霍一磊1 苏晓义2
1 国电榆次热电有限公司 山西 晋中 030600
2 山西赵庄鑫光发电有限公司 山西 长治 046605
摘要：当前我国社会主义现代化建设中面临着较为严峻的水资源短缺问题，为了能最大程度节约水资源，国家对各企业工业废水处理提出了更多更高的要求，在此发展背景下，各企业逐步开始提出和实施工业废水零排放管理理念，旨在促进企业合理利用和分配水资源，对各用水环节进行管理和优化，提高用水效率，减少水资源浪费。在工业废水处理中全面践行零排放管理理念，能有效优化传统废水处理中粗放式的用水模式，实现废水资源高效化治理和合理利用。本文基于火力发电厂的废水处理和节水技术研究展开论述。
关键词：火力发电厂；废水处理；节水技术研究
引言
虽然我国地大物博，水资源的储备量相对较为丰富，但是需要意识到我国人口也非常多，其中人均水资源占用率是世界上最低的国家。伴随着国家经济的发展、城市的建设，国民对水资源的需求量也日益增多，导致水资源匮乏。火力发电企业单位还需要大量地消耗水资源，加之，火力发电企业在排废水的过程中还会导致国家水土资源的污染。针对这一状况，需要火力发电企业不断提升对废水处理的力度，将国内外先进的水资源节约技术引入其中，从而推进火力发电行业的长足发展。
1火力发电企业产生废水类型与特点
（1）冲灰水,火电发电企业整个系统在运作的过程中排出的冲灰水占企业排出整体废水总量的一半以上，冲灰水产生的主要原因是除尘器灰清洗、对炉渣进行清洗过程中出现的废水，会在灰场得到沉降之后排出。就目前调查数据显示，冲灰水已经成为火电发电企业最为关键的污染源，若不能够对冲灰水进行科学、合理的处理，就会造成企业四周的水域环境遭到不可逆转的破坏，水域中的煤渣与金属的含量会大幅提升，导致水资源严重污染。（2）生活污水，企业所排出的生活污水只占污水的一成，生活污水产生的主要来源就是产生活中的生活肥料与附着的排泄物。生活污水的来源较为广泛，若企业不能够对生活污水进行处理，会严重影响企业周边水资源的状况，亦会提升水资源富营养化的进度，造成不可逆转的影响。（3）工业废水，工业废水的产生就是由于火力发电企业中每个机械设备在正常工作，冷却后出现的废水，工业废水的排放量占企业整体废水排放量四成左右，工业废水中有较多的有害成分，主要包含硫化物、有机物以及悬浮物，虽然其中的有害物质的含量较少，但是给水资源带来的污染却是较大的。
2火电厂废水处理管理数字化应用研究
随着科技的发展，部分火电厂的废水处理设备也开始引进计算机远程监管系统，系统和火电厂废水的处理进行无缝对接，并且拥有成熟的数据采集和数据传输功能，能够利用物联网数字化技术对于进出水的水量、进出水的污染物浓度以及集水井的水位和生产运行的数据等都进行监控采集，系统还具备智能预警的功能，其主要工作方式是对废水的进耗管理实行全程控制，运用工业模拟、优化运行等方法对废水的使用和回收进行实时监测，保证水循环的平衡，最大限度地将废水处理后回用至生产，阶梯利用，减少新鲜水补充，降低企业生产成本。通过智能化的管理，将火电厂的整体运营管理、工艺优化调度以及综合运营的智能化和规范化都整体提高，从而提升火电厂废水处理的整体水平。
3处理工艺
3.1膜浓缩减量工艺
处理高盐废水常用的膜浓缩减量工艺有DTRO（碟片反渗透）和HERO（高效反渗透）技术。DTRO（碟片反渗透）的核心是碟片式膜片、导流盘、O型橡胶垫圈、中心拉杆和耐压套管所组成的膜柱。原水通过膜芯与高压容器的间隙到达膜元件底部，均匀布流进入导流盘，在导流盘表面以雷达扫描方式流动，从投币式切口进入下一组导流盘和膜片，在整个膜柱内呈涡流状流动，产水通过中心管排出膜元件。
