火電廠廢水零排放技術

一、火電廠廢水的分類

1.1 經(jīng)常性廢水

經(jīng)常性廢水是指發(fā)電廠正常生產過程中連續(xù)或定期產生的化學廢水，包括：原水預處理裝置的排水、膜裝置排水、介質過濾器沖洗排水、凝結水精處理設備排水、化學試驗室排水、循環(huán)水處理系統(tǒng)排水等。其中化學除鹽裝置和凝結水精處理裝置產生的廢水，其成分中通常含有少量的酸性和堿性物質，一般只需要通過簡單地中和處理，就能夠使廢水達到國家制定排放標準即pH6～9；預處理系統(tǒng)中主要的廢水處理設備澄清器和過濾器等排出的污水和廢水多含有大量的懸浮物和泥沙，對于這些廢水可以通過凝聚、澄清等方式的處理就能夠達到排放要求。

1.2 非經(jīng)常性廢水

非經(jīng)常性廢水是指發(fā)電廠在基建、啟動、檢修或事故過程中產生的化學廢水，包括：機組啟動沖洗排水、鍋爐化學清洗排水、鍋爐空氣預熱器沖洗排水、鍋爐煙氣側沖洗排水、停爐保護排水、膜化學清洗排水等。這些廢水中一般含有大量且成分復雜的物質，諸如COD、金屬成分等，在具體處理時難度較大，而且這些非經(jīng)常性廢水排出后，需要首先在貯存池中進行妥善貯存，然后分步驟、分層次的開展污水處理工作。具體處理過程中所需要用到的處理方法有氧化處理、pH值調整、凝聚、澄清、過濾等。

二、火電廠廢水零排放技術與應用

2.1 廢水減量化處理技術

（1）反滲透膜技術

該技術主要利用滲透的逆過程原理，在壓力的擠壓過程中，使廢水溶液中殘留的溶劑和溶質在半透膜的截留作用下，相互分離開來。該技術有良好的凈化效果，操作成本較低，對環(huán)境的污染程度很小。目前反滲透膜技術大范圍的應用于多個領域，如海水和苦咸水淡化純水、超純水制備、工業(yè)或生活廢水處理等。但是該技術也存在一定的缺陷和不足，通常在進行廢水中雜質沉積的過程中，膜會出現(xiàn)污染和氧化的情況。

（2）正滲透膜技術

通常情況下，火電廠產生的廢水和污水會從高水化學勢區(qū)經(jīng)過選擇性滲透膜向低水化學勢區(qū)傳遞。一般來說，兩種水化學勢區(qū)會存在一定程度的滲透壓差，而這一壓差就是促使正滲透過程有序順利進行的最核心要素。正滲透膜技術在實際應用中能耗低，水資源回收效率好、量多，不會出現(xiàn)結垢的問題，能夠很好地處理高濃鹽水。在進行對廢水的處理過程中，一般需要將要處理的廢水放置到高水化學勢區(qū)，將待定選擇的汲取液放置到低水化學勢區(qū)。但正滲透膜技術在實際應用時存在一定的操作難點，對選擇性滲透膜和汲取液的選擇上，對于前者需要保證其具備高水通量，且具有非常好的耐酸堿性和機械性能，而后者要能夠產生相對較高強度的滲透壓和水通量。

2.2 廢水終端處理技術

（1）蒸發(fā)塘技術

該技術充分順應了當前國家倡導的綠色環(huán)保原則。其在實際操作過程中，充分利用了太陽能在高溫、濕潤等自然狀況下將地面上的高鹽水大量蒸發(fā)，進而使其濃縮到飽和狀態(tài)，并在此基礎上形成結晶析鹽。該技術在西北干旱少雨地區(qū)應用相對廣泛，并表現(xiàn)出運行成本低、運維簡便、使用期限長和抗沖擊力度強等優(yōu)勢作用。但是原濃水成分中含有的易揮發(fā)物質很容易揮發(fā)造成空氣污染，因此應做好相應的防滲透和防溢流處理措施，該技術也不能實現(xiàn)對淡水的回收利用。由于該技術在自然蒸發(fā)方面的效率較低且容易產生滿塘風險，相關研究人員在此基礎上研發(fā)出了機械霧化蒸發(fā)技術，通過在蒸發(fā)塘上設置多臺機械霧化蒸發(fā)器，以加速塘內水分的蒸發(fā)，大大提升了蒸發(fā)效率。

（2）多級閃蒸技術

該技術更多的應用于海水淡化領域。通過將待處理海水經(jīng)過加熱達到指定溫度指標之后，將其按照步驟、有層次地將其引入至壓力逐漸降低的閃蒸室里，在降溫處理過程中，熱鹽水會發(fā)生濃縮現(xiàn)象，且當溫度降至天然海水溫度時，蒸汽在冷凝原理的作用下會產生所需淡水。

多級閃蒸技術運行質量高，能夠很好地阻擋污垢，能夠適用于大型企業(yè)。但是由于處理的海水使設備腐蝕程度加快，耗能也會逐漸增加，而且該技術傳熱效率低和操作彈性小等缺陷，并不適用中小型企業(yè)。

（3）多效蒸發(fā)結晶技術

該技術的設計和研發(fā)原理依托于單效蒸發(fā)技術，其又可以分為低溫和高溫狀態(tài)下的多效蒸發(fā)。前者需要保持處理過程中的鹽水最高蒸發(fā)溫度不能超過70℃，該技術的運行組成情況就是將一系列的水平管或垂直管和膜蒸發(fā)器有效的串聯(lián)在一起，然后將其分成多個小組。

多效蒸發(fā)結晶技術作用原理，是將一定量的蒸汽在組成設備中通過多次蒸發(fā)和冷凝過程，最終得到比高溫狀態(tài)下的多效蒸發(fā)技術更多倍的蒸汽量。由于低溫多效蒸發(fā)技術不需要較高的操作溫度，因此在實際應用時充分利用電廠的低溫廢熱現(xiàn)象，一般來說，50～70℃的低品位蒸汽均可作為實踐操作過程中最理想的熱源。而且該技術熱效率高且動力消耗程度較少，僅僅只有0.9～1.2kWh/m3。但是該技術的設備體積相對較大，系統(tǒng)組裝復雜，往往需要企業(yè)投入較多的運維成本，不利于應用企業(yè)的經(jīng)濟效益提升。

三、結語

隨著我國對建設環(huán)保經(jīng)濟性社會的重要認識和投入，對我國工業(yè)生產廢水的排放標準要求愈發(fā)嚴格。現(xiàn)階段最新頒布的《水污染防治行動計劃》所實行的相關條例中，將水資源保護上升到國家戰(zhàn)略層面?；痣姀S作為當前我國工業(yè)生產行業(yè)中用水和廢水排放的大戶，按照促進經(jīng)濟更好更快運行以及保護環(huán)境的角度，在生產運營過程中深入貫徹節(jié)約發(fā)電用水的理念，將進一步提高循環(huán)水的利用效率，進而實現(xiàn)火電廠廢水的零排放，具有非常重要的現(xiàn)實意義。（來源：中國電建集團河南省電力勘測設計院有限公司）