火电厂废水零排放技术

火电厂废水零排放技术

火电厂作是用水和排水的用量大户，同时也是污染大户，据不完全数据统计，火电厂每年排出的废水占全国工业企业总排水量的10%，废水排放达标率约为80%。从环保角度出发，火电厂排水对受纳水体的影响较大，虽然污染物的浓度不高，但由于其排放量大，使得排污总量比较大。目前，我国火力发电厂大多具备酸碱废水、含油污水、生活污水处理的设施，加大了对废水治理的力度，工业废水达标率大于90%;灰水闭路循环电厂数量呈上升趋势，灰水回收。火电厂排水的pH值、悬浮物、氟污染是主要超标项目，随着大容量机组普遍采用电除尘器，灰场排水pH值的超标近期内会呈上升趋势，因此还需高度重视。

1、火电厂废水的分类

1.1 经常性废水

经常性废水就是经过工业生产总体流程，最终需要排放的废水。具体包括化学除盐装置和凝结水精处理装置产生的再生废水。经由这些装置产生的废水成分中通常含有少量的酸性和碱性物质，一般只需要通过简单地中和处理，就能够使废水达到国家制定排放标准即pH6～9。预处理系统中主要的废水处理设备澄清器和过滤器等排出的污水和废水多含有大量的悬浮物和泥沙，对这些废水的处理可以通过凝聚、澄清等方式的处理就能够达到排放要求。锅炉、主厂房、取样设备及化验室等空间产生的废水，通常排出的也都是含有轻度污染物质的废水，可以根据电厂的实际应用需求和用途来选择合适的处理方式，有些水质可以经过处理实现回收利用，有些可以经过上述方式一起收集。但是当主厂房排出的污水中含有油类成分时，则必须经过除油处理之后才能够进行进一步的收集。

1.2 非经常性废水

非经常性废水就是指在废水处理机组进行运维检修时，所不定期排出的废水。具体包括锅炉化学清洗废液，空气预热器、除尘器、烟囱、锅炉火侧等产生的冲洗排水，锅炉停炉湿保护后排出的废水，凝汽器灌水查漏时排放的废水等。这些废水中一般含有大量且成分复杂的物质，诸如COD、金属成分等，在具体处理时难度较大，而且这些非经常性水排出后，需要首先在贮存池中进行妥善贮存，然后分步骤、分层次的开展污水处理工作。具体处理过程中所需要用到的处理方法有氧化处理、pH值调整、凝聚、澄清、过滤等。

2、火电厂废水零排放技术与应用

2.1 废水减量化处理技术

(1)反渗透膜技术

该技术主要利用渗透的逆过程原理，在压力的挤压过程中，使废水溶液中残留的溶剂和溶质在半透膜的截留作用下，相互分离开来。该技术有良好的净化效果，操作成本较低，对环境的污染程度很小。目前反渗透膜技术大范围的应用于多个领域，如海水和苦咸水淡化纯水、超纯水制备、工业或生活废水处理等。但是该技术也存在一定的缺陷和不足，通常在进行废水中杂质沉积的过程中，膜会出现污染和氧化的情况。

(2)正渗透膜技术

通常情况下，火电厂产生的废水和污水会从高水化学势区经过选择性渗透膜向低水化学势区传递。一般来说，两种水化学势区会存在一定程度的渗透压差，而这一压差就是促使正渗透过程有序顺利进行的最核心要素。正渗透膜技术在实际应用中能耗低，水资源回收效率好、量多，不会出现结垢的问题，能够很好地处理高浓盐水。在进行对废水的处理过程中，一般需要将将要处理的废水放置到高水化学势区，将待定选择的汲取液放置到低水化学势区。但正渗透膜技术在实际应用时存在一定的操作难点，对选择性渗透膜和汲取液的选择上，对于前者需要保证其具备高水通量，且具有非常好的耐酸碱性和机械性能，而后者要能够产生相对较高强度的渗透压和水通量。

(3)膜蒸馏技术

该技术也是一种现代化新型的分离技术，是利用疏水性微孔膜两侧产生的蒸气压差作为传质推动力进行的膜分离过程。该技术操作过程的进行与其他膜过程相比存在较大的差异，具体表现在：

