火力發(fā)電廠廢水系統(tǒng)控制管理及零排放構(gòu)想

湖南華電常德發(fā)電有限公司 游松林 程思 伍海榮

國務(wù)院印發(fā)《水污染防治行動計(jì)劃》的通知中明確提出，工業(yè)廢水必須經(jīng)預(yù)處理達(dá)到集中處理要求，方可進(jìn)入污水集中處理設(shè)施。通過對某超超臨界燃煤電廠廢水處理現(xiàn)狀進(jìn)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(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)全廠各項(xiàng)廢水動態(tài)平衡。

廢水綜合管理；零排放；廢水平衡；循環(huán)水倍率

1 研究背景及意義

國務(wù)院印發(fā)的《水污染防治行動計(jì)劃》通知中明確提出，要集中治理工業(yè)集聚區(qū)水污染，工業(yè)廢水必須經(jīng)預(yù)處理達(dá)到集中處理要求，方可進(jìn)入污水集中處理設(shè)施。同時，《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求及編制釋義》中也做出相關(guān)要求：電廠內(nèi)部應(yīng)做到廢水集中處理，處理后的廢水應(yīng)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(jìn)行綜合利用，但對部分無法利用的高鹽度廢水進(jìn)行外排或結(jié)晶蒸發(fā)，成本較高[1]。本文通過對電廠廢水處理現(xiàn)狀進(jìn)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(dá)到動態(tài)平衡，保證機(jī)組安全生產(chǎn)的同時投資較少，對響應(yīng)國家政策，建設(shè)新型綠色、節(jié)能、環(huán)保電廠具有重大意義。

2 廢水處理現(xiàn)狀

2.1 大部分廢水經(jīng)處理后進(jìn)行回收再次利用，但仍有少量廢水無法進(jìn)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(jìn)行回收利用，無法通過拌灰來處理；而噴灑到煤場又進(jìn)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(tǒng)相對獨(dú)立，造成全廠廢水系統(tǒng)更加復(fù)雜，難以達(dá)到平衡。

3 解決策略及措施

針對上述現(xiàn)狀，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，對不能完全利用（或外排）的廢水進(jìn)行回收再循環(huán)利用，徹底解決廢水過剩問題，使電廠廢水達(dá)到動態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)零排放，處理措施如下圖1。

3.1 將經(jīng)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(wǎng)，不因外排造成環(huán)境污染(具體實(shí)施措施詳見圖1 中措施1)。

3.2 因循環(huán)水倍率問題產(chǎn)生的高鹽循環(huán)冷卻廢水（高鹽水），經(jīng)專用管道接入“脫硫廢水處理系統(tǒng)”處理后，直接進(jìn)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(tǒng)，作為干渣伴濕用水進(jìn)行消耗； 通過“淡水回收系統(tǒng)”進(jìn)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(wǎng)。

3.3 利用“淡水回收系統(tǒng)”把經(jīng)脫硫廢水處理系統(tǒng)處理后的高鹽水再經(jīng)兩次濃縮，形成少量不可外排的超濃鹽水在電廠內(nèi)部用作廢渣調(diào)濕，經(jīng)反滲透裝置濾出的純水和經(jīng)蒸發(fā)裝置蒸發(fā)出的凝結(jié)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(tǒng)”結(jié)構(gòu)連接示意圖

3.4 “淡水回收系統(tǒng)”的基本原理及功能

淡水回收系統(tǒng)主要由超濾反滲透處理、蒸發(fā)濃縮處理和干渣系統(tǒng)組合而成，詳見圖2“淡水回收系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)連接示意圖。它將電廠脫硫廢水經(jīng)過常規(guī)處理工藝（即中和、化學(xué)反應(yīng)、絮凝、澄清、過濾）所形成的含重金屬及氯超標(biāo)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(jìn)行濃縮，形成高含鹽的濃水輸送至蒸發(fā)裝置3；在蒸發(fā)裝置3內(nèi)將濃水進(jìn)一步濃縮，將經(jīng)過兩次濃縮的少量高濃度水注至鍋爐干渣系統(tǒng)4，用于干渣調(diào)濕；經(jīng)反滲透裝置2濾出的純水和經(jīng)蒸發(fā)裝置3蒸發(fā)出的凝結(jié)水輸送至清水箱5回用。

“淡水回收系統(tǒng)”使用市場現(xiàn)有的技術(shù)設(shè)備，通過組合安裝，連接于電廠現(xiàn)有的脫硫廢水常規(guī)處理工藝流程中，充分利用了電廠現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備，使電廠工業(yè)廢水能真正更大限度地達(dá)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(gòu)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(wǎng)。但經(jīng)處理合格后排入城市污水管網(wǎng)的多余廢水水質(zhì)是否符合相關(guān)要求，為避免因排放超標(biāo)而受到環(huán)保監(jiān)管部門的相應(yīng)處罰，現(xiàn)需要對此方案進(jìn)行有效論證。

表1 各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)（平均值）

表2 各項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)頻次統(tǒng)計(jì)（單位：次）

4.1 廢水水質(zhì)的分類

第一類污染物是指能在環(huán)境或動植物體內(nèi)積蓄而對人體健康產(chǎn)生長遠(yuǎn)不良影響的污染物。含有此類有害污染物的廢水，不分行業(yè)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(shè)施排出口取樣，其最高允許排放濃度必須符合該標(biāo)準(zhǔn)中已列出的“第一類污染物最高允許排放濃度”的規(guī)定。第二類污染物是指其長遠(yuǎn)影響小于第一類的污染物質(zhì)，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(biāo)準(zhǔn)中列出的“第二類污染物最高允許排放濃度”的規(guī)定。根據(jù)其涵義，該電廠的各種廢水均經(jīng)過有效的廢水處理后再行排放，不會對人體健康產(chǎn)生負(fù)面影響，應(yīng)當(dāng)定義為第二類污染物[3]。

4.2 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)

對引入城市污水管網(wǎng)的廢水（工業(yè)廢水和含煤廢水），《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中明確規(guī)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(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)要求”，具體排放標(biāo)準(zhǔn)詳見表1。

4.3 水質(zhì)監(jiān)測分析

監(jiān)測時間為2016年1月12日至2016年3月28日，監(jiān)測頻次為每月3次，共監(jiān)測9次，監(jiān)測過程均嚴(yán)格按照相關(guān)制度標(biāo)準(zhǔn)，在排除環(huán)境、人員干擾因素后執(zhí)行操作和化驗(yàn)。具體監(jiān)測數(shù)據(jù)見表1，各項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)頻次見表2。

從表1和表2可以看出：通過對處理后的水質(zhì)進(jìn)行PH值、懸浮物SS、化學(xué)需氧量COD以及濁度等參數(shù)的指標(biāo)監(jiān)測，對可能排入城市污水管網(wǎng)的全部水質(zhì)均符合要求，完全滿足相關(guān)環(huán)保排放條件，絕不會對環(huán)境造成污染。

5 結(jié)論

本構(gòu)想所提出的解決策略具備實(shí)施條件，實(shí)際操作性較強(qiáng)，可以充分解決電廠當(dāng)前廢水處理過程中不平衡問題，并且實(shí)現(xiàn)“零排放”的環(huán)保要求。

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

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

[1] 韓兆先,呂艷麗.關(guān)于當(dāng)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(fā)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(yōu)化及用水指標(biāo)分析[J].熱力發(fā)電.2007年36期.