火電廠廢水零排放技術(shù)
一、火電廠廢水的分類
1.1 經(jīng)常性廢水
經(jīng)常性廢水是指發(fā)電廠正常生產(chǎn)過程中連續(xù)或定期產(chǎn)生的化學(xué)廢水，包括：原水預(yù)處理裝置的排水、膜裝置排水、介質(zhì)過濾器沖洗排水、凝結(jié)水精處理設(shè)備排水、化學(xué)試驗(yàn)室排水、循環(huán)水處理系統(tǒng)排水等。其中化學(xué)除鹽裝置和凝結(jié)水精處理裝置產(chǎn)生的廢水，其成分中通常含有少量的酸性和堿性物質(zhì)，一般只需要通過簡(jiǎn)單地中和處理，就能夠使廢水達(dá)到國(guó)家制定排放標(biāo)準(zhǔn)即pH6～9；預(yù)處理系統(tǒng)中主要的廢水處理設(shè)備澄清器和過濾器等排出的污水和廢水多含有大量的懸浮物和泥沙，對(duì)于這些廢水可以通過凝聚、澄清等方式的處理就能夠達(dá)到排放要求。
1.2 非經(jīng)常性廢水
非經(jīng)常性廢水是指發(fā)電廠在基建、啟動(dòng)、檢修或事故過程中產(chǎn)生的化學(xué)廢水，包括：機(jī)組啟動(dòng)沖洗排水、鍋爐化學(xué)清洗排水、鍋爐空氣預(yù)熱器沖洗排水、鍋爐煙氣側(cè)沖洗排水、停爐保護(hù)排水、膜化學(xué)清洗排水等。這些廢水中一般含有大量且成分復(fù)雜的物質(zhì)，諸如COD、金屬成分等，在具體處理時(shí)難度較大，而且這些非經(jīng)常性廢水排出后，需要首先在貯存池中進(jìn)行妥善貯存，然后分步驟、分層次的開展污水處理工作。具體處理過程中所需要用到的處理方法有氧化處理、pH值調(diào)整、凝聚、澄清、過濾等。
二、火電廠廢水零排放技術(shù)與應(yīng)用
2.1 廢水減量化處理技術(shù)
（1）反滲透膜技術(shù)
該技術(shù)主要利用滲透的逆過程原理，在壓力的擠壓過程中，使廢水溶液中殘留的溶劑和溶質(zhì)在半透膜的截留作用下，相互分離開來。該技術(shù)有良好的凈化效果，操作成本較低，對(duì)環(huán)境的污染程度很小。目前反滲透膜技術(shù)大范圍的應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，如海水和苦咸水淡化純水、超純水制備、工業(yè)或生活廢水處理等。但是該技術(shù)也存在一定的缺陷和不足，通常在進(jìn)行廢水中雜質(zhì)沉積的過程中，膜會(huì)出現(xiàn)污染和氧化的情況。
（2）正滲透膜技術(shù)
通常情況下，火電廠產(chǎn)生的廢水和污水會(huì)從高水化學(xué)勢(shì)區(qū)經(jīng)過選擇性滲透膜向低水化學(xué)勢(shì)區(qū)傳遞。一般來說，兩種水化學(xué)勢(shì)區(qū)會(huì)存在一定程度的滲透壓差，而這一壓差就是促使正滲透過程有序順利進(jìn)行的最核心要素。正滲透膜技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能耗低，水資源回收效率好、量多，不會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢的問題，能夠很好地處理高濃鹽水。在進(jìn)行對(duì)廢水的處理過程中，一般需要將要處理的廢水放置到高水化學(xué)勢(shì)區(qū)，將待定選擇的汲取液放置到低水化學(xué)勢(shì)區(qū)。但正滲透膜技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在一定的操作難點(diǎn)，對(duì)選擇性滲透膜和汲取液的選擇上，對(duì)于前者需要保證其具備高水通量，且具有非常好的耐酸堿性和機(jī)械性能，而后者要能夠產(chǎn)生相對(duì)較高強(qiáng)度的滲透壓和水通量。
2.2 廢水終端處理技術(shù)
（1）蒸發(fā)塘技術(shù)
該技術(shù)充分順應(yīng)了當(dāng)前國(guó)家倡導(dǎo)的綠色環(huán)保原則。其在實(shí)際操作過程中，充分利用了太陽能在高溫、濕潤(rùn)等自然狀況下將地面上的高鹽水大量蒸發(fā)，進(jìn)而使其濃縮到飽和狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上形成結(jié)晶析鹽。該技術(shù)在西北干旱少雨地區(qū)應(yīng)用相對(duì)廣泛，并表現(xiàn)出運(yùn)行成本低、運(yùn)維簡(jiǎn)便、使用期限長(zhǎng)和抗沖擊力度強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)作用。但是原濃水成分中含有的易揮發(fā)物質(zhì)很容易揮發(fā)造成空氣污染，因此應(yīng)做好相應(yīng)的防滲透和防溢流處理措施，該技術(shù)也不能實(shí)現(xiàn)對(duì)淡水的回收利用。由于該技術(shù)在自然蒸發(fā)方面的效率較低且容易產(chǎn)生滿塘風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)研究人員在此基礎(chǔ)上研發(fā)出了機(jī)械霧化蒸發(fā)技術(shù)，通過在蒸發(fā)塘上設(shè)置多臺(tái)機(jī)械霧化蒸發(fā)器，以加速塘內(nèi)水分的蒸發(fā)，大大提升了蒸發(fā)效率。
