火力发电厂废水零排放设计监理分析

火力发电厂废水零排放设计监理分析

赵勤祥1秦煜宇2

1.身份证号码：37132419901001XXXX山东省临沂市2760002.身份证号码：14042419931008XXXX山西省长治市046000

摘要：目前，我国的水资源环境不断恶化，水资源不断减少，全国各地对废水的排放要求越来越高，在这个背景下，火力发电厂的废水零排放势在必行。本文主要分析了火力发电厂废水零排放设计面临的主要问题，并对其设计监理进行了说明，希望能够给火力发电厂的废水零排放工程建设提供参考。

关键词：火力发电厂；废水零排放；监理

引言：我国是一个缺水的国家，随着工业化和城市化的快速发展，我国的水资源保护和治理已经成为了当务之急。火力发电厂一直以来都是用水和排水的重要场所，减少火力发电厂的废水排放，无论从保护水资源方面，还是实现经济效益的角度都是很有必要的。

1火力发电厂废水零排放设计面临的主要问题

1.1水系统环境的变化

目前，我国的部分火力发电厂已经采用了废水的零排放技术[1]，但是一些火力发电厂在进行废水零排放改造时，由于设计和实际水系统用户的负荷存在差异，电厂内部无法实现水量供给和消耗之间的平衡，这就使得部分含有较高盐量的废水无法消耗，必须进行排放。有一些废水零排放系统在投运后，由于水环境的变化和运行方式的改变，使得水质发生了较大的变化，过去的水处理设备难以满足当前水质的要求，最终使的厂内水平衡被破坏，部分废水需要向外进行排放。在进行设计时，水量平衡很难与实际保持一致，设计中无法消耗的用于煤场抑尘、冲洗马路和绿化的废水，在实际的使用中较为有限，最终设计的废水零排放难以在工程实际运行中实现。

1.2废水零排放工艺选择困难

废水零排放工艺有很多种，有很多的处理方式可以选择，所以火力发电厂在进行工艺选择时有很大的选择空间，可以通过设计降低废水零排放工程的投资和设备运行成本。当前的工业高盐废水处理主要分为热法和膜法两种方式。热法废水浓缩主要是通过蒸发器来实现的，根据结构和工作原理等特点分类，主要有强制循环蒸发器和薄膜蒸发器两种适合电厂高盐废水处理的蒸发器。强制循环蒸发器根据换热器的布置可以分为立式和卧式两种，薄膜式蒸发器主要有降膜式和升模式等种类，降膜蒸发器是目前国内外最常用的，这主要是因为其较升膜蒸发器更适合高盐废水的处理。膜法废水浓缩技术主要分为正渗透和反渗透两种，其中反渗透系统已经较为成熟。由于各种零排放技术的层出不穷，但都没有实际的应用实例，这就给火电厂废水零排放工艺的选择带来了巨大的困扰。

1.3废水不稳定

通常火力发电厂的废水水质变化较大，有很多废水的排放是间断的，这就对废水零排放工艺的兼容性提出了较高的要求。由于不同种类的废水含盐量差距较大，并且一些废水中的盐粒子极不稳定，就很容易出现在容器内结垢、腐蚀设备的情况，给废水零排放系统的稳定运行带来了极大的隐患[2]。

2火力发电厂废水零排放设计监理

火力发电废水零排放工程中，在最末端处理高盐废水处理系统的头投入是最高的，同时这一阶段的运行费用也是最高的。在进行废水零排放工程设计时，要以最大程度进行废水梯度利用和循环利用，降低末端高盐废水量为原则。根据火电厂的实际情况进行工程设计的优化，主要有：循环水节水优化、精细化水平衡、脱硫废水回用至湿除渣回用以及高含盐废水处理中个别影响因素离子去除。在进行工程监理时，工程师要熟悉废水的种类和处理工艺，并对项目的技术可行性、经济合理性等多方面进行分析研究，选出最佳的工艺方案，提供良好的理论依据和数据支持。对于前期的基础工作要严格把关，避免出现建设后反复改造的问题。

在进行废水零排放技术方案制定时，要充分的考虑到水质水量、水处理工艺、环保和公司要求等因素。根据火力发电厂的水质水量测试时，要综合分析需要处理的废水水质，此外，还要确保对一年中的不同季节水质水量情况有充分的了解。在进行设计时，要考虑到系统对废水和污水的最大承载能力，要考虑到回收水池和备用设备的设置，以便于应对突发状况。在进行改造时，要合理的使用原有的水处理设备。在进行工艺方案评审的时候，监理人员要根据设计原则进行整体性的评审，此外，还要对火力发电厂的水资源进行合理的利用。在进行监理时，每一个优秀的项目方案都是通过不断的对比，在动态平衡中取得的结果，在满足环境的要求下，要尽可能达到经济效益的最大化，保证设计方案的合理性、先进性，并具有完善和齐全的功能。废水的零排放主要有循环水排污水和推流废水两个难点，循环水排污水的量大，如果直接对其进行蒸发浓缩、固化处理，这时的设备的运行成本高，投资的成本巨大，所以需要添加循环水旁路处理，在进行除盐处理之后，回流到循环水中，降低循环水排污水量和补水量。脱硫废水中含有大量的有机物、氨氮和重金属等物质，水质极差，并且用途较少。脱硫废水可以先进行深度软化预处理，通过蒸发结晶系统，将净水进行回收利用。在实现循环水的高浓缩倍率超净运行时，主要有投加水质稳定剂、补充水预处理和回用水处理三个技术。添加阻垢剂是为了防止水中的结构性离子生成晶核或是临界晶核，防止晶体析出，从而起到阻垢的效果。循环水补水预处理工艺主要是降低废水的硬度、碱度和浊度等，通过控制水中的微生物提高循环水的浓缩倍率。

在进行高盐废水的处理时，处理过程主要包括预处理单元、浓缩单元、结晶单元、固体盐处理四个方面，由于这些单元的处理成本都比较高，所以在进行工艺设计时，要根据废水的最终消耗途径选择处理的方式。虽然通过蒸发结晶技术处理高盐废水能够实现废水的零排放，但是投资和实际运行的费用比较高，使用湿渣系统进行高盐废水处理时，虽然具有机构简单，投资费用低的特点，但仍要加强设备的材质选择，必要充分利用防腐措施。

总的来说，在进行废水零排放工艺设计时，要多进行方案技术经济比较，使用成熟和费用都较低的工艺。建立起按质供水、回水的用水理念，推动含煤废水和渣水系统的循环使用，实现生活污水的全部回用，将循环水排污水作为化学补充水源，脱硫废水用于干灰拌湿和灰场喷洒。从各个环节做好水资源管理，防止浪费和损失。

总结：火力发电厂的废水零排放工程涉及到电厂内所有用水、耗水和排水，是一项系统工程，在进行火力发电厂废水零排放设计监理时，要结合电厂的实际情况，选择合理的废水处理工艺，确保火力发电厂的废水零排放。

参考文献：

[1]苟宏伦.火力发电厂废水零排放探析[J].低碳世界，2013（14）：112-113.

[2]张利权.火力发电厂废水零排放设计监理[D].华北电力大学（北京），2017.