摘要：针对火电厂面临的水务相关政策要求，结合水务管理的具体工作内容，火电厂人员必须认识到匹配机组多种工况需求的水务管理相当复杂，要多专业协调、兼顾节能环保，要尊重规律、照章操作维护，不得随意变更污废水去向、不得挪用消防水，积累运行记录、分析数据，开展科研和工程示范。
关键词：水务管理；运行；维护；数据积累
1、政策推动企业日益重视水务管理
伴随国家、地方、流域等的环保政策逐渐严格，国内的多数火力发电厂相应地采取了大量的节水技术，比如利用再生水作为水源、加强电厂内水的重复利用水平、采用空冷技术等降低水耗。不过，从具体的火电厂看，水污染防治方面的情况则参差不齐，确实需要整改、完善水务相关工作。
《排污许可管理办法(试行)》(环境保护部令2018年第48号)、《中华人民共和国环境保护税法实施条例》等政策，促使企业把环境治理、环保设施落实到日常生产中，要求企业持证排污、按证排污，排污许可证载明的内容成为对企业排污的刚性约束。
《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019-2021年)》(建城[2019]52号)，明确要求企业内部的非市政污水管网，需由设施权属单位逐步完成建筑用地红线内管网混接错接排查与改造(管网更新、破损修复等)，严禁企业内部雨污混接或错接到市政排水管网，严格按照相关标准定额实施运行维护，根据管网特点、规模、服务范围等因素确定人员配置和资金保障，各地政府要加强对工业企业排污许可的监管。
2、充分认识水务管理的复杂性
火电厂水处理通常包括原水预处理系统、再生水深度处理系统、主机循环水处理系统、锅炉补给水处理系统、凝结水精处理系统、热力系统、生活给水系统、消防给水系统、脱硫用水及废水系统、工业废水系统、生活污水处理系统、含油废水处理系统、含煤废水处理系统、灰渣水系统、水力除灰/水力除渣系统、雨水利用系统等。
水处理技术种类繁多，针对每个火电厂的具体情况，处理、回用技术的组合方式灵活多样，比如苦咸水反渗透、海水反渗透、碟管反渗透、纳滤工艺的回收率需要根据进水水质确定，而电渗析工艺则根据进水水质、结合膜片特性确定浓水的含盐量、迁移的盐量、浓水含盐量上限，很难简化为有限的几种路线、便于相关人员从中选择。
火电厂机组运行工况对用水、排水的影响巨大。例如四季气象条件的季节变化，承担工业用汽负荷与否，火电厂冬季供热与否、供热面积大小，“双背压双转子互换”循环水供热运行方式的机组在采暖季前后需更换转子，部分火电厂循环冷却系统的排水作为新增机组的水源(在新机组运行期间不必把老机组的浓缩倍数控制在很高水平、新机组不运行时则应控制在很高水平)
低温烟气蒸发(直接换热)的废水浓缩减量单元增加了进入湿法脱硫吸收塔烟气的含湿量，脱硫系统消纳的(再生)水量相应减小，这样的影响必须在水平衡中予以考虑、不能忽略。
3、水务管理必须全厂协调统一，必须与环境保护相互兼顾
3.1水务管理必须全厂协调统一
水务管理必须与火电厂多专业的工作协调，实现全厂的效益最大化。
新的《火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计规程》(DL∕T5196-2016)明确提出脱硫工艺水、设备冷却水、设备密封水、石膏冲洗水的水质要求。当前大家在进行节水的实践中已经习惯地把电厂各种再生水回用到湿法脱硫系统中，基本无法满足上述规程的要求。事实上，各火电厂所在地域的石膏综合利用状况差别很大，有的火电厂石膏没有综合利用、石膏品质没有要求，可以适当降低上述脱硫系统中的用水品质，当然脱硫专工的劳动强度肯定就提高了，可以适当予以补偿；若石膏能够充分综合利用，则需在保证石膏品质、销售价格与脱硫系统的用水品质多个因素之间权衡，做出全厂利益最大化的选择。
3.2水务管理必须与环境保护相互兼顾
水务管理工作，应当涵盖全厂取水、用水、排水全过程，从而提高火电厂用水效率，降低用水成本，节约水资源，满足环保要求。但是，上述目标并不简单统一，必须从火电厂的角度统筹考虑，水务管理与环境保护相互兼顾。
