火電廠節水與廢水治理路線制定方法

中煤新集利辛發電有限公司 張澤濤

燃煤電廠排放改造對于環境保護工作推進的意義非凡，解決電廠污染排放問題的治理是火電廠生產運營的關鍵點。針對目前部分火電廠廢水排放超標的問題，需要結合火電廠的實際排放情況進行具體研究。火電廠也需要始終將節水改造理念秉承下去，減少廢水排放量，采用先進的廢水治理技術實現廢水高效治理，提升廢水治理的質量。針對不同類型電廠廢水應該采取不同的處理和利用方法，確保處理的高效性，實現高質量的節水改造及廢水治理目標，進而促進火電廠長久發展。

一、火電廠廢水排放現狀

在火電企業排污許可證中已經明確了廢水排放標準，通過研究部分火電廠污水排放的具體問題發現具備排污口許可的火電企業超過了全部企業的50%， 但是存在著部分火電廠廢水排放不達標的現象。在這些問題中脫硫廢水處理問題最為突出，處理系統無法滿足廢水處理要求，含煤廢水是主要的污染廢水種類，廢水排放監測系統與許可證中的要求存在很大差異。[1]現階段排污許可證管理制度的施行關系到火電廠在排污方面的落實情況，對于其自身的生存和發展有著重要意義，做好廢水治理和排放是當前火電廠需要研究的內容。

二、火電廠廢水治理要求

火電廠生產用水設備有汽輪機、鍋爐設備、除灰設備和脫硫設備，所以節水和廢水治理是一項非常復雜的工作，需要投入大量的資金。節水和廢水治理路線的設計需要逐步地開展，防止出現重復建設問題，帶來大量的資源浪費。節水和廢水治理需要依據全廠總體生產特點特性，切實本著因地制宜的原則，采取一廠一策的方法，進行科學的統籌規劃，確保節水管理的有效性，實現高效的綜合利用目標。

三、火電廠用排水依據

制定節水與廢水治理路線需要結合電廠實際用排水特點進行綜合評定，始終將水平衡試驗作為優化創新的基礎。[2]水平衡測試報告可以將全廠各系統運行的主要情況反映，進而為制定科學用水和排污處理提供參考依據。借助于水平衡測試能夠將電廠用水的具體情況及廢水處理的特點進行分析，為水系統的檢修維護打下基礎，提升水資源梯級利用效率，切實保障節水及廢水治理的質量。水平衡測試的關鍵在于超低排放改造，通過特定的方法使得機組排水問題得到改善，結合機組滿負荷狀態用水的具體情況。例如，某電廠選擇自然通風冷卻塔循環供水冷卻模式進行冷卻處理，能夠降低能源的消耗，最大限度利用自然資源，通過自然通風冷卻能夠將一些雜渣排出去，同時確保冷卻效果，降低水資源利用。

四、火電廠水處理的主要問題

首先，電廠水源多來自于城市集中供水，城市的水處理系統存在缺陷，導致供水水質變差，加之火電廠水處理系統不完善，所以出水水質均無法滿足火電廠生產要求，在嚴重的污泥環境下脫水系統運行受到限制。其次，在更換水源后因為兩次供水的水質差異較大，而部分火電廠的化學制水離子交換系統無法滿足不同水質處理要求，膜系統受到水體中的有機物污堵，所以使得機組安全穩定運行受阻，全廠節水減排效果降低[3]。第三，水體結構復雜，一些火電廠的循環水補水主要來源是地下水，通過一系列的置換成為中水，火電廠為了使得循環水濃縮倍率保持較高水平，所以將大量的循環排污水排放，加之電廠缺少完善的循環排污水處理系統，導致水處理要求無法得到滿足，循環水系統的排放量逐漸增加。第四，一些電廠缺少工業廢水處理系統，所以一些可回用廢水無法得到再利用，其主要通過排渣系統進行直接排放，無法實現廢水再利用。第五，水力除渣技術的應用使得大量廢水被排放至灰場中，由于渣水系統不能進行自循環，因此出現了溢流廢水現象。最后，高質低用問題存在于部分火電廠中。

五、火電廠節水與廢水治理路線

科學地進節水與廢水治理十分重要，實現這一目標要考慮邊界條件，結合環境評價批復文件、地方排放要求以及地方用水政策等進行綜合考慮。在一些采用循環系統的火電廠中，一般采用循環水補水處理方式或者排污水處理方式實現循環水濃縮倍率提升的目標，進而保障循環水系統的廢水產生能夠和水消耗量形成一致性，在廢水消耗方面以脫硫系統應用為主。而在一些空冷電廠中，除脫硫廢水需要單獨處理，其他廢水需要進行統一處理，進而使得脫硫系統廢水得到再利用，實現達標處理目標，并為后續的灰渣環節和煙氣蒸發環節提供用水。[4]所以各電廠需要結合各自的用排水狀況和現有的水處理系統進行優化調整，制定科學的節水及廢水治理路線。

