探析燃煤電廠節(jié)水及廢水零排放的應(yīng)用

孫奇斌

摘 要：隨著社會的迅速發(fā)展，尤其是工業(yè)化發(fā)展，使得我國的水資源面臨緊缺的局面，近年來，政府部門高度重視工業(yè)污染的治理工作，強烈呼吁社會各界節(jié)能環(huán)保意識，有關(guān)部門已擬定了水污染防治計劃及其實施方案。對用水大戶的燃煤電廠提出更嚴(yán)格的廢水、污水的排放標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)我國燃煤電廠的規(guī)范發(fā)展。本文分析了目前燃煤電廠廢水“零排放”的情況，簡要地探討了廢水零排放的幾點措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；節(jié)水；廢水；零排放

1 目前燃煤電廠廢水“零排放”的應(yīng)用情況

早在二十世紀(jì)七十年代，美國與其他國家約170多燃煤電廠實現(xiàn)了廢水“零排放”。通過數(shù)十年研究及應(yīng)用，如今相關(guān)工藝已趨于成熟。部分發(fā)達(dá)國家積極地引進(jìn)了該工藝，結(jié)合本國實際情況，利用新興的設(shè)備、技術(shù)，實現(xiàn)燃煤電廠閉路循環(huán)用水，達(dá)成工業(yè)廢水“零排放”目標(biāo)。我國燃煤電廠關(guān)于廢水“零排放”工藝應(yīng)用相對較晚，本世紀(jì)初期，只有西柏坡電廠順利地完成廢水“零排放”科研攻關(guān)，這一項目在我國重點建設(shè)項目的火電廠中展開試點，結(jié)果實現(xiàn)了燃煤電廠廢水“零排放”的總體目標(biāo)，取得了良好的社會、環(huán)保效益。在我國，燃煤電廠廢水“零排放”的項目巨大，很多燃煤電廠已相繼展開這項工作。

2 燃煤電廠節(jié)水的主要任務(wù)

第一，有效地選用水資源，不但達(dá)到計劃發(fā)電量的用水需求，而且盡可能少用水，減少水的排放。第二，對水源進(jìn)行科學(xué)地處理、循環(huán)、重復(fù)利用，妥善安排各生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的用水、排放，降低電廠總體的用電量、排水量。依據(jù)各個用水系統(tǒng)的水質(zhì)要求，采取分級用水方案。第三，提出最適合的排水處理措施，達(dá)到下一級系統(tǒng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，或者排放環(huán)境的水體指標(biāo)。利用平衡池合并廢水，集中處理，對最后排放的廢水及渣子予以處置。強化運行中排水質(zhì)量的監(jiān)測、控制。

3 水系統(tǒng)的水質(zhì)特點

燃煤電廠的廢水可大體分循環(huán)冷卻排污水，以及含油、除灰、脫硫、輸煤系統(tǒng)、排泥、其它工業(yè)廢水等。其中，屬除灰及循環(huán)冷卻排污水含量最多，約占電廠廢水總量的4/5。冷卻水系統(tǒng)排出水的質(zhì)量相對較好，只有灰廢水質(zhì)量差，水中含有SS、COD及大量金屬元素。

4 燃煤電廠廢水“零排放”的措施

4.1 系統(tǒng)水量平衡分析

在燃煤電廠中，主要有八個水分支系統(tǒng)，各用水點的水質(zhì)及用水量標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差異。水量平衡是企業(yè)實現(xiàn)廢水“零排放”目標(biāo)的關(guān)鍵因素。一定要將全廠用水視為一個有機體，有效規(guī)劃、協(xié)調(diào)每個用水系統(tǒng)，促進(jìn)水量平衡。對各個分支系統(tǒng)的關(guān)系進(jìn)行調(diào)節(jié)，結(jié)合水量、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，為廢水處理以后的回用，找到適合的分系統(tǒng)，控制系統(tǒng)補充的水量，以實現(xiàn)節(jié)水及廢水“零排放”。

4.2 水的循環(huán)利用

可以理解為分級用水系統(tǒng)，或者串級用水系統(tǒng)。對水資源進(jìn)行循環(huán)利用，能夠促進(jìn)燃煤電廠各個用水系統(tǒng)形成廢水的資源化，從根本上節(jié)約用量。輔機冷卻水、循環(huán)冷卻水相對的排水質(zhì)量良好，只有TDS的濃度偏高，能夠應(yīng)用于脫硫用水等水質(zhì)要求偏低的工藝，將脫硫廢水進(jìn)行相應(yīng)的處理后，還可用在煤場、除灰用水中。

4.3 水的閉路循環(huán)應(yīng)用

目前，我國很多用水企業(yè)均采取“清污分流”的方式，對遭到嚴(yán)重污染的廢水及輕污染的廢水進(jìn)行統(tǒng)一處理，從而降低廢水處理難度，節(jié)省處理開支。在燃煤電廠中，通常以煤場排放的廢水以及除灰廢水中含有多種污染物質(zhì)，經(jīng)過處理后，不適合回收利用于其他的水系統(tǒng)，由于花費成本較大。所以，相關(guān)工作人員往往對煤場及除灰產(chǎn)生的廢水進(jìn)行簡單的處理，采取水體閉路循環(huán)應(yīng)用的方式。