部分火电厂所在地域的水资源充沛，或者地方政府、流域管理部门对水资源的管理仍很粗放，造成电厂水资源使用成本低廉，缺乏节水的经济动力。例如某火电厂计量表计缺失严重，其各系统水量均无法统计，近年结算的用于生活用水的地下水量均在200万吨/年以上！远高于类似规模的火电厂。笔者认为火电厂必须按取水许可证、排污许可证中载明的方式用水、排水，即使新鲜水、地下水的价格相对低廉也不能这样随意使用。
远离厂前区的传达室、燃料管理建筑物的生活污水，就近排入雨水系统远比敷设管道送到集中的生活污水处理系统更经济，油罐降温产生的废水也有就近排入雨水系统的实例……笔者认为都必须从提高用水效率的思想认识高度对上述污水、废水予以收集、处理、回用。
发电集团建设基于现代网络通讯技术的水务信息监测平台，把基层火电厂的水源取水量、单位发电量取水量、污水总排放口的水量和水质，特定处理设施或车间污水排放口的水量、水质等信息集中统计、分析、考核，笔者认为尽管不参与运行控制，仅用于发现问题、指导火电厂及时处理、改善管理，也是有意义、有价值的。
当前的水务管理工作中，在供水、配水、污水收集、水处理中采取的技术、材料，其生产过程、使用过程中的能耗很少被关注。比如广泛采用的生化污水处理工艺中电力消耗仍较高，外加药剂、碳源也有不小的碳足迹。为满足对外排废水的氮、磷、含盐量的限制，大量采用的反渗透、蒸发结晶技术更是能源密集的。可以预见，在不久的将来，水务管理一定会兼顾节能、低碳。
4、水务管理必须尊重科学规律
4.1专业化、规范化管理水务工作
水务管理，是专业人员利用专业的设施通过专业化的手段开展的一项工作，必须遵循其中的规律。与电厂主机设备、大气治理设施相比，近年来水务管理工作还没有充分尊重规律。
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火电厂的水源多数包括常规的地表淡水、海水，还有再生水，均需根据其水质和用水需求进行必要的处理；污水处理则包括生活污水、工业废水、含煤废水、灰渣废水、含油废水、脱硫废水、循环水排污水回用等，每个处理系统都有不少设备、仪表、阀门。这些水处理设施的日常运行、维护均需要专业化的团队，严格遵守其中的规律、按照运行规程进行操作。多种原因造成相当比例的火电厂内上述设施没有按照规程运行，违规操作时有发生。
火电厂的生活污水处理与市政污水处理的工艺基本相同，但必须结合企业自身的特点，选择合理的技术参数，培训、配备专业的人员从事运行维护管理。通常情况下，由于水量低、波动幅度大，进水水质指标也明显低于市政污水，因此，设计、咨询、评审、运行、行政管理人员都必须充分认识到这一点，笼统地视为一体化处理设备而不关注其技术参数是注定要付出代价的。笔者注意到多个火电厂生活污水设施的进水、出水水质没有分析，生化处理的风量也缺乏量化管理。
再生水的预处理、循环水排水的回用处理，多采用石灰软化工艺，该工艺具有成本低、效果好的优点，不过，该工艺的设备多、磨损堵塞故障多也是不争的事实。因此，在建设过程中必须充分考虑技术细节，在运行、维护过程中必须严格按照规程操作。
雨水、污水分流是近年建设火电厂的惯例，但在多年的使用过程中，雨水管渠不同程度地混入各种生活污水、工业废水。火电厂在进行水务管理时开展雨水、污水分流治理，对于有档案记录的各种污水、废水管接入雨水系统之处进行整改相对容易，但没有档案、埋在地下的，不该接入雨水系统的污水、废水管就难于找出来、更遑论整改了。这项工作无法一蹴而就，必须下大力气排查、逐一整改。另外，目前研究掌握的雨水水质随降雨历时的变化规律，很难区分出是否混入其它污水、废水，期望通过分析雨水排放口的水质判断是否混入污水、废水的想法是无法实现的。
厂内道路冲洗废水除去蒸发外基本上进入雨水系统，通常该项废水无法单独收集、回用，由此形成的雨水排放口存在的排水现象，地方环保部门坚持处罚，或者关闭阀门、在下雨时才授权开启阀门的做法值得商榷。
消防供水通常与生活或生产供水共用管道，日常维持的消防供水压力通常较高，阀门、管件、水表等处容易渗漏，必须加强日常维护工作。有的火电厂在水平衡试验中发现高达数十立方米每小时的消防水消耗。只有排除了渗漏状况后，才能认为存在日常生活、生产、绿化工作动用了消防水的情况，如果维护工作不及时、渗漏状况不明，将难于妥善应对消防系统漏水多的表面现象。
