某發(fā)電集團(tuán)火電廠(chǎng)廢水治理現(xiàn)狀與對(duì)策

水處理網(wǎng)訊:［摘要］分析了某發(fā)電集團(tuán)火電廠(chǎng)廢水排放要求，總結(jié)了火電廠(chǎng)水處理系統(tǒng)現(xiàn)狀，提出了相應(yīng)的火電廠(chǎng)廢水治理思路及對(duì)策，并指出火電廠(chǎng)廢水治理項(xiàng)目應(yīng)在開(kāi)展水務(wù)查定，完善廢水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)管理節(jié)水和現(xiàn)有水處理設(shè)備診斷的基礎(chǔ)上，開(kāi)展可行性研究，優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)強(qiáng)化立項(xiàng)和工程管理，此外還需加強(qiáng)工程投運(yùn)后的運(yùn)行維護(hù)。高鹽廢水治理是火電廠(chǎng)廢水治理的難點(diǎn)，本文對(duì)高鹽廢水濃縮軟化預(yù)處理階段與濃縮減量階段的相關(guān)工藝進(jìn)行了分析比較，需根據(jù)各電廠(chǎng)實(shí)際情況，選擇經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案。

［關(guān)鍵詞］排污許可證制度；火電廠(chǎng)；節(jié)水；廢水治理；廢水監(jiān)測(cè)；高鹽廢水

近年我國(guó)越來(lái)越重視水環(huán)境保護(hù)：2013年印發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)工作的意見(jiàn)》；2015年施行了新的《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》，頒布《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（即“水十條”），修訂了《取水許可管理辦法》；2016年印發(fā)了《控制污染物排放許可制實(shí)施方案》（即排污許可證制度），修訂了《中華人民共和國(guó)水法》；2018年施行新的《中華人民共和國(guó)水污染防治法》。

我國(guó)火電行業(yè)用水量占工業(yè)用水比重超過(guò)40%，排水量占廢水排放總量的0.4%?；痣姀S(chǎng)的節(jié)水與廢水治理工作對(duì)推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)具有積極作用，國(guó)家對(duì)火電廠(chǎng)廢水治理提出了具體要求?！段廴痉乐涡袆?dòng)計(jì)劃》要求在役電廠(chǎng)逐漸增加使用再生水的比例，新建電廠(chǎng)必須使用城市中水；發(fā)電企業(yè)需開(kāi)展廢水深度處理回用、廢水達(dá)標(biāo)排放、高鹽廢水濃縮減量工作；降低取水量、外排水量，排水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)?！芭盼墼S可證制度”率先對(duì)火電行業(yè)企業(yè)核發(fā)排污許可證。

1 某發(fā)電集團(tuán)火電廠(chǎng)廢水排放要求

某發(fā)電集團(tuán)一直以來(lái)致力于推進(jìn)科技進(jìn)步，創(chuàng)建優(yōu)秀節(jié)能環(huán)保型企業(yè)，積極履行環(huán)保責(zé)任，大力開(kāi)展火電廠(chǎng)廢水治理工作的相關(guān)研究。截止2017年8月，該發(fā)電集團(tuán)114家已投運(yùn)的火電廠(chǎng)中，不允許設(shè)置排污口的電廠(chǎng)占比為39%，其余允許設(shè)置排污口電廠(chǎng)的排放要求（主要污染物種類(lèi)和限值）見(jiàn)表1。

1）根據(jù)表1可知，某發(fā)電集團(tuán)下屬22家火電廠(chǎng)外排廢水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2）其下屬37家火電廠(chǎng)主要執(zhí)行電廠(chǎng)所在地的地方排放標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996），地方排放標(biāo)準(zhǔn)排放限值更低且均增加了總氮的限值要求。此外，遼寧省地方排放標(biāo)準(zhǔn)增加了氯化物排放要求，山東省地方排放標(biāo)準(zhǔn)增加了含鹽量排放要求。

3）其下屬8家位于市區(qū)火電廠(chǎng)的外排廢水排入市政污水處理廠(chǎng)，執(zhí)行《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T31962—2015）C級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)常規(guī)污染物懸浮物、化學(xué)需氧量（COD）、氨氮、總氮和磷排放要求低，但是對(duì)含鹽量有限值要求。