①该技术中涉及的膜是微孔膜;

②该材质的膜不会被所需要处理的液体浸润;

③膜孔内不会出现毛细管冷凝情况;

④只有蒸汽才能在膜孔间进行传质;

⑤该材质的膜不会改变待处理液体中各组成成分之间形成的气液平衡;

⑥该技术中的膜需要有一侧甚至多侧直接与待处理液体直接接触。

⑦对液体中的每一组份来说，该技术能够顺利进行的原因在于该组份的气相分压梯度产生的推动力。

膜蒸馏技术同时也表现出不易被污染、实际操作和预处理过程简便、产水品质高且能够处理高浓度盐水等方面的优势特点。同样的，该技术也表现出一定的不足，如能耗大且利用率低、膜的通量较小，而且在实际操作时容易造成膜污染和浸润等。当前，该技术并没有在国内众多工业生产领域得到大规模的应用和普及，这主要是因为该技术在大规模安装、长时间安全稳定运行、经济效益和结构污染等方面的问题需要相关部门引起足够的重视。

2.2 废水终端处理技术

(1)蒸发塘技术

该技术充分顺应了当前国家倡导的绿色环保原则。其在实际操作过程中，充分利用了太阳能在高温、湿润等自然状况下将地面上的高盐水大量蒸发，进而使其浓缩到饱和状态，并在此基础上形成结晶析盐。该技术在西北干旱少雨地区应用相对广泛，并表现出运行成本低、运维简便、使用期限长和抗冲击力度强等优势作用。但是原浓水成分中含有的易挥发物质很容易挥发造成空气污染，因此应做好相应的防渗透和防溢流处理措施，该技术也不能实现对淡水的回收利用。由于该技术在自然蒸发方面的效率较低且容易产生满塘风险，相关研究人员在此基础上研发出了机械雾化蒸发技术，通过在蒸发塘上设置多台机械雾化蒸发器，以加速塘内水分的蒸发，大大提升了蒸发效率。

(2)多级闪蒸技术

该技术更多的应用于海水淡化领域。通过将待处理海水经过加热达到指定温度指标之后，将其按照步骤、有层次地将其引入至压力逐渐降低的闪蒸室里，在降温处理过程中，热盐水会发生浓缩现象，且当温度降至天然海水温度时，蒸汽在冷凝原理的作用下会产生所需淡水。

多级闪蒸技术运行质量高，能够很好地阻挡污垢，能够适用于大型企业。但是由于处理的海水使设备腐蚀程度加快，耗能也会逐渐增加，而且该技术传热效率低和操作弹性小等缺陷并不适用中小型企业。

(3)多效蒸发结晶技术

该技术的设计和研发原理依托于单效蒸发技术，其又可以分为低温和高温状态下的多效蒸发。前者需要保持处理过程中的盐水最高蒸发温度不能超过70℃，该技术的运行组成情况就是将一系列的水平管或垂直管和膜蒸发器有效的串联在一起，然后将其分成多个小组。

多效蒸发结晶技术作用原理，是将一定量的蒸汽在组成设备中通过多次蒸发和冷凝过程，最终得到比高温状态下的多效蒸发技术更多倍的蒸汽量。由于低温多效蒸发技术不需要较高的操作温度，因此在实际应用时充分利用电厂的低温废热现象，一般来说，50～70℃的低品位蒸汽均可作为实践操作过程中最理想的热源。而且该技术热效率高且动力消耗程度较少，仅仅只有0.9～1.2kWh/m3之间。但是该技术的设备体积相对较大，系统组装复杂，往

往需要企业投入较多的运维成本，不利于应用企业的经济效益提升。

3、结语

随着我国对建设环保经济性社会的重要认识和投入，对我国工业生产废水的排放标准要求愈发严格。现阶段最新颁布的《水污染防治行动计划》所实行的相关条例中，将水资源保护上升到国家战略层面。火电厂作为当前我国工业生产行业中用水和废水排放的大户，按照促进经济更好更快运行以及保护环境的角度，在生产运营过程中深入贯彻节约发电用水的理念，将进一步提高循环水的利用效率，进而实现火电厂废水的零排放，具有非常重要的现实意义。(