（2）多級(jí)閃蒸技術(shù)
該技術(shù)更多的應(yīng)用于海水淡化領(lǐng)域。通過將待處理海水經(jīng)過加熱達(dá)到指定溫度指標(biāo)之后，將其按照步驟、有層次地將其引入至壓力逐漸降低的閃蒸室里，在降溫處理過程中，熱鹽水會(huì)發(fā)生濃縮現(xiàn)象，且當(dāng)溫度降至天然海水溫度時(shí)，蒸汽在冷凝原理的作用下會(huì)產(chǎn)生所需淡水。
多級(jí)閃蒸技術(shù)運(yùn)行質(zhì)量高，能夠很好地阻擋污垢，能夠適用于大型企業(yè)。但是由于處理的海水使設(shè)備腐蝕程度加快，耗能也會(huì)逐漸增加，而且該技術(shù)傳熱效率低和操作彈性小等缺陷，并不適用中小型企業(yè)。
（3）多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)
該技術(shù)的設(shè)計(jì)和研發(fā)原理依托于單效蒸發(fā)技術(shù)，其又可以分為低溫和高溫狀態(tài)下的多效蒸發(fā)。前者需要保持處理過程中的鹽水最高蒸發(fā)溫度不能超過70℃，該技術(shù)的運(yùn)行組成情況就是將一系列的水平管或垂直管和膜蒸發(fā)器有效的串聯(lián)在一起，然后將其分成多個(gè)小組。
多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)作用原理，是將一定量的蒸汽在組成設(shè)備中通過多次蒸發(fā)和冷凝過程，最終得到比高溫狀態(tài)下的多效蒸發(fā)技術(shù)更多倍的蒸汽量。由于低溫多效蒸發(fā)技術(shù)不需要較高的操作溫度，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)充分利用電廠的低溫廢熱現(xiàn)象，一般來說，50～70℃的低品位蒸汽均可作為實(shí)踐操作過程中最理想的熱源。而且該技術(shù)熱效率高且動(dòng)力消耗程度較少，僅僅只有0.9～1.2kWh/m3。但是該技術(shù)的設(shè)備體積相對(duì)較大，系統(tǒng)組裝復(fù)雜，往往需要企業(yè)投入較多的運(yùn)維成本，不利于應(yīng)用企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提升。
三、結(jié)語
隨著我國(guó)對(duì)建設(shè)環(huán)保經(jīng)濟(jì)性社會(huì)的重要認(rèn)識(shí)和投入，對(duì)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)要求愈發(fā)嚴(yán)格?，F(xiàn)階段最新頒布的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》所實(shí)行的相關(guān)條例中，將水資源保護(hù)上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面。火電廠作為當(dāng)前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中用水和廢水排放的大戶，按照促進(jìn)經(jīng)濟(jì)更好更快運(yùn)行以及保護(hù)環(huán)境的角度，在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中深入貫徹節(jié)約發(fā)電用水的理念，將進(jìn)一步提高循環(huán)水的利用效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)火電廠廢水的零排放，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。（來源：中國(guó)電建集團(tuán)河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司）