摘要：电厂废水的来源较多，而且成分十分复杂，如果不对其进行有效的处理就外排放会对环境产生严重的污染，对人体健康产生巨大的危害。很多电厂无视国家环保法规，将未彻底处理、未达标的污水、废水直接排放。由于电厂污水、废水水质重金属离子含量等有害物质严重超标，污染了环境和地下水资源甚至影响人体健康。电厂污水、废水的处理已经成为亟待解决的问题，因此，电厂废水、污水处理综合利用达到零排放势在必行。本文对火电厂废水综合利用、零排放、进行了研究和探讨。
关键词：电厂；废水、污水；治理利用；零排放
随着我国水资源的紧张和环境保护要求的提高，电厂所面临的水资源问题和环境问题将日益突出，优化电厂废水处理工艺与技术，实现废水资源化、零排放，其社会效益与经济效益的意义非常深远。火力发电厂废水主要有：脱硫废水、化学锅炉补给水再生废酸碱液排水、循环水浓缩排污水、锅炉排污水、实验室排废水、机房废油污水、生活污水等等。这些废水如果能加以彻底处理、全部回收利用零排放，具有很高的经济效益及环保效益，直接排放不符合国家的环保政策，同时也不符合节能减排的要求，浪费了水资源。因此，火力发电厂如何做好废水的净化处理，处理后如何实现综合利用达到零排放，成为了火力发电厂越来越关注的问题。本文结合某发电厂废水综合利用零排放的实际情况，对火力发电厂废水处理零排放进行了研究和探寻。
1燃煤式发电厂废水处理面临的问题
1.1老旧燃煤式发电厂排水废水改造费用高、难度大
近些年，新建的燃煤发电厂从设计、建设、运行等方面均考虑了废水问题，并且取得的效果显著，但对于部分老旧燃煤式发电产，其废水改造费用高、难度大。较早建立的燃煤式发电厂，在设计时没有考虑废水方面的问题，所采用的工艺技术也比较落后，使用的废水处理设备也比较少，已不能满足当前对于环保的要求，这些燃煤式电厂在废水改造时需要整体更新原有设备，改造费用较高，电厂承担的经济负担重。此外，由于电厂基建资料严重缺失，也增加了改造的难度；
1.2废水处理产生的盐类急需解决
在燃煤式发电厂废水处理过程中，通常把废水中的盐类与水进行分离，分离后得到的纯净水可重复利用。得到的盐类大致有两种处理方法。一是分离后盐类处理达到工业盐的标准则当作工业盐进行使用。二是与灰渣进行混合使用。但第一种处理方法通常由于品质不稳定、产量不高等原因，无法稳定使用；第二种方法中灰渣可能混有盐中水份，影响灰渣的利用。目前燃煤式发电厂还没有更好处理盐类的方法，相关部门也没有对此部分盐类做出明确规定，随着我国环保政策的出台，将有明确的方法和技术来处理这部分盐类。
2废水减量化处理技术
2．1反渗透膜技术
反渗透膜技术是20世纪60年代兴起的一门新型分离技术，是目前最为先进的分离技术之一，应用广泛。反渗透是渗透的逆过程，它主要是在压力的推动下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶剂与溶质分开的膜分离过程。反渗透膜技术具有净化效率高、成本低和环境友好等优点，使得它在近几十年的时间里发展非常迅速，已经广泛应用于海水和苦咸水淡化纯水和超纯水制备、工业或生活废水处理等领域。反渗透膜技术的主要缺点在于废水中杂质沉积造成的膜污染和膜氧化，而且膜的截留性能仍需进一步提高。
2．2正渗透膜技术
正渗透膜技术属于膜分离过程。水从高水化学势区通过选择性渗透膜向低水化学势区进行转移。选择性渗透膜分隔的高水化学势区和低水化学势区所存在的渗透压差是正渗透过程的驱动力。正渗透技术具有低能耗、较高的水通量和回收率、不易结垢和可处理高浓盐水等优点。
在废水处理方面，正渗透的高水化学势区为待处理的废水，低水化学势区为待定选择的汲取液。正渗透技术的难点则在于高水通量、良好的耐酸碱性和机械性能的选择性渗透膜以及能产生较高渗透压及水通量的汲取液的选择。华能长兴电厂引进了正渗透膜技术处理脱硫废水，18m3／h的脱硫废水可以浓缩至3～4m3／h，浓水中污染物质可全部以结晶和污泥的形式分离，废水100％回用。运行中蒸汽、药剂、电的消耗量大大降低，处理1t废水的能耗由传统蒸发结晶法的20～40kW•h降低到10kW•h，运行成本降低30％。
