超低排放趋势下电厂废水零排放探索

Posted 2023-01-12 火电厂

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当火电厂的大气污染物超低排放成为电力环保治理的前沿阵地之时，火电厂废水“零排放”也开始越来越受到行业的高度关注。
12月9日，由中国电机工程学会环境保护专业委员会主办，盛发环保科技（厦门）有限公司协办的“火电厂大气污染物超低排放及废污水零排放技术交流会”在河南郑州举行，吸引了来自国家能源局、电力设计院、发电集团代表和相关环保企业的三百多名代表参加。
“真正意义上的零排放，真正意义上的低成本，是我们对于技术产业化的深度理解。”盛发环保科技（厦门）有限公司（以下简称“盛发环保”）CEO李飞表达了自己对火电厂废水零排放技术的见解。而在会上，该公司在河南焦作万方铝业热电厂成功应用的WHUS新型余热利用脱硫废水零排放系统，成为本次会议确定的参访项目。
传统脱硫废水处理技术捉襟见肘
当前，我国废水排放标准的要求日益严格，尤其是最新颁布的《水污染防治行动计划》“水十条”，更是将水环境保护上升到了国家战略层面。火电作为用水、排水大户，用水占工业总量的20%，从经济运行和保护环境出发，节约发电用水，提高循环水的重复利用率，实现火电厂废水“零排放”意义重大。
据西安热工研究院电站水处理技术部主任杨宝红介绍，自2000年以来，火电厂的节水工作虽然取得了很大成就，但随着“水十条”的颁布，资源约束与排放限值共同施压，未来火电厂面临着更加严峻的废水治理压力。“在‘零排放’要求下，火电厂对节水的要求发生了很大变化。其中极其重要的，就是要求技术的可靠性、经济性更高。”杨宝红说。而且，在当下火电厂正承受着来自环保投资上升、发电利用小时数降低的双重压力，企业降本增效需求巨大的背景下，对技术的经济性做考量显得越发重要。
以脱硫废水治理为例，其成为全厂废水零排放的关键制约因素已经是电力行业内的共识。早在2006年颁布的《火力发电厂废水治理设计技术规程》就已明确提出：火电厂的脱硫废水处理设施要单独设置，优先考虑处理回用，不设排放口，必须实现废水零排放。但现实情况是，目前国内真正实现废水“零排放”的电厂屈指可数。
究其缘由，一方面，由于脱硫废水水质具有重金属含量高、PH值偏酸性、氯离子含量超高、浊度大、腐蚀性强等特点，处理难度大；另一方面，市面上普遍采用的脱硫废水治理技术在可靠性、经济性方面表现得不尽人意。例如，目前大多数电厂采用的三联箱技术，虽然该技术工艺简单，投资造价较低，但无法满足全厂废水“零排放”的环保要求。少数电厂采用的独立热源蒸发结晶技术，虽可做到废水“零排放”，但又因为技术工艺相对复杂、运行稳定性差、投资大、运行费用高，而鲜被市场接受。
“截至2014年底，全国火电装机容量11亿千瓦，其中，有90%以上是湿法脱硫市场。按照当前的火电厂废水‘零排放’政策，目前投运的以及新建的湿法脱硫设施产生的废水都需要深度处理。脱硫废水‘零排放’市场空间巨大，据保守估计，可达1000亿元以上。”李飞说。但很显然，传统的脱硫废水处理技术在应付新的市场需求时已变得捉襟见肘。
火电厂低成本“零排放”样板工程
“作为一家以‘火电厂废水零排放运营商’为战略定位的环保企业，盛发环保有责任也有义务在脱硫废水治理上取得实质性突破。”李飞说。
2013年，盛发环保开始研发基于锅炉烟气余热蒸发脱硫废水“零排放”技术，结合火电厂脱硫废水的水量、水质等特点，综合考虑锅炉炉后烟风系统配置情况，设计开发出WHUS新型余热利用脱硫废水零排放系统。该系统主要包括高效多维极相电絮凝反应器耦合双碱法进行软化预处理系统、双膜法实现脱硫废水的淡化减量系统和烟气余热蒸发结晶零排放系统。
据了解，三大系统“三剑合璧”，设计巧妙：预处理系统可去除大部分悬浮固体颗粒、重金属等，并能充分有效地对水质进行软化，防止双膜法淡化减量系统膜表面结垢现象产生；双膜法淡化减量系统的淡水直接回用至锅炉补给水系统或循环水系统，减少电厂水耗；反渗透浓水利用锅炉烟气余热进行蒸发结晶，无需电厂其他热源，降低了电厂能耗；蒸发水回收于脱硫系统，在提高除尘效率的同时还节省了脱硫工艺用水，实现电厂脱硫废水真正意义上的“零排放”。