4）其下屬2家位于沿海地區(qū)的電廠(chǎng)外排廢水排入海洋，執(zhí)行《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB3097—1997）三類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

2 水處理系統(tǒng)典型問(wèn)題

2.1 脫硫廢水處理系統(tǒng)

脫硫廢水處理系統(tǒng)絕大部分采用傳統(tǒng)三聯(lián)箱工藝，少數(shù)電廠(chǎng)采用電絮凝工藝。脫硫廢水處理系統(tǒng)主要存在的問(wèn)題如下。

1）出力不足實(shí)施煙氣超凈排放改造后，脫硫吸收塔入口煙溫降低，吸收塔蒸發(fā)水量降低，但是部分電廠(chǎng)脫硫吸收塔補(bǔ)充水水量沒(méi)有相應(yīng)降低，導(dǎo)致脫硫吸收塔排水水量增大，脫硫廢水量超過(guò)原有脫硫廢水處理系統(tǒng)出力。

2）進(jìn)水含固量超過(guò)設(shè)計(jì)值由于脫硫系統(tǒng)常出現(xiàn)廢水旋流器設(shè)計(jì)容量和旋流子噴嘴尺寸選型不當(dāng)，或旋流子噴嘴磨損廢水旋流效果差，廢水旋流器頂流含固量達(dá)到4%以上，超過(guò)三聯(lián)箱系統(tǒng)進(jìn)水含固量設(shè)計(jì)值。因此，脫硫廢水處理系統(tǒng)普遍存在連接管道沉積堵塞、攪拌機(jī)扭矩過(guò)大燒毀攪拌電機(jī)，以及污泥壓濾系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行等問(wèn)題。

3）三聯(lián)箱和澄清器設(shè)計(jì)缺陷常有因脫硫系統(tǒng)三聯(lián)箱和澄清器設(shè)計(jì)反應(yīng)停留時(shí)間太短，絮凝反應(yīng)效果差，形成的礬花粒徑小，導(dǎo)致泥水分離效果差，出水濁度和懸浮物含量高，水質(zhì)差等問(wèn)題。

4）加藥系統(tǒng)缺陷部分電廠(chǎng)脫硫廢水來(lái)水氟離子質(zhì)量濃度較高，但加藥系統(tǒng)只投加NaOH溶液，只能調(diào)節(jié)pH值，對(duì)氟離子不具有去除能力，造成脫硫廢水處理系統(tǒng)出水氟離子不達(dá)標(biāo)。另外，部分電廠(chǎng)石灰加藥系統(tǒng)采用機(jī)械振打和氣壓流化出料方式，存在出料困難和計(jì)量不準(zhǔn)等問(wèn)題。

5）污泥脫水系統(tǒng)缺陷部分電廠(chǎng)采用離心脫水機(jī)作為脫硫廢水處理系統(tǒng)污泥脫水設(shè)備，運(yùn)行時(shí)不能正常工作。脫硫廢水處理污泥硬度較大，離心脫水機(jī)耐磨性較差，容易磨損；同時(shí)離心脫水機(jī)要求進(jìn)料含固率穩(wěn)定，含固率波動(dòng)會(huì)造成離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡，易損壞。此外，相對(duì)于進(jìn)口板框壓濾機(jī)，國(guó)產(chǎn)板框壓濾機(jī)故障率高、污泥含水率高且容易吡泥。

2.2 循環(huán)水系統(tǒng)

