用情況。第十章火電廠環境治理內容提要：61目錄第一節火電廠廢水治理第二節火電廠廢氣治理第三節粉煤灰綜合利用目錄第一節火電廠廢水治理62第一節火電廠廢水治理

火電廠絕大部分設備都是以水作為工作介質或冷卻介質。在生產過程中，水質將發生很大變化。根據不同使用情況而產生了各種廢水。對于大量電廠廢水的處理和有效利用有著重要的意義。

廢水的來源

廢水的處理方法第一節火電廠廢水治理火電廠絕大部分設63沖灰廢水的處理水力除灰系統的廢水水力除灰是國內外燃煤電廠普遍采用的除灰方式。在排灰過程中，由于水和灰、渣的相互作用，使部分灰、渣溶于水中，而使水體受到污染。污染雜質的成分取決于灰、渣的化學組成、沖灰水水質、除塵和除灰方式等。灰水中主要含有飽和Ca(OH)2、飽和CaSO4以及Mg(OH)2等。此外，還有少量的稀有元素鍺、釩、鈦、砷、汞和氟。沖灰廢水的排放量約相當于電廠其它各種工業廢水排放量的總和。沖灰廢水的處理水力除灰系統的廢水64沖灰系統廢水的處理（1）濃縮水力除灰（2）干除灰渣（氣力輸灰）(3)灰水懸浮物超標處理

要解決灰水懸浮物超標問題，首先在設計上要考慮有足夠的灰水停留時間(灰池容積不能太小)，使灰粒充分沉淀。其次改進顆粒沉降措施。措施有：加裝擋板，減少入口流量；在出口處安裝下水堰、攔污柵，防止灰粒流出；用出水槽代替出水管，從而減少出水流速；添加凝聚劑，加速顆粒的沉降。沖灰系統廢水的處理65(4)灰水pH值超標處理主要采用的工藝措施有爐煙(或純CO2)處理和加酸處理。①爐煙處理

按爐煙的吸收方式不同，可分為灰溝(池)布氣吸收法和吸收塔吸收法及純CO2處理法。

灰溝(池)布氣吸收法工藝流程見圖10-1。吸收塔吸收法工藝流程見圖10-2。鋼瓶CO2法：指采用商品CO2(純凈CO2)中和處理灰水。②加酸處理

加酸處理灰水是一種處理工藝簡單的方法。一般可采用添加工業HCl、H2SO4或鄰近工廠排出的廢酸。(4)灰水pH值超標處理66圖10-1灰溝布氣法爐煙處理灰水工藝流程圖10-1灰溝布氣法爐煙處理灰水工藝流程67圖10-2吸收塔法爐煙處理灰水工藝流程圖10-2吸收塔法爐煙處理灰水工藝流程68(5)灰水中其它有害物質的處理沖灰廢水中的氟、砷、鉻等毒性物質一般是采用化學沉淀法，投加化學藥劑和混凝劑，然后將有毒沉淀物置于容器內密封后埋置。沖灰廢水中的氟、砷、鉻等毒性物質，除采用化學沉淀法外，還可采用吸附凈化法，可根據不同的雜質適當的選擇離子交換樹脂、粉煤灰。(5)灰水中其它有害物質的處理69煙氣脫硫廢水處理來源：濕法脫硫之后的廢水處理方法：（1）灰場堆放（2）蒸發煙氣脫硫廢水（3）處理后排放或回用（4）煙氣脫硫廢水處理系統（圖10-3）煙氣脫硫廢水處理70圖10-3煙氣脫硫廢水處理系統圖10-3煙氣脫硫廢水處理系統71生活污水的處理

電廠生活污水的處理方法與城市生活污染處理類似，處理方法主要有：1.納濾技術納濾處理生活污水流程2.生物接觸氧化法生物接觸氧化法系統流程3.氧化絮凝復合床（OFR）處理法系統簡單、運行穩定、操作維護方便：占地面積小、運行費用低：處理效果良好，污泥排放少，無二次污染