和其他膜组件相比，DTRO技术具有流体通道宽、流程短、湍流行等特点，抗污染、抗污堵强，但其投资及运行维护成本较高。HERO高效反渗透技术于1995年研发成功。在过去的十几年里，广泛用于全世界不同行业超过150多个水处理项目中。HERO工艺的预处理步骤要根据水化学和现场的专门设计规范来定制的。有一个步骤是不变的，这就是RO是在高pH条件下运行的。为了使RO能在高pH条件下运行，所有会引起膜结垢的硬度和其它阳离子成分必须除去。悬浮固体物应降至接近零以避免膜的堵塞，二氧化碳要除到一定程度以减少水的缓冲性。HERO技术对预处理要求较严格，但其投资成本相对于DTRO工艺更低。
3.2兼性生物处理方法
这个方法融合近些年的一些新型处理污水的方法，优化了微生物的菌种，整体的处理流程较为简单，处理完的水体也比较稳定可靠，而且投入的资金很少，费用较低，也不会像接触氧化法一样恶化已处理好的水，但是使用这种方法处理污水的周期略长。
3.3烟气余热蒸发处理工艺
该技术是将预处理后的脱硫废水喷入电厂空预器出口烟气中，利用烟气预热蒸发脱硫废水，实现废水的汽化，产生的固体物质，通过除尘系统去除，蒸汽随烟气一起进入脱硫系统中，最终实现脱硫废水的零排放。该技术设备具有投资少，运行费用低的特点，但目前该技术尚处于中试研究阶段，还没有成功的工程案例。
4末端废水处理技术路线
末端废水是经梯级利用后无法经济合理回用的高盐废水。其主要包括：（1）脱硫废水；（2）溶解性固体含量接近或高于1%的离子交换系统再生高盐废水；（3）反渗透浓水等。在末端废水零排放处理系统设计前，应从源头实现末端废水减量，以优化系统设计规模，降低末端废水处理系统的投资和运行费用。脱硫废水进入末端废水处理系统前，应满足DL/T997—2006《火电厂石灰石–石膏湿法脱硫废水水质控制指标》要求。末端废水零排放处理工艺路线原则：（预处理）→（浓缩减量）→蒸发固化。预处理系统主要处理工艺包括化学软化澄清–过滤、化学反应–管式微滤/超滤软化、纳滤软化（分盐）、离子交换软化，及上述工艺的组合工艺。预处理工艺的设置、选择应综合考虑末端废水水质、水量及后续浓缩、固化工艺对水质的要求，通过技术经济比较确定。当末端废水量大，经技术经济比较后，后续直接蒸发固化成本过高时，宜采用膜法或热法浓缩工艺，实现废水的减量。膜法浓缩工艺有纳滤、高压反渗透、碟管式反渗透、电渗析、正渗透等；热法浓缩工艺有余热闪蒸浓缩、晶种法MVR降膜蒸发、蒸汽热源蒸发浓缩等。蒸发固化工艺主要包括烟气蒸发固化、蒸汽或其他热源蒸发结晶。烟气蒸发固化需要论证工艺对主烟道系统安全运行和粉煤灰综合利用的影响。对于采用海水冷却的电厂，或采用电解饱和盐水制备NaClO的电厂，经国家和地方环保许可后，可将脱硫废水、再生高盐废水处理合格后，用于电解，制备NaClO。
结束语
火电厂在我国是用水大户，节约用水的技术应用以及废水的处理是对火电厂的稳定运营产生影响的主要原因，所以企业要对此方面加以重视，认真深入研究各类工艺的处理，要随着科学的发展，不断地引入各种先进的技术，加强对设备的布置、工艺流程的改革、生产管理等环节的控制等，提升处理废水的技术，从而提高经济效益，减少污染，保护环境。
参考文献
[1]何德明.火电厂废水在脱硫系统回收利用的研究与应用[J].化工管理,2019(15):51-52.
[2]刘艇安,魏长宏,侯宝刚,张建峰,李成俊.电力系统调峰对火电厂脱硫系统水平衡影响的研究[J].东北电力技术,2019,40(05):56-58+62.
[3]冀雪妮,俞旷,王涛英,沈朝峰,陈陈,姬海宏,刘伟伟.火力发电厂脱硫废水硬度的测定[J].发电技术,2019,40(S1):54-57.
[4]任清洁.火力发电厂的废水处理及其回用技术分析[J].电子测试,2019(10):103-104+90.
[5]王正阳,程阳,赵德远,林昇,罗如生,廖增安.火力发电厂脱硫废水零排放技术的研究与应用进展[J].电站系统工程,2019,35(03):46-48+52.