循環(huán)水補(bǔ)充水水源為中水的火電廠(chǎng)，循環(huán)水補(bǔ)充水一般采用石灰混凝澄清工藝處理，主要去除暫時(shí)硬度、懸浮物、磷和部分有機(jī)物；循環(huán)水補(bǔ)充水為地表水的火電廠(chǎng)，循環(huán)水補(bǔ)充水一般采用混凝澄清工藝處理，主要去除懸浮物。帶冷卻塔的濕冷火電廠(chǎng)中約50%的電廠(chǎng)使用城市中水作為循環(huán)水補(bǔ)充水水源，但是還有部分電廠(chǎng)沒(méi)有城市中水處理設(shè)施或城市中水處理設(shè)施運(yùn)行不正常，導(dǎo)致循環(huán)水濃縮倍率低（低于3.0倍），電廠(chǎng)取水量和排污量較大，循環(huán)水濃縮倍率有待進(jìn)一步提高。少數(shù)電廠(chǎng)已開(kāi)展循環(huán)水排污水深度處理回用工作，在采用“混凝澄清—過(guò)濾—反滲透”工藝處理循環(huán)水排污水時(shí)，常存在反滲透膜污堵、保安過(guò)濾器壓差迅速上升和系統(tǒng)回收率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等問(wèn)題。

2.3 其他廢水處理系統(tǒng)

2.3.1 工業(yè)廢水處理系統(tǒng)

火電廠(chǎng)工業(yè)廢水處理系統(tǒng)一般采用混凝澄清、混凝澄清—過(guò)濾、混凝澄清—?dú)飧　^(guò)濾工藝。工業(yè)廢水處理系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題有：

1）加藥系統(tǒng)腐蝕泄漏嚴(yán)重；

2）曝氣風(fēng)機(jī)、攪拌電機(jī)和澄清池刮泥機(jī)設(shè)備老化，故障率高；

3）工業(yè)廢水池容積小，無(wú)法完全儲(chǔ)存機(jī)組啟停機(jī)排水、鍋爐酸洗廢水和空氣預(yù)熱器沖洗水等非經(jīng)常性工業(yè)廢水；

4）工業(yè)廢水未回用，直接或間接外排，造成了水資源浪費(fèi)。

2.3.2 生活污水處理系統(tǒng)

目前，火電廠(chǎng)生活污水大部分采用地埋式接觸氧化和曝氣生物濾池工藝。生活污水處理系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題有：

1）雨水、工業(yè)水和工業(yè)廢水等混入生活污水處理系統(tǒng)，生活污水處理系統(tǒng)進(jìn)水水量大，有機(jī)物質(zhì)量濃度低，生活污水處理系統(tǒng)微生物活性低，處理效果差；

2）地埋式設(shè)備運(yùn)行狀況差、檢修困難；

3）生活污水中大塊的懸浮性雜質(zhì)沒(méi)有被攔截去除，導(dǎo)致處理系統(tǒng)堵塞淤積；

4）生活污水未回用，直接或間接外排，造成水資源的浪費(fèi)。

2.3.3 含煤廢水處理系統(tǒng)

目前，火電廠(chǎng)含煤廢水處理一般采用化學(xué)絮凝和電絮凝工藝。含煤廢水處理系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題有：

1）火電廠(chǎng)產(chǎn)生含煤廢水的源頭較多且分散，部分火電廠(chǎng)煤水收集系統(tǒng)不完善；

2）初沉池容量設(shè)計(jì)不足，反應(yīng)裝置進(jìn)水懸浮物高于設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致后續(xù)處理裝置堵塞、運(yùn)行壓力大；

3）高鹽廢水用于輸煤系統(tǒng)，造成設(shè)備腐蝕，導(dǎo)致設(shè)備不能運(yùn)行；

4）含煤廢水處理設(shè)施可正常運(yùn)行，但暴雨季時(shí)系統(tǒng)出力無(wú)法滿(mǎn)足處理初期含煤雨水。

3 某發(fā)電集團(tuán)火電廠(chǎng)廢水治理對(duì)策

對(duì)某發(fā)電集團(tuán)下屬火電廠(chǎng)用水現(xiàn)狀及存在問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)研，并結(jié)合相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)制定了《火電廠(chǎng)廢水排放控制指導(dǎo)意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指導(dǎo)意見(jiàn)》），以指導(dǎo)其火電廠(chǎng)開(kāi)展廢水治理工作。廢水治理步驟：第一步開(kāi)展水務(wù)查定，完善廢水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；第二步加強(qiáng)節(jié)水管理，優(yōu)化廢水治理方案設(shè)計(jì)；第三步強(qiáng)化立項(xiàng)和工程管理及加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)。