4.4 廢水再利用

所謂的廢水再利用，指的是把燃煤電廠中相關(guān)用水系統(tǒng)在生產(chǎn)中排放的廢水經(jīng)過一定的處理，再投入使用。對用水系統(tǒng)的廢水進(jìn)行處理、二次利用，不但能夠有效地解決廢水排放造成的環(huán)境污染問題，而且，因廢水再生以后的資源化，能夠為企業(yè)節(jié)約大量新鮮的水資源，以緩解目前企業(yè)水資源緊缺的問題。例如：可以對多余的循環(huán)冷卻排污水進(jìn)行相應(yīng)的處理，再回收利用，經(jīng)過膜處理工藝后，可本身回用，或者應(yīng)用于鍋爐系統(tǒng)的補給水。

5 燃煤電廠廢水實現(xiàn)“零排放”的注意事項

5.1 加強水務(wù)管理力度

由于我國的很多燃煤電廠每天產(chǎn)生各種各樣的廢水，且數(shù)量較大，為了有效地實現(xiàn)廢水“零排放”目標(biāo)。相關(guān)管理者必須加強水務(wù)管理工作，并明確主要的目標(biāo)、任務(wù)。節(jié)水與降低外排廢水量應(yīng)作為燃煤電廠水務(wù)管理的核心。怎樣在確保經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益的基礎(chǔ)上，達(dá)到上述兩大目標(biāo)，是水務(wù)管理的任務(wù)。

燃煤電廠廢水排放量的控制水平與行之有效的管理二者具有密不可分的關(guān)系。所以，必須加強日常生產(chǎn)中的水務(wù)管理工作。在確保燃煤電廠安全、高效運行的基礎(chǔ)上，依據(jù)各個工藝系統(tǒng)的用水?dāng)?shù)量及其相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)企業(yè)實際的水源條件，科學(xué)地選用供水系統(tǒng)及水源。同時，按照各個排水點的環(huán)境保護(hù)、水質(zhì)水量的相關(guān)指標(biāo)，有效地確定各個排水系統(tǒng)，并制定合理的廢水處理方案。此外，還要采取必要的技術(shù)手段，對燃煤電廠中各個車間不同設(shè)備的用水量、排水量，加以平衡，并對水資源進(jìn)行重復(fù)應(yīng)用，通過相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)，對運行過程中的用/排水量及水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行實時性監(jiān)測與控制，力求用最小的投資，為企業(yè)收獲最可觀的節(jié)能效益，實現(xiàn)燃煤電廠節(jié)水及廢水“零排放”的目標(biāo)。

5.2 減少外排廢水量，節(jié)約用水量

燃煤電廠的各個用水系統(tǒng)在啟動相關(guān)的節(jié)水工藝以后，可在一定程度上降低日常廢水?dāng)?shù)量。對用水系統(tǒng)的廢水予以處理，或未經(jīng)處理后，再投入使用，具有節(jié)省新鮮用水量與降低外排廢水量的雙重效果。所以，燃煤電廠相關(guān)管理人員應(yīng)當(dāng)加強內(nèi)部設(shè)備的優(yōu)化與升級，從而為廢水“零排放”的目標(biāo)的實現(xiàn)提供更大的保障。在燃煤電廠運營中，循環(huán)冷卻排污水在總體廢水量中至少占80%，直接關(guān)系電廠廢水“零排放”目標(biāo)能否實現(xiàn)。同時，濃縮倍率對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排水量、補水量具有決定性作用，所以，燃煤電廠的管理人員應(yīng)當(dāng)著重提升循環(huán)水的濃縮倍率，從而降低用水量、廢水量。例如：對于2×600MW 機組的循環(huán)冷卻系統(tǒng)，當(dāng)其濃縮倍率達(dá)到2時，系統(tǒng)產(chǎn)生的排污水及補充水的數(shù)量分別是1680t/h、3591t/h。而當(dāng)其濃縮倍率上升到4時，排污水量與補充水量會依次降低，分別為470t/h、2392t/h。

對相關(guān)循環(huán)水的濃縮倍率和補充水量、排污水量關(guān)系進(jìn)行分析了解到：燃煤電廠管理者可通過提升濃縮倍率，以及降低排污水量的方式，達(dá)到節(jié)水除污與廢水“零排放”目標(biāo)，這也是目前我國大部分燃煤電廠工作人員共同研究的一項重要課題。可嘗試引進(jìn)并應(yīng)用分級濃縮的串聯(lián)補水技術(shù)，從而提升循環(huán)水系統(tǒng)的整體濃縮倍率。

結(jié)束語：

總之，在世界水資源日趨短缺的形勢下，我國的燃煤電廠管理人員應(yīng)當(dāng)加強節(jié)約用水，并竭力實現(xiàn)廢水“零排放”的目標(biāo)。加強各個用水系統(tǒng)水量平衡分析，促進(jìn)水的循環(huán)使用，采取閉路循環(huán)利用及廢水回收再利用的措施，對相關(guān)的設(shè)備技術(shù)工藝進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，強化水務(wù)管理工作，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，節(jié)約用水量，嚴(yán)格地控制外排廢水量，從而實現(xiàn)燃煤電廠節(jié)水及廢水“零排放”，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益，促進(jìn)燃煤企業(yè)長期、有序、穩(wěn)定地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]史傳紅. 燃煤電廠節(jié)水及廢水零排放的應(yīng)用[J]. 山東工業(yè)技術(shù)， 2017（14）：72-72.