4.A2/O法生活污水的處理72圖10-4納濾處理生活污水圖10-4納濾處理生活污水73圖10-5生物接觸氧化法系統流程

圖10-5生物接觸氧化法系統流程74水處理設備及凝結水凈化設備產生的廢水

水處理設備及凝結水凈化設備在過濾、酸(堿)再生、正(反)洗等操作過程中，也會產生一定量的廢水。在水進行預處理時，還產生一些泥漿。

水處理設備廢水的特點是含有酸、堿和大量的中性鹽。凝結水凈化設備產生的廢水含鹽量和其它雜質都比較少。主要是凝結水系統設備、管道的金屬腐蝕產物；冷卻水滲漏到凝結水中的雜質；及再生時產生的酸、堿、鹽等。這部分廢水量只占全部水處理設備廢水的一小部分。水處理設備及凝結水凈化設備產生的廢水75水處理設備及凝結水凈化設備廢水的處理這類廢水含有大量的鹽類和粗組分散雜質，考慮其排放時，可將廢水分為兩部分，一部分是預處理設備的排放水，另一部分是除鹽設備的排放水。預處理設備的排放水特點是，其中的雜質以沉淀物的形式存在。除鹽設備的排放水，陰離子交換樹脂再生產生堿性廢水，陽離子交換樹脂再生產生酸性廢水。通常酸性廢水的量均大于堿性廢水的量，為了中和過剩的酸性廢水，可采用以下幾種方法處理：排入水力除灰系統、用堿性物質中和、增加陰離子樹脂再生劑量。水處理設備及凝結水凈化設備廢水的處理76鍋爐化學清洗和停爐保護排放的廢水新鍋爐試運行和停用保護時，都需要進行化學清洗。它包括化學藥劑清洗和水沖洗的廢水。這類廢水的雜質成分包括酸、堿、鹽、重金屬、有機物和一些有毒物質。它的排放特點是流量變化大，特別集中，而且水中污染物的成分和數量都在不斷變化，外觀上也不同于一般的廢水，顏色深，多泡沫，并有特殊的刺激性氣味。鍋爐化學清洗和停爐保護排放的廢水77鍋爐化學清洗和停爐保護排放的廢水(1)鍋爐化學清洗廢水的處理

這類廢水的特點是排放集中，雜質成分復雜，其水質成分取決于清洗藥劑配方、清洗方式和被清洗沉淀物的組成因素。主要超標物質是pH值、COD和鐵等。處理方法有：爐內焚燒法、化學氧化分解法、吸附法等。①爐內焚燒法機理：在爐內高溫條件下，使有機酸分解氧化為水蒸氣和二氧化碳，廢水中的重金屬離子變成金屬氧化物，約90%沉積在灰渣中，約10%隨煙氣逸入大氣，一般能符合排放標準。鍋爐化學清洗和停爐保護排放的廢水78②化學氧化分解法

鹽酸清洗廢液的處理系統見圖10-6。有機酸清洗廢液的處理系統見圖10-7。③吸附法

廢液中的COD可采用活性炭或煤灰吸附的辦法去除。(2)停爐保護廢水的處理濕式停爐保護法主要是用氨和聯胺滿水保護法。當鍋爐再啟動時，就排出大量含有氨和聯胺的停爐保護水。通常這種廢水采用氧化法處理。②化學氧化分解法79圖10-6鹽酸清洗廢液的氧化處理系統圖10-6鹽酸清洗廢液的氧化處理系統80圖10-7有機酸清洗廢液的氧化處理系統圖10-7有機酸清洗廢液的氧化處理系統81石油產品污染的廢水這類廢水含有的石油成分有：重油、潤滑油、絕緣油、煤油和汽油等。它是由電廠的以下部位而產生的。重油設施的廢水包括水泵的冷卻水、重油設施的凝結水、被重油污染的地下水、設備檢修和事故排放的廢水。

主廠房的含油廢水一般是汽輪機組的油系統漏油而產生的。

電氣設備的含油廢水主要指變壓器等電器設備的密封墊、法蘭連接部的漏油而產生的。此外，還有廢油再生排放的廢水等。石油產品污染的廢水82石油產品污染的廢水處理含油廢水一般均為水包油的分散體系。其分散狀態與油、水的性質及其生成條件有關，主要可分為：可乳油、乳化油和溶解油。除去這三種油污的方法有：隔油池法、溶氣浮選法和生化處理。(1)隔油池法

該法主要用于除去可浮油。它是以油、水密度差為基礎，通過隔油池將浮到水面的油除去。常用的設施稱隔油池，有平板式和斜板式兩種。石油產品污染的廢水處理83(2)溶氣浮選法

該法主要是用于除去水中的乳化油。原理：將空氣在一定的壓力下溶于含油廢水中，然后使廢水壓力突然降低，在減壓條件下，水中的空氣就形成小氣泡上浮，分散在水中的油滴被粘附在氣泡上，并一起上浮到水面，實現油水分離。按產生氣泡的方式不同，溶氣浮選法可分為加壓法、真空減壓法、電解法和噴射法等。