3.1 開(kāi)展水平衡試驗(yàn)和完善用排水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

火電廠(chǎng)應(yīng)在總結(jié)積累日常節(jié)水管理相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，按相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定開(kāi)展水平衡試驗(yàn)工作，梳理全廠(chǎng)和各系統(tǒng)水量平衡關(guān)系，找準(zhǔn)廢水治理的關(guān)鍵點(diǎn)。

火電廠(chǎng)應(yīng)完善現(xiàn)有全廠(chǎng)水系統(tǒng)的計(jì)量?jī)x表，實(shí)現(xiàn)主要水量的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和主要供、排水流量（關(guān)口流量計(jì)）的監(jiān)視及數(shù)據(jù)記錄，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除電廠(chǎng)的非正常用水。所有計(jì)量?jī)x表應(yīng)接入控制系統(tǒng)，并同步到廠(chǎng)級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)，使全廠(chǎng)水系統(tǒng)在線(xiàn)數(shù)據(jù)與離線(xiàn)數(shù)據(jù)緊密結(jié)合。計(jì)量?jī)x表的記錄、采集周期、定期維護(hù)校驗(yàn)和存儲(chǔ)方式要滿(mǎn)足運(yùn)行分析和技術(shù)監(jiān)督的需要。

加強(qiáng)對(duì)全廠(chǎng)水系統(tǒng)主要水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)對(duì)象包括全廠(chǎng)水源、處理后的生活污水、工業(yè)廢水、脫硫廢水和全廠(chǎng)廢水總排口廢水。根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理制度，對(duì)上述水質(zhì)采取定期或不定期監(jiān)測(cè)分析，結(jié)果須及時(shí)錄入運(yùn)行管理系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)手段以采樣化驗(yàn)為主，可根據(jù)環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)等具體情況，配置必要的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備。

3.2 加強(qiáng)節(jié)水管理和優(yōu)化廢水治理方案設(shè)計(jì)

3.2.1 加強(qiáng)節(jié)水管理

1）優(yōu)化全廠(chǎng)用水流程。具體措施包括：避免設(shè)備冷卻水直排，可回收至冷卻塔；消除輸煤系統(tǒng)、灰渣系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)使用新鮮水等水的“高質(zhì)低用”現(xiàn)象；確保正常情況下消防水系統(tǒng)不耗水；將生活用水量控制在合理范圍等。

2）調(diào)整運(yùn)行方式。具體措施有：過(guò)濾設(shè)備自用水，僅懸浮物質(zhì)量濃度1項(xiàng)高于原水，可回收至原水預(yù)處理系統(tǒng)或工業(yè)廢水系統(tǒng)處理回用；化學(xué)車(chē)間反滲透濃水可作為脫硫工藝用水；精處理及化學(xué)再生廢水可按高鹽和低鹽廢水分類(lèi)收集，低鹽廢水送至工業(yè)廢水系統(tǒng)處理回用，高鹽廢水與脫硫廢水一并處置；調(diào)整輸煤及除渣系統(tǒng)補(bǔ)水量，實(shí)現(xiàn)含煤廢水和渣溢水循環(huán)利用不外排；綠化用水不使用工業(yè)水，可采用達(dá)標(biāo)處理后的生活污水等。

3.2.2 優(yōu)化廢水治理方案設(shè)計(jì)

開(kāi)展可行性研究。根據(jù)電廠(chǎng)所在當(dāng)?shù)丨h(huán)保政策趨勢(shì)和現(xiàn)實(shí)要求，結(jié)合電廠(chǎng)實(shí)際，經(jīng)充分技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后，設(shè)計(jì)具有適度前瞻性的改造方案，并視情況對(duì)方案中涉及的循環(huán)水、循環(huán)水排污水回用處理工藝、末端廢水濃縮等核心工藝進(jìn)行試驗(yàn)論證。

3.3 強(qiáng)化立項(xiàng)和工程管理及加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)

