当前，火力发电厂生产运行过程中产生大量的含煤废水，其主要来源于煤场喷淋防尘产生的渗漏水、输煤栈桥冲洗产生的冲洗废水、煤场雨水及输煤系统除尘排水。
含煤废水中颗粒物的体积质量一般为2.3g/cm3，经过预沉池的预沉淀后，大颗粒的煤粉颗粒物均能沉淀下来，剩余的煤粉颗粒悬浮物其颗粒的直径都在0.1mm以下，根据燃料品种、来源不同、含煤废水的水量变化以及预沉池的沉淀效果不同，一般电厂含煤废水初沉后的悬浮物质量浓度在2000～5000mg/L。
含煤废水的主要特点是浊度、色度都比较高；导致浊度和色度大幅度升高的主要原因是废水中的高浓度的悬浮物，在含煤废水的处理系统中，处理工艺选择的关键是针对其主要污染因子悬浮物和色度的去除，设计的处理工艺将保证对悬浮物具有稳定的、很高的去除效率，保证出水悬浮物质量浓度为10～20mg/L，满足达标排放及回用的要求。
目前电厂采用的处理工艺主要有加药混凝+膜处理工艺、高效微孔陶瓷过滤工艺、混凝+斜板沉淀+过滤和电子絮凝+离心沉淀+过滤工艺。
1、工程简介
目前该电厂含煤废水主要来自输煤系统除尘、冲洗水、煤场含煤雨水等。含煤废水处理系统采用加药絮凝和膜式过滤技术对含煤废水进行处理，处理后进行回用。其主要流程见图1。
含煤废水收集至沉煤池，经预处理沉淀后，自连通口流至曝气池，在池内进行氧化（曝气/搅拌），同时加药（凝聚剂、次氯酸钠及加碱）调节pH值，然后经含煤废水提升泵送至膜式过滤器过滤。处理后的清水自膜式过滤器上部自流至清水池。
目前，根据实际运行状况，现有含煤废水处理系统存在2个主要问题：
1）煤水处理过程中絮凝搅拌采用曝气搅拌，曝气搅拌导致絮体破碎，膜式过滤器无法拦截，影响出水水质。
2）膜式过滤器采用的是若干膨化聚四氟乙烯材料滤芯，水质较差时易堵塞，影响处理效果，且滤芯消耗量大，更换频率高，运行、维护费用高。
目前仅通过该系统处理后的水质达不到回用要求，同时多余大量含煤废水通过溢水管外排至赣江支流，因水质无法满足外排的环保要求，造成排口水体污染。随着国家、省、市环保节能减排要求越来越严，监管力度不断加大，2015年1月1日起新环保法的实施，为了真正实现废水排放满足国家相关标准。因此电厂决定对含煤废水系统进行改造。
2、不同工艺对比分析
目前电厂采用的是加药混凝+膜处理工艺系统，根据电厂运行情况，该套处理设备运行很不稳定，处理效果也不好，且设备故障率高；高效微孔陶瓷过滤工艺对悬浮物的去除率较高，但对色度去除效果较差；所以在处理电厂含煤废水的工艺选择上，混凝+斜板沉淀+过滤和电子絮凝+离心沉淀+过滤2种工艺使用较为广泛，下文对这两种处理工艺进行较为详细介绍，同时对高效微孔陶瓷过滤工艺作简要介绍，并对这3种不同含煤废水处理工艺进行技术经济比较。
2.1 混凝+斜板沉淀+过滤工艺
混凝+斜板沉淀+过滤工艺流程图见图2。厂区及煤场煤尘水通过煤水管道进入含煤废水调节池，含煤废水通过煤水提升水泵提升进入一体化煤水分离装置，含煤废水在该设备内混凝、沉淀及过滤，进行煤、水分离。
该工艺主要存在问题有：
1）加药反应沉淀工艺需添加药剂，如果系统长时间停滞，配制的药剂易失效，絮凝效果变差，过滤滤料容易板结，系统再次恢复运行过滤效果变差。
2）加药絮凝要达到较好的絮凝效果必须要准确的计算加药量，加药量过少或过多都会降低絮凝效果。且火力发电厂输煤系统冲洗水不是连续的，含煤废水中的水质指标（TSS、pH值、水量、水温等）是不断变化的。根据水质的变化要重新计算加药量，这在现场管理中难以实现，现场调试时确定的最优参数会随着运行时间和处理水量发生变化，运行工人的水平还达不到调试人员的要求。
3）系统自动化程度低，需要进行人工维护清理，使用起来相对比较麻烦。
4）每年需投入一定的药剂费用，长期使用下来，也是一笔不小的开支。
5）化学品的絮凝工艺需要额外加入其他化学物品，化学絮凝添加剂使水中的离子增加，改变了原有水中的物质含量，会引起二次污染。