火电厂的水务管理日常工作中尚存在很多不规范的环节，主要包括上述的运行操作不规范、维护不到位不及时、污废水随意变更去向、挪用消防水等，深层次的原因还是对该项工作的重视程度不够，人员配备、激励政策、资金投入不够。这个局面将伴随政策约束日趋严格而逐渐改善。
4.2、加强数据积累和分析
火电厂生活污水量、水质，输煤系统冲洗用水量、排水量，露天煤场雨水渠集流时间、径流系数等，与所处的地域、地形有一定的相关性，通常根据设计规范的推荐值(多数取上限)建设处理设施。实际上，多年的运行过程中，各种原因造成没有累积可信的历史数据，足够用以指导未来的设计、运行实践。
相当数量的火电厂还没有准确掌握化水车间的再生废酸、再生废碱液的水质，也没有采取必要的节水措施。有的火电厂再生废水电导率仅3mS/cm(25℃)，有的高达12mS/cm(25℃)，显然，必要的节水措施将显著地减少需要后续(近)零排放处理的水量。
火电厂的化学药剂软化处理工艺会产生大量的污泥，其浓缩、脱水性能与市政水处理的污泥差异显著，因此，需扎实开展台账记录，研究分析其中的规律，指导工程设计、运行，及设备的不断改进，满足最终处置的相关要求。
对于多种水源的循环冷却水系统，根据水源水质、循环水运行方式预测循环水水质是很困难的，特别是考虑到在厂内水资源综合利用时更多的水处理单元的产水回到循环水系统的情况。对于脱硫废水处理系统的设计、运行必须充分考虑这个因素，扎实开展台账记录，研究分析其中的变化规律、积累应对大幅度水质波动的操作经验，必须加强培训、交流。这项工作极为重要，绝不能停留在口头，必须配以有效的激励措施确保落实。
对于包括脱硫废水在内的高盐废水(近)零排放而言，准确把握水质及其波动就更加重要，否则高昂投资的设备无法高效处理真实水质的废水，严重影响相关方对于高盐废水(近)零排放技术的认识和该项业务的发展。
4.3、加强理论研究和工程示范
硫酸钙在不同离子强度的高盐水中析出的规律，脱硫废水在高氯离子条件下如何测定有机物含量、不同COD分析方法的报告值与有机物含量的相关性，水资源综合利用时的纳滤浓液回到脱硫浆液对脱硫系统性能的影响，工艺水、除雾器冲洗水、石膏冲洗水对脱硫系统、石膏品质的影响，脱硫废水处理系统泥饼的危险分类及处置去向等，需要重视从为数不多的研究案例中找规律，需要开展扎实的基础研究，或在示范工程中积累经验。
利用低温烟气蒸发而对高盐废水浓缩、减量的工艺，应当了解机组烟气量、最大含湿量，落实其能够携带的水蒸汽质量流量；研究循环料液的离子组成与浓度上限，以避免盐的析出；从上述水、盐两个因素确定低温烟气浓缩工艺能够处理的高盐废水量。低温烟气浓缩工艺无需软化预处理、甚至无需去除重金属的预处理，但其浓缩后的卤水在最终处置前需要关注其中包含的、至少从烟气中洗脱出来的重金属。可以调研目前已经运行的低温烟气蒸发工程案例的实际数据，可以开展理论研究、工程示范。
5、加强与监管部门的沟通
政府分工中涉及水务管理的部门较多，管理界线也有些交叉或模糊之处，需要电厂相关人员认真研究法律、政策、文件，并加强与政府相关部门的沟通、协调。比如，水力部门的取水许可中约定的退水要求与生态环保部门的排污许可中约定的废水排放要求不尽相同时，需要及时与相关部门沟通、协调，明确电厂需要达到的具体要求、需要开展的工作内容。
总之，火电厂水务管理涉及的设施、部门、政策、技术等内容较多，必须对此有清醒的认识，遵循其中的规律，坚持不懈地努力，才能让水务管理工作迈上新高度。
参考文献
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[2]火力发电厂脱硫废水硬度的测定[J].冀雪妮,俞旷,王涛英,沈朝峰,陈陈,姬海宏,刘伟伟.发电技术.2019(S1)
作者简介
作者简介：秦树篷（1970-），男，内蒙古出生，硕士，正高，研究方向为水处理技术。
论文作者:秦树篷
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/3/16
标签：火电厂论文; 水务论文; 废水论文; 系统论文; 污水论文; 水质论文; 烟气论文; 《电力设备》2019年第20期论文;