按照該集團(tuán)立項(xiàng)審批相關(guān)要求對(duì)可行性研究方案進(jìn)行評(píng)審，評(píng)審專(zhuān)家涉及電力規(guī)劃院、電力設(shè)計(jì)院、發(fā)電公司等不同單位，電廠(chǎng)化學(xué)、環(huán)保、技經(jīng)等多個(gè)專(zhuān)業(yè)，嚴(yán)格把關(guān)。

選擇行業(yè)工程經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行廢水處理工藝初步設(shè)計(jì)；加強(qiáng)對(duì)設(shè)備供貨的控制，尤其是關(guān)鍵設(shè)備與核心工藝包的供貨；注重工程實(shí)施管理，選擇信譽(yù)好、實(shí)力強(qiáng)的承包商，加強(qiáng)施工管理、保障工程質(zhì)量；項(xiàng)目投產(chǎn)后，選擇經(jīng)驗(yàn)豐富、有咨詢(xún)資質(zhì)的第三方單位對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行性能考核，考察工程質(zhì)量、系統(tǒng)性能，保障工程達(dá)到預(yù)期效果。各電廠(chǎng)應(yīng)加強(qiáng)設(shè)施運(yùn)行維護(hù)，具體維護(hù)措施包括：及時(shí)更換腐蝕嚴(yán)重的管路和配件，避免管路泄漏；應(yīng)根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)膜處理設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)性清洗或者離線(xiàn)化學(xué)清洗，以提高膜元件壽命和設(shè)備出力；應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)更換過(guò)濾器濾芯、濾料等耗材；做好運(yùn)行維護(hù)日志的記錄工作。

4 火電廠(chǎng)高鹽廢水治理技術(shù)

高鹽廢水治理是火電廠(chǎng)廢水治理的難點(diǎn)和關(guān)鍵?；痣姀S(chǎng)高鹽廢水主要包括：脫硫廢水、精處理系統(tǒng)再生廢水、化學(xué)除鹽系統(tǒng)再生廢水、循環(huán)排污水膜處理系統(tǒng)濃水等。高鹽廢水水質(zhì)復(fù)雜，以脫硫廢水為例，其水質(zhì)具有高硬度、高鹽分、高濁度、強(qiáng)腐蝕性的特征，經(jīng)過(guò)達(dá)標(biāo)處理之后環(huán)保指標(biāo)如重金屬、懸浮物、pH值等指標(biāo)得到控制，但離子質(zhì)量濃度基本不變，因此還需進(jìn)行深度處理。在進(jìn)行深度處理和濃縮干化時(shí)，必須考慮工藝設(shè)備的防垢、防腐蝕及防生物污染等特性。

高鹽廢水濃縮可分為軟化預(yù)處理階段與濃縮減量階段，濃縮減量階段又包括膜法濃縮和熱法濃縮2類(lèi)技術(shù)。按蒸發(fā)熱源的不同，末端高鹽廢水蒸發(fā)干化技術(shù)分為蒸發(fā)結(jié)晶和煙氣余熱干燥2大類(lèi)。高鹽廢水濃縮干化處理后的固體物包括雜鹽、混鹽、工業(yè)鹽、含鹽粉煤灰等，其綜合利用的途徑、費(fèi)用等直接影響高鹽廢水零排放技術(shù)路線(xiàn)的選擇。

4.1 高鹽廢水軟化預(yù)處理工藝

高鹽廢水的軟化處理包括石灰—碳酸鈉軟化、氫氧化鈉—碳酸鈉軟化、化學(xué)反應(yīng)—管式微濾過(guò)濾軟化、硫酸鈉軟化、離子交換軟化、納濾膜軟化等。