圖10-8為全部進水加壓的溶氣浮選法工藝流程簡圖。(2)溶氣浮選法84圖10-8全部進水加壓溶氣浮選工藝流程圖10-8全部進水加壓溶氣浮選工藝流程85（3）超濾法超濾法的分離機理是篩孔分離過程，主要用于分離液相物質中的溶質，所采用的膜是高聚物超濾膜。超濾法的最大優點在于能濃縮或回收物質而沒有相的變化，具有無需加熱、設備簡單、占地少、能耗低、操作壓力低的特點

其流程如圖10-9所示。（3）超濾法86圖10-9超濾處理含油廢水的流程

圖10-9超濾處理含油廢水的流程87(4)生物處理法在自然界存在著大量依靠有機物生活的微生物，它們具有氧化分解有機物并將其轉化為無機物的巨大功能。這種利用微生物氧化分解廢水中的有機物的方法，稱為生物處理法。生物處理法根據微生物對氧氣的不同要求，一般分為：好氧生物處理法和厭氧生物處理法。

好氧生物處理法主要包括活性污泥法和生物過濾法。活性污泥法處理含油廢水的工藝流程如圖10-10所示。(4)生物處理法88圖10-10含油廢水活性污泥處理簡圖圖10-10含油廢水活性污泥處理簡圖89電廠節水技術1.回收利用2.集中處理3.城市污水回用——中水回用電廠節水技術90圖10-11電廠的工業廢水集中處理后回用工藝流程

圖10-11電廠的工業廢水集中處理后回用工藝流程91圖10-12火電廠廢水回收系統流程1

圖10-12火電廠廢水回收系統流程192圖10-13水處理工藝流程

圖10-13水處理工藝流程93第二節火電廠廢氣治理二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOX)的污染，是當前嚴重的公害問題。而火電廠所排廢氣中，SO2、NOX也是主要污染物。SO2的危害和治理NOX的危害和治理粉塵的危害和治理第二節火電廠廢氣治理二氧化硫(S94SO2的危害和治理SO2的危害SO2是一種無色而有刺激性氣味的有毒氣體。人吸入SO2，呼吸道將受到損害。下雨時，硫的氧化物及所生成的硫酸隨雨水降到地面，形成“酸雨”。酸雨對金屬制品和建筑物有較強的腐蝕性，并可毒害魚類等水中生物，使土壤酸化，損害森林及農作物。硫的氧化物還能直接損傷織物的葉莖，使植物枯死。因此，SO2在大氣中的含量應受到限制。SO2的危害和治理SO2的危害95SO2的治理煙氣脫硫方法：根據生成物的出路不同，分為回收法和拋棄法；根據操作過程的物相不同，又可分為干法和濕法。排煙脫硫方法：石灰石/石灰法；噴霧干燥法等。

(1)石灰石/石灰法①反應原理：石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的SO2，先生成亞硫酸鈣，然后氧化成硫酸鈣。②流程和設備：該法工藝流程見圖10-14。設備：湍球塔、篩板塔、噴霧塔、文丘里洗滌器等。SO2的治理96圖10-14石灰石/石灰法工藝流程圖10-14石灰石/石灰法工藝流程97(2)噴霧干燥法這種工藝屬于半干法脫硫，多數采用旋轉噴霧器，也有采用各種噴嘴噴霧。化學反應原理：

(6-1)(6-2)(6-3)(6-4)(6-5)(2)噴霧干燥法98NOX的危害和治理NOX的危害氣態氮氧化物可包括四種形式：一氧化二氮N2O、一氧化氮NO、三氧化二氮N2O3和二氧化氮NO2。在NOX廢氣中，NO和NO2為其主要成分。當前，世界各國都已確定NOX為大氣中有毒污染物。NO不溶于水，常溫下易與空氣中氧氣化合生成NO2。NO與血紅素的親和力比CO大近百倍，能使血液循環受阻，嚴重者可致死亡。NO2為紅棕色刺激性有毒氣體，能使血紅素喪失輸氧能力。NOX的危害和治理NOX的危害99NOX和空氣中燃燒不完全的碳氫化合物在日光下發生光化學反應，生成的光化學煙霧對人的呼吸器官和農作物都有損害作用。同時，光化學反應生成的過氧乙酰硝酸鹽(PAN)是一種致癌物。NOX廢氣還會引起結膜炎、咽痛、肺炎、廢水腫，并有損人的神經系統。為此，NOX的污染問題受到世界各國的普遍關注，均制定了NOX的排放標準，我國制定的標準見表10-1。NOX和空氣中燃燒不完全的碳氫化合物100表10-1SO2、NOX、粉塵的排放標準煙囪高度(m)排放標準(最高允許濃度)Kg/hSO2NOX粉塵20—123082—8240—3745170—1706031086310806501606501001200230120012017002400表10-1SO2、NOX、粉塵的排放標準煙囪高度排放標準101NOX的治理