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2.3膜蒸馏技术
膜蒸馏是一种新型的分离技术，是以疏水性微孔膜两侧蒸汽压差为传质推动力的膜分离过程。膜蒸馏过程区别于其他膜过程的特征是：膜是微孔膜；膜不能被所处理的液体浸润；膜孔内无毛细管冷凝现象发生；只有蒸汽能通过膜孔传质；膜不能改变操作液体中各组分的汽液平衡；膜至少有一侧要与操作液体直接接触；对每一组分而言，膜操作的推动力是该组分的气相分压梯度。
膜蒸馏技术具有不易被污染、操作压力低、预处理简单、产水品质高和可处理高浓度盐水等优点。但该技术也存在需要消耗能量且能量利用率较低、膜通量较小和膜污染与膜润湿等问题。目前，该技术在大规模应用上仍然不成熟，包括大规模应用下的安装、长期运行、经济效益和结垢污染等情况仍需要进一步探究。
3废水终端处理技术
3.1蒸发塘技术
蒸发塘技术是依靠太阳能在自然状况下蒸发地面上的高盐水，使其浓缩达到饱和后结晶析盐。该技术适用于西北干旱少雨的地区，具有成本低、运营维护简单、使用寿命长和抗冲击负荷好等优点。但该技术的缺点同样明显，原浓水中所含挥发组分直接进入空气易造成空气污染，应做好防渗透和防溢流处理措施，占地面积大且淡水无法回收利用等。
鉴于蒸发塘技术的自然蒸发效率较低，并容易产生满塘的危险，研究人员开发了机械雾化蒸发技术。在蒸发塘中安装适当数量的机械雾化蒸发器，通过高效雾化喷嘴向空气中喷洒，加速水分的蒸发。这种技术可以将蒸发效率提高14倍以上。目前，该技术已在内蒙古一家废水处理公司成功投运。
3.2多级闪蒸技术
多级闪蒸技术现已在海水淡化方面得到普遍应用。其原理是将原料海水加热后依次引入到若干压力逐级降低的闪蒸室中，使其逐级蒸发降温，热盐水逐级浓缩，温度也逐级降低到接近天然海水温度，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水。该技术可靠性高、防垢性能好、易于大型化，但也存在设备腐蚀快、能耗高、传热效率低和操作弹性小的缺点。多级闪蒸技术投资成本较高，只有在大规模使用的情况下才具有较高的经济效益。因此，目前该技术一般应用于海水淡化过程，海水处理能力一般高达每小时数千吨。多级闪蒸技术在电厂废水处理方面尚没有应用先例。
3.3多效蒸发结晶技术
多效蒸发技术是在单效蒸发的基础上发展起来的蒸发技术，分低温和高温多效蒸发。低温多效蒸发是指盐水的最高蒸发温度不超过70℃，其特征是将一系列的水平管或垂直管与膜蒸发器串联起来，并被分为若干效组，用一定量的蒸汽通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于加热蒸汽量的过程。低温多效蒸发的主要优点是操作温度低，可充分利用电厂的低温废热（50～70℃的低品位蒸汽均可作为理想的热源）；热效率高；动力消耗小，只有0．9～1．2kW•h／m3左右；操作弹性大。然而，该技术的设备体积一般较大，投资成本较高，系统往往比较复杂。
结束语
当前，我国废水排放标准的要求日益严格，尤其是最新颁布的《水污染防治行动计划》（简称“水十条”），更是将水环境保护上升到了国家战略层面。火电企业作为用水、排水大户，其用水量占工业用水总量的20％，从经济运行和保护环境出发，节约发电用水，提高循环水的重复利用率，实现火电厂废水“零排放”意义重大。
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论文作者:姚真真
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：废水论文; 技术论文; 电厂论文; 废水处理论文; 盐类论文; 膜技术论文; 燃煤论文; 《当代电力文化》2019年第8期论文;