石灰—碳酸鈉軟化、氫氧化鈉—碳酸鈉軟化工藝均為兩級(jí)化學(xué)反應(yīng)加沉淀澄清處理，是通過(guò)投加化學(xué)藥劑反應(yīng)，去除高鹽廢水中的鈣、鎂離子及硅酸鹽，以滿(mǎn)足后續(xù)膜濃縮工藝防垢的要求。化學(xué)反應(yīng)—管式微濾過(guò)濾軟化是一種集化學(xué)反應(yīng)軟化和膜過(guò)濾技術(shù)于一體的軟化分離工藝，在某些條件下可替代兩級(jí)化學(xué)反應(yīng)軟化澄清工藝。硫酸鈉軟化是利用同離子效應(yīng)和硫酸鈣溶解度較低的特點(diǎn)，進(jìn)一步增大水中硫酸鈣的過(guò)飽和度，誘導(dǎo)硫酸鈣過(guò)飽和溶液自發(fā)結(jié)晶，從而在一定程度上降低鈣離子質(zhì)量濃度，達(dá)到軟化的目的。納濾膜對(duì)離子有選擇分離性，可將其用于高鹽廢水的軟化預(yù)處理，納濾膜包括卷式納濾膜和振動(dòng)膜2種類(lèi)型。振動(dòng)膜是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型膜分離工藝，該技術(shù)的核心特點(diǎn)是采用振動(dòng)剪切增強(qiáng)過(guò)濾工藝，解決了靜態(tài)膜分離中的膜污染和堵塞問(wèn)題。離子交換軟化是非常成熟的軟化除鹽工藝，在電廠(chǎng)水處理系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用，但高鹽廢水的硬度很高，若直接使用離子交換軟化，會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂快速失效，需要頻繁再生，因而只能與其他軟化工藝聯(lián)合運(yùn)用，將其布置在化學(xué)藥劑軟化之后，作為系統(tǒng)軟化保障設(shè)備，以保證軟化工藝出水水質(zhì)穩(wěn)定。

4.2 高鹽廢水濃縮處理工藝

4.2.1 膜法濃縮減量處理工藝

膜法濃縮工藝包括納濾、反滲透、電滲析、正滲透（FO）以及膜蒸餾（MD）等。

在對(duì)高鹽廢水濃縮減量過(guò)程中，尤其是后面需要進(jìn)行分鹽結(jié)晶時(shí)，納濾工藝就是一種比較適用的濃縮工藝。納濾膜對(duì)二價(jià)離子的分離效率很高，因此可對(duì)氯化鈉和硫酸鈉混合溶液進(jìn)行分離，納濾產(chǎn)水中主要成分為氯化鈉，送至結(jié)晶系統(tǒng)可生產(chǎn)精制工業(yè)鹽。

目前，用于高鹽廢水濃縮的反滲透工藝主要有：海水反滲透（SWRO）、碟管式反滲透（DTRO）以及高效反滲透（HERO）等。DTRO適用于分離高濃度料液，具有適合高濃度、高含鹽量污水處理的膜組件，對(duì)于處理垃圾滲濾液已經(jīng)有多年的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，但用于高鹽廢水處理時(shí)仍需解決廢水的結(jié)垢問(wèn)題。

電滲析（ED）是膜分離技術(shù)的一種，是在外加直流電場(chǎng)作用下，利用離子交換膜的選擇透過(guò)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)溶液的濃縮和分離。與反滲透技術(shù)相比，電滲析對(duì)廢水的濃縮程度更高，可將溶液濃縮至含鹽量15%以上，最高甚至可以達(dá)到20%。

FO是利用溶液間的滲透壓差為推動(dòng)力的自發(fā)性滲透驅(qū)動(dòng)新型膜分離過(guò)程。正滲透濃縮工藝包括正滲透膜處理和汲取液回收循環(huán)兩大系統(tǒng)，且回收汲取液所需的能量占整個(gè)系統(tǒng)耗能的絕大部分。

FO主要適用于處理超出反滲透經(jīng)濟(jì)處理范圍，或者反滲透無(wú)法處理的極高含鹽廢水。MD是膜分離與蒸餾過(guò)程相結(jié)合的分離過(guò)程，即熱側(cè)溶液中水分在膜面處汽化并透過(guò)膜進(jìn)入冷側(cè)后被冷凝成蒸餾水。該技術(shù)目前還處于實(shí)驗(yàn)室或小規(guī)模工廠(chǎng)試驗(yàn)階段。