（一）節水管理

節水管理無需進行大型工程建設，通過簡單改造則能夠實現對火電廠系統的整體優化，實現高效的節水目標。在運行條件限制下一些火電廠用水無法切實將高質低用問題解決，所以采用節水管理方法可以快速地起到節水效果，火電廠在深度研究節水時需要認識到節水管理的重要，將節水管理作為實現節水目的的主要內容。在循環冷卻型電廠中，需要研究將循環水濃縮倍率提升的方法，使得循環水排污水量持續降低，進而實現節水和減污目的。在循環水濃縮倍率提高方面可以采取原水預處理管理優化的方法，提升水質質量。也可以選擇高效穩定劑進行處理，使得循環冷卻水系統能夠穩定地運行。此外，采用脫鹽處理也可以提升循環水排污處理質量。例如，某電廠采用冷卻水對空氣壓縮機進行冷卻，完成冷卻工序后可以將冷卻的廢水應用到灰漿池內進行再次利用，這家電廠的冷卻水主要以工業水為主，進行冷卻處理后的水質未曾發生污染問題，變化特點是溫度提升。借助于科學的節水管理方法可以使得循環水系統得到優化，在實現了循環水補水量減少的基礎上也高效地利用了廢水。應用補給水預處理系統將水中的懸浮物除去，得到水質穩定補給水源，這些廢水的分離質量較高，在工業廢水系統中能夠得到二次應用，經過精處理后得到高鹽和低鹽廢水，根據生產情況進行后續處理。

（二）廢水回用

充分利用電廠設施對水系統進行改造實現處理系統功能恢復可以提升廢水利用質量。在進行廢水回用處理可選擇的方法很多，對含煤廢水采用電絮凝處理，能夠高效地實現廢水的自動運行處理，然后將反滲透(RO)濃鹽水應用到脫硫系統中或者進行冷渣冷卻處理，將冷渣水進行經換熱降溫能夠進行再次利用。循環水排污水能夠被應用到脫硫系統中進行沖洗雜物，反洗水以及沖洗水能夠應用到前級設備中。此外，對于一些工業廢水、含油廢水或者生活污水也能夠通過電絮凝法進行處理，將處理后的水作為循環水應用，實現高效節水。通過特定的方法進行全廠改造能夠使得高鹽廢水得到進一步的利用，在旁路煙道蒸發結晶、煙道蒸發結晶、機械加壓再循環(MVR)蒸發結晶和多效蒸發結晶等工藝處理后進行再次利用，在選擇工藝方法時需要結合環保政策以及火電廠的經濟情況，這樣才能確保高鹽廢水處理的質量。

（三）確保水質

火電廠用水需要嚴格的規定水質，電廠工業水源的選擇應該以中水水源為主，應用中水可以減少地表水和地下水浪費現象的出現，進而起到良好環境效益，提升用水質量。在進行節水與廢水治理路線設計過程中，需要結合電廠水源變化情況和生產要求選擇水源。如果水源存在變化情況應該首先對水源的具體指標進行研究，分析水源變化對于生產用水的具體影響。例如，某電廠的原工業水源主要以地下水為主，在環保政策施行后，該電廠的地下水井關閉，改用工業水源進行生產，該廠在分析了新水源的特征和成分后對用水進行了優化，減少了新鮮水源浪費，同時也使得工業用水得到了高效的利用，提升了生產質量的同時也減少了污水的產生。水質的選擇關系到火電廠的生產情況，科學地選擇水質能夠使得工業用水得到優化，減少火電廠生產排污現象的出現，確保火電廠切實將環保理念落實，提升環境保護質量。

（四）廢水治理改造

節水和廢水治理改造可以逐步地進行。首先，對雨污水進行合理的分離，使得雨廢水得到高效利用，對于一些生活污水或者工業廢水進行高效處理應用到電廠生產中。其次，將先進的自動控制技術應用在機組鍋爐補給水系統和再生水深度處理系統中，提升水資源的利用效率，將循環水反滲透濃水應用脫硫環境中。第三，濕除渣系統改可以調整為干排渣系統，減少水源的應用，而且能夠實現脫硫廢水高效的利用，更高效地實現廢水治理。提升濃縮倍率是關鍵性的一項操作，循環水排污水在進行反滲透脫鹽處理后進行擴容處理，這樣能夠使得淡水總出水質量提升，濃水質量變的更高。與此同時，鍋爐補給水系統的優化能夠確保反滲透濃水應用效率得到提升，水系統的優化有助于脫硫塔蒸發損失減少，繼而確保脫硫廢水排放量達標。通過分析可知，脫硫系統在應用了反滲透濃水后能夠實現工藝水水量平衡的目標。通過這種高效的和一體化的處理后，電廠廢水質量和改造的質量提升，廢水產生量持續降低，廢水的利用效率增加，工業廢水的應用變得越來越優化，極大地減少了污水排放問題。

六、結束語

總而言之，火電廠是我國電能供給的主要力量，由于火電廠的生產過程需要應用到大量的水資源，生產后形成大量的污水，如果這些污水被排放則會帶來環境問題，加強火電廠水資源研究和污水處理研究有助于優化火電廠的生產方式，減少生產帶來的水資源污染問題，實現綠色可持續發展。因此火電廠有必要深入研究污水循環利用技術路線，制定高效的水資源應用模式，減少水資源浪費現象，提升污水循環利用效率。