火力發電廠廢水系統控制管理及零排放構想

火力發電廠廢水系統控制管理及零排放構想

湖南華電常德發電有限公司 游松林 程思 伍海榮

國務院印發《水污染防治行動計劃》的通知中明確提出，工業廢水必須經預處理達到集中處理要求，方可進入污水集中處理設施。通過對某超超臨界燃煤電廠廢水處理現狀進行分析，文中提出了解決廢水不平衡問題的基本策略，保證廢水達標排放，實現全廠各項廢水動態平衡。

廢水綜合管理；零排放；廢水平衡；循環水倍率

1 研究背景及意義

國務院印發的《水污染防治行動計劃》通知中明確提出，要集中治理工業集聚區水污染，工業廢水必須經預處理達到集中處理要求，方可進入污水集中處理設施。同時，《防止電力生產事故的二十五項重點要求及編制釋義》中也做出相關要求：電廠內部應做到廢水集中處理，處理后的廢水應回收利用，正常工況下，禁止廢水外排。目前，各電廠的基本處理方式為：將廢水進行綜合利用，但對部分無法利用的高鹽度廢水進行外排或結晶蒸發，成本較高[1]。本文通過對電廠廢水處理現狀進行深入分析和研究，提出了解決廢水不平衡的基本策略，使電廠廢水處理達到動態平衡，保證機組安全生產的同時投資較少，對響應國家政策，建設新型綠色、節能、環保電廠具有重大意義。

2 廢水處理現狀

2.1 大部分廢水經處理后進行回收再次利用，但仍有少量廢水無法進行有效處理。

2.2 將部分含鹽較高的廢水如脫硫廢水灑入煤場或送至灰場，但由于各電廠干灰要進行回收利用，無法通過拌灰來處理；而噴灑到煤場又進一步污染了含煤廢水，使含煤廢水利用途徑減少，水平衡無法保證，處理不好將造成外排。

2.3 各廢水處理系統相對獨立，造成全廠廢水系統更加復雜，難以達到平衡。

3 解決策略及措施

針對上述現狀，在現有基礎上，對不能完全利用（或外排）的廢水進行回收再循環利用，徹底解決廢水過剩問題，使電廠廢水達到動態平衡，實現零排放，處理措施如下圖1。

3.1 將經處理合格的五大廢水中少量未完全利用部分，通過專用管道接入城市污水管網，不因外排造成環境污染(具體實施措施詳見圖1 中措施1)。

3.2 因循環水倍率問題產生的高鹽循環冷卻廢水（高鹽水），經專用管道接入“脫硫廢水處理系統”處理后，直接進行利用，主要有如下幾種利用方式：用于煤場噴灑，余水排入煤場邊溝；接入鍋爐排渣系統，作為干渣伴濕用水進行消耗； 通過“淡水回收系統”進行處理后收集利用；作為五大廢水的一部分，排入城市污水管網。

3.3 利用“淡水回收系統”把經脫硫廢水處理系統處理后的高鹽水再經兩次濃縮，形成少量不可外排的超濃鹽水在電廠內部用作廢渣調濕，經反滲透裝置濾出的純水和經蒸發裝置蒸發出的凝結水輸送至清水箱回用，使電廠脫硫廢水得到更深度的處理[2]。

圖1 電廠廢水處理示意圖

圖2 “淡水回收系統”結構連接示意圖

3.4 “淡水回收系統”的基本原理及功能

淡水回收系統主要由超濾反滲透處理、蒸發濃縮處理和干渣系統組合而成，詳見圖2“淡水回收系統”結構連接示意圖。它將電廠脫硫廢水經過常規處理工藝（即中和、化學反應、絮凝、澄清、過濾）所形成的含重金屬及氯超標的高含鹽水注至中間水箱1；將中間水箱1含氯離子濃度較高的水輸送至反滲透裝置2進行濃縮，形成高含鹽的濃水輸送至蒸發裝置3；在蒸發裝置3內將濃水進一步濃縮，將經過兩次濃縮的少量高濃度水注至鍋爐干渣系統4，用于干渣調濕；經反滲透裝置2濾出的純水和經蒸發裝置3蒸發出的凝結水輸送至清水箱5回用。

“淡水回收系統”使用市場現有的技術設備，通過組合安裝，連接于電廠現有的脫硫廢水常規處理工藝流程中，充分利用了電廠現有技術設備，使電廠工業廢水能真正更大限度地達到無害化處理及綜合利用，是一種比較理想的脫硫廢水處理方案。

4 方案論證

為徹底解決電廠廢水處理過剩的問題，圖1中措施1作為本構想的重要處理措施，將未完全利用的廢水引入城市污水管網。但經處理合格后排入城市污水管網的多余廢水水質是否符合相關要求，為避免因排放超標而受到環保監管部門的相應處罰，現需要對此方案進行有效論證。

表1 各項監測數據（平均值）

表2 各項指標超標頻次統計（單位：次）

4.1 廢水水質的分類

第一類污染物是指能在環境或動植物體內積蓄而對人體健康產生長遠不良影響的污染物。含有此類有害污染物的廢水，不分行業和污水排放方式，也不分受納水體的功能類別，一律在車間或車間處理設施排出口取樣，其最高允許排放濃度必須符合該標準中已列出的“第一類污染物最高允許排放濃度”的規定。第二類污染物是指其長遠影響小于第一類的污染物質，在排污單位排出口取樣，其最高容許排放濃度必須符合該標準中列出的“第二類污染物最高允許排放濃度”的規定。根據其涵義，該電廠的各種廢水均經過有效的廢水處理后再行排放，不會對人體健康產生負面影響，應當定義為第二類污染物[3]。

4.2 廢水排放標準

對引入城市污水管網的廢水（工業廢水和含煤廢水），《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中明確規定：“第二類排放污染物，在排放單位排放口采樣，其最高允許排放濃度必須達到該標準要求”，具體排放標準詳見表1。

4.3 水質監測分析

監測時間為2016年1月12日至2016年3月28日，監測頻次為每月3次，共監測9次，監測過程均嚴格按照相關制度標準，在排除環境、人員干擾因素后執行操作和化驗。具體監測數據見表1，各項指標超標頻次見表2。

從表1和表2可以看出：通過對處理后的水質進行PH值、懸浮物SS、化學需氧量COD以及濁度等參數的指標監測，對可能排入城市污水管網的全部水質均符合要求，完全滿足相關環保排放條件，絕不會對環境造成污染。

5 結論

本構想所提出的解決策略具備實施條件，實際操作性較強，可以充分解決電廠當前廢水處理過程中不平衡問題，并且實現“零排放”的環保要求。

5.1 經處理合格的五大廢水（主要為少量含煤廢水以及工業廢水）中未完全利用部分，通過專用管道接入城市污水管網。

5.2 需少量外排的循環水（高鹽水）可經專用管道接入“脫硫廢水處理系統”處理后，直接利用或進行“超濃縮處理”后深度利用。

[1] 韓兆先,呂艷麗.關于當前我國水污染治理問題的思考[J].科技信息.2009年第13期.

[2] 榮幼澧譯.發電廠零排放工藝的新成就[J].華北電力.2003,6:84-85.

[3] 許臻,楊寶紅,王正江,王璟,姜琪.火電廠水平衡優化及用水指標分析[J].熱力發電.2007年36期.