4.2.2 熱法濃縮減量處理工藝

熱法濃縮是一種傳統(tǒng)的化工工藝過(guò)程，包括蒸汽加熱蒸發(fā)、煙氣蒸發(fā)、自然蒸發(fā)、增濕去濕等方式。其中，蒸汽加熱蒸發(fā)包括多效蒸發(fā)（MED）、機(jī)械蒸汽再壓縮（MVR）、熱力蒸汽再壓縮（TVR）等；自然蒸發(fā)主要包括蒸發(fā)塘和機(jī)械噴霧蒸發(fā)；煙氣蒸發(fā)是火電廠(chǎng)特有的一種蒸發(fā)濃縮方式，主要是利用煙氣的余熱蒸發(fā)濃縮；增濕去濕主要有自然蒸發(fā)除鹽（NED）、低溫蒸發(fā)結(jié)晶（LTEC）和載氣萃?。–GE）等方式。為了降低高鹽廢水熱法濃縮預(yù)處理藥劑成本，提出了硫酸鈣晶種法降膜蒸發(fā)技術(shù)，該工藝的核心是在蒸發(fā)料液中添加硫酸鈣“結(jié)晶種子”，以提供硫酸鈣析出結(jié)晶生長(zhǎng)的晶核，達(dá)到防止硫酸鈣結(jié)垢的目的。

熱法濃縮減量處理工藝的蒸發(fā)過(guò)程是將含有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液加熱沸騰，使溶劑部分汽化，從而達(dá)到濃縮溶液的目的。要保障蒸發(fā)連續(xù)進(jìn)行，必須不斷地向溶液提供熱能，為了提高蒸發(fā)能效，發(fā)展出了MED、MVR、TVR等節(jié)能技術(shù)，可根據(jù)工程項(xiàng)目具體條件擇優(yōu)選用。降低高鹽廢水熱法濃縮減量工藝熱能消耗的另一條技術(shù)路線(xiàn)是采用電廠(chǎng)鍋爐尾部煙氣余熱蒸發(fā)廢水，主要包括低溫?zé)煔庹舭l(fā)工藝和煙氣余熱閃蒸工藝。低溫?zé)煔庹舭l(fā)工藝將脫硫廢水濃縮塔連接至電廠(chǎng)電除塵器與脫硫塔之間，使脫硫廢水在濃縮塔中循環(huán)蒸發(fā)；煙氣余熱閃蒸工藝?yán)秒姀S(chǎng)鍋爐尾部除塵器入口的煙氣余熱蒸發(fā)廢水，采用多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，按“晶種法”工藝操作運(yùn)行。

此外，采用自然蒸發(fā)原理的蒸發(fā)塘工藝、采用機(jī)械噴霧蒸發(fā)的強(qiáng)化自然蒸發(fā)工藝、利用載氣的增濕—去濕工藝等，均在高鹽廢水濃縮減量處理中得到不同程度的研究和應(yīng)用。

4.3 高鹽廢水干化處理工藝

末端高鹽廢水的干化處理，均需使用外加熱能，將廢水中剩余水分蒸發(fā)，產(chǎn)出固體鹽分。按蒸發(fā)熱源的不同，可將末端高鹽廢水蒸發(fā)干化技術(shù)分為蒸汽熱源和煙氣余熱2類(lèi)。

4.3.1 蒸汽熱源蒸發(fā)結(jié)晶工藝

蒸汽熱源蒸發(fā)結(jié)晶工藝采用蒸發(fā)結(jié)晶器，將末端高鹽廢水進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮析出固體并分離，經(jīng)干燥處理后打包封裝為固體鹽。當(dāng)選用不同的結(jié)晶方法時(shí)，可采用不同的結(jié)晶器，如真空冷卻結(jié)晶器、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器、奧斯陸（OSLO）蒸發(fā)結(jié)晶器、導(dǎo)流筒加擋板（DTB）蒸發(fā)結(jié)晶器等?；痣姀S(chǎng)末端高鹽廢水的結(jié)晶過(guò)程，通常使用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器。