2.2 电子絮凝+离心沉淀+过滤工艺
电子絮凝工艺近几年已经逐步推广并成为主流技术。随着环保要求的不断加大，各电厂对含煤废水的处理越来越重视，不少电厂对含煤废水处理系统进行了相应技术升级或改造。
电子絮凝含煤废水处理系统主要包括：电子絮凝器、离心澄清反应器、多介质过滤器、PLC控制系统等。主要工艺流程见图3。
电子絮凝器：电子絮凝反应原理是以特殊电极板通电后产生电场，细小带电颗粒、胶体、大分子的蛋白质，病毒粒子，细胞等在电场的作用下进行定向运动，碰撞，压缩双电子层脱稳，导致双电层压缩脱稳、絮凝，形成的絮体可以吸附细小的胶体等物质形成大颗粒加速沉淀。
离心澄清反应器：为了避免当被絮凝的颗粒在脱离电子絮凝环境后有可能在水中重新被充电。必须使颗粒在絮凝过程结束后快速沉降下来，配置快速沉降装置，离心澄清反应器。离心澄清器沉淀底部污泥排入沉煤池定期回收。
多介质过滤器：通过配备一组套高效过滤器，根据用户实际的来水水质情况，来配置单个过滤器内各种介质，以到达或高于实际的出水水质要求。同时，该系统具有本源自动反冲洗功能，利用较小的流量就能够进行反冲洗。
该工艺主要优缺点：
1）与引进推广初期相比，随着市场占有率的逐年提升以及核心部件的国产化，该技术投资成本下降明显，运行成本也低。
2）系统运行稳定可靠，适用悬浮物范围广（可在100～10000mg/L范围变化）。
3）过滤装置本源反洗，无需设置反冲洗泵，系统能耗低。
4）设备装置化，占地面积小。
5）自动化控制，维护方便。
6）对环境友好，无需添加药剂，无化学污泥二次污染，煤泥直接回收，而传统化学絮凝工艺化学污泥必须按危废进行处置，污泥处置费用较高。
2.3 高效微孔陶瓷过滤工艺
高效微孔陶瓷过滤是在初次沉淀池的基础上增加微孔陶瓷过滤段。主要工艺流程见图4。
含煤废水收集至沉煤池，先进入沉淀池，经预处理沉淀后，通过溢流口溢流至微孔陶瓷滤池，微孔陶瓷滤池分为2格，分别为集煤坑、过滤区，含煤废水进入滤池后先通过集煤坑，大颗粒煤粒沉降在集煤坑内，细小颗粒通过陶瓷过滤沉淀，微孔陶瓷过滤板一顺一丁错位砌成，过滤器砌好后，沿集水沟向集煤坑用水泥倒成坡，向集煤坑倾斜，沉淀下来的煤渣滑入集煤坑内，在集煤坑内设泥浆泵1台，将坑内污泥打入沉淀池中；滤池运行后，清水经过滤器各向表面渗入过滤器内部空腔内，沿集水沟汇入清水池。
2.4 3种处理工艺的技术经济比较
混凝+斜板沉淀+过滤、电子絮凝+离心沉淀+过滤以及高效微孔陶瓷过滤这3种不同含煤废水处理工艺的经济技术比较见表1。
通过上述技术和经济对比，电子絮凝工艺投资成本低，运行稳定、能耗低、运行维护成本低，具有较高的环境效益与经济效益，且电子絮凝工艺不需要加药，不会产生二次污染。高效微孔陶瓷过滤工艺年总费用虽然比电子絮凝工艺略高，但对原有煤水调节池改动大，施工难度偏大，而且根据安装该工艺的电厂运行情况，该工艺运行不稳定，对色度去除效果较差，满足不了回用及外排的环保要求，且该工艺自动化程度低，清洗、文明生产极差。混凝+斜板沉淀+过滤工艺年总费用比电子絮凝工艺高很多，而且后期运行需每年投入一定的药剂，会引起二次污染，且药剂易失效，絮凝效果差，过滤滤料容易板结，重复加药导致运行费用较高，运行过程中系统自动化程度低，需增加大量人工运行维护成本。
3、结论
随着国家、省、市环保节能减排要求越来越严，监管力度不断加大，以及人民对环保意识的增强。电厂对煤水处理的要求越来越严，因此选择最优的处理工艺尤为重要。
目前该电厂采用的加药絮凝和膜式过滤技术对含煤废水进行处理已无法满足外排环保及回用要求。通过对上述不同处理工艺的对比分析研究，推荐该电厂煤水处理采用电子絮凝工艺。电子絮凝工艺具有投资成本低，运行稳定、能耗低、运行维护成本低，且处理后的水质能够满足国家污水排放标准及废水回用标准，具有较高的环境效益与经济效益。（来源：江西省电力设计院，南钢学校，国家电投集团江西电力有限公司分宜电厂）