脫除煙氣中的氮氧化物，簡稱為煙氣脫氮，也稱排煙脫硝或煙氣脫硝，這是目前NOX治理的主要方式。

煙氣脫硝的方法很多，大體上分為催化還原法、固體吸附法和液相吸附法。

(1)催化還原法該法是以氨或廉價的燃料氣(天然氣、石油氣等)為還原劑，在催化劑的作用下，將煙氣中的氧化氮還原，即由NO2NON2。一般催化劑可用貴金屬(鉑、鈀等)，或非貴金屬(銅、鉻、釩、鐵等)。NOX的治理102(2)固體吸附法

該法的優點是凈化程度高，并可利用熱空氣或蒸汽脫附，回收高濃度的NOX，操作方便。

缺點是固體吸附劑吸附容量小，吸附劑容量大，再生周期長。一般常用的吸附劑有：分子篩、活性炭、硅膠、焦炭等。最常用的為分子篩和硅膠。

(3)液相吸收法

該法包括酸性溶液吸收法、堿性溶液吸收法、酸性溶液吸收氧化法、堿性溶液吸收氧化法、鹽類溶液吸收法等。目前該法脫硝在國內外均不夠成熟，都在研究試驗之中。(2)固體吸附法103粉塵的危害和治理除塵器的選擇除塵器是將煙氣中的粉塵分離、捕集的裝置根據除塵效率考慮，電廠普遍用的是高效除塵器。例如，電除塵器、文丘里水膜式除塵器、多管旋風式除塵器等。

文丘里水膜式除塵器的特點是既能除去煙氣中的粉塵，又能吸收煙氣中的某些氣體，而且除塵效率高，投資費用少。除塵排渣粉塵的危害和治理除塵器的選擇除塵排渣104

煙囪高度

煙囪設計的目的就是要滿足其排放污染物的地面濃度低于國家標準。所以煙囪高度一般是根據不同類地區的國家地面濃度標準而計算，并與當地的地形和氣象條件密切相關。一般情況下，煙囪越高，所排污染物在空間各個方向擴散的范圍越大，可使地面濃度顯著降低(雖然污染物總量不變)。因此，加高煙囪作為控制污染的措施是有效的。煙囪高度105第三節粉煤灰綜合利用

我國電力工業以燃煤為主。大量粉煤灰若不能處理和利用，將會造成環境污染、破壞生態平衡。本節將重點介紹粉煤灰的形成機理、理化特性及其應用。

粉煤灰的產生、組成和性質粉煤灰的綜合利用第三節粉煤灰綜合利用我國電力工業106粉煤灰的產生、組成和性質粉煤灰的形成

粉煤灰是磨細的煤粉于1100—1700℃高溫下,在煤粉爐中短暫時間(十幾秒)燃燒所形成的各種固態顆粒的集合體。其形成機理與煤的組成、結構密切相關。煤粉在爐膛內呈懸浮狀態燃燒，在高溫下，煤粉中絕大部分可燃物(有機物等)在爐內燒盡。大部分物及礦物雜質也被溶化，其中20%的灰分顆粒在熔融狀態下相互粘結聚結為較大的顆粒降到爐底形成爐渣，80%的灰粒隨煙氣流在排入大氣前被除塵器分離、捕集，即為粉煤灰。粉煤灰的產生、組成和性質粉煤灰的形成107粉煤灰的組成(1)粉煤灰的礦物組成粉煤灰是一種復雜高分散度的固體集合體。其礦物組成及其含量取決于燃燒前的煤質組分和燃燒溫度。經顯微鏡、X光衍射和察熱分析的測試表明，粉煤灰中除含少量未燃盡的炭粒外，含有非結晶物相為玻璃體，含有的結晶物相為莫來石(3Al2O3?2SiO2)、石英、赤鐵礦、磁鐵礦、硅酸鈣、方解石等。粉煤灰的組成108(2)粉煤灰的化學組成粉煤灰的化學組成與煤種、煤粉細度和燃燒工藝條件有關，粉煤灰的化學組成主要有SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、SO3、Na2O、K2O和未燃盡的碳。不同的灰樣，化學成分的波動范圍較大。但含量有一個特點，即粉煤灰的主要成分是SiO2和Al2O3，二者含量占60%左右。成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO燒失量其它含量（%）46.5