根據(jù)預(yù)處理及濃縮階段工藝選擇的不同，蒸發(fā)結(jié)晶工藝最終產(chǎn)物固體鹽可能為雜鹽、混鹽或工業(yè)鹽。從目前國(guó)內(nèi)鹽業(yè)市場(chǎng)情況看，回收鹽受法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)等制約，難以實(shí)現(xiàn)良好的資源化和市場(chǎng)化。回收鹽的定性，也存在不確定性，若被判定為固廢甚至危廢，處理成本太高，影響主業(yè)可持續(xù)發(fā)展。此外，回收鹽若作為產(chǎn)品銷(xiāo)售，還需得到鹽業(yè)及環(huán)保部門(mén)的許可。因此，在選擇高鹽廢水干化處理工藝時(shí)，需進(jìn)行充分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。

4.3.2 煙氣余熱蒸發(fā)干燥工藝

煙氣余熱蒸發(fā)干燥工藝?yán)秒姀S(chǎng)鍋爐尾部煙氣熱量，將煙氣與末端廢水直接接觸換熱，使末端廢水中的水分快速蒸發(fā)，析出的固體鹽與煙氣飛灰混合后收集處置。煙氣余熱蒸發(fā)干燥工藝將末端廢水霧化為細(xì)微液滴，直接噴入空氣預(yù)熱器與電除塵器之間的煙道內(nèi)干燥；或噴入單獨(dú)設(shè)置的旁路煙氣蒸發(fā)器內(nèi)，與從空氣預(yù)熱器前抽取的少量煙氣直接接觸加熱蒸發(fā)干燥。將末端廢水直接噴入煙道內(nèi)的工藝過(guò)程，受鍋爐負(fù)荷波動(dòng)、水量波動(dòng)、煙道布置、流場(chǎng)變化等影響，易出現(xiàn)煙道結(jié)垢、噴頭堵塞等問(wèn)題，存在一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。旁路煙氣蒸發(fā)干燥工藝單獨(dú)設(shè)置煙氣蒸發(fā)器，與主煙道系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，可靠性高，該工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資與運(yùn)行費(fèi)用低，能量消耗少，不需額外的熱能輸入，無(wú)液體排放，不會(huì)造成二次污染，廢水蒸發(fā)鹽分進(jìn)入粉煤灰，不產(chǎn)生多余的固體。但是，旁路煙氣余熱蒸發(fā)干燥工藝存在高溫條件下含結(jié)晶水氯化鎂分解產(chǎn)生氯化氫氣體造成后續(xù)脫硫吸收塔氯離子升高，破壞原有吸收塔氯平衡[18]，以及結(jié)晶鹽進(jìn)入粉煤灰影響其質(zhì)量等問(wèn)題，因此選用該工藝時(shí)需要加以論證。旁路煙氣余熱蒸發(fā)干燥技術(shù)在國(guó)內(nèi)已完成現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)，大規(guī)模工程建設(shè)也在快速推進(jìn)中，具備良好的應(yīng)用前景。

5 結(jié)語(yǔ)

某發(fā)電集團(tuán)在對(duì)下屬火電廠(chǎng)用水現(xiàn)狀及存在問(wèn)題充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)資料，編制了《火電廠(chǎng)廢水排放控制指導(dǎo)意見(jiàn)》，使火電廠(chǎng)開(kāi)展廢水治理工作有章可循?；痣姀S(chǎng)廢水治理項(xiàng)目應(yīng)遵循以下步驟：第一步開(kāi)展水務(wù)查定，完善廢水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；第二步加強(qiáng)節(jié)水管理，優(yōu)化方案設(shè)計(jì)；第三步強(qiáng)化立項(xiàng)和工程管理及加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)。高鹽廢水治理是火電廠(chǎng)廢水治理的難點(diǎn)，該集團(tuán)對(duì)各類(lèi)預(yù)處理、濃縮和干化工藝進(jìn)行了大量研究，但由于各廠(chǎng)情況不同，還未形成統(tǒng)一的技術(shù)路線(xiàn)，需根據(jù)各電廠(chǎng)實(shí)際情況，選擇經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案。

原標(biāo)題:某發(fā)電集團(tuán)火電廠(chǎng)廢水治理現(xiàn)狀與對(duì)策