“適應(yīng)廢水零排放環(huán)境管理趨勢(shì)，加強(qiáng)燃煤電廠廢水利用的環(huán)境管理，指導(dǎo)燃煤電廠廢水零排放技術(shù)路線的制訂，積極推進(jìn)節(jié)水增效工作。這是當(dāng)前火電行業(yè)環(huán)保工作的重點(diǎn)。”日前，在內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市召開的燃煤電廠全廠廢水綜合利用及廢水零排放技術(shù)交流研討會(huì)上，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)熱電專業(yè)委員會(huì)原秘書長(zhǎng)郁剛表示。
燃煤電廠是我國(guó)工業(yè)用水的大戶，其用水量和排水量十分巨大，在工業(yè)用水中約40%用于燃煤電廠，燃煤電廠每年的排放量約占全國(guó)工業(yè)企業(yè)排放量的10%。近年來，“減少電廠水耗”和“廢水排放量”等等關(guān)鍵詞越來越頻繁地進(jìn)入更多火電廠的視野。
火電用水問題成下一步環(huán)保重點(diǎn)
“高效用水和深度節(jié)水型火力發(fā)電機(jī)組是未來十年燃煤火電機(jī)組設(shè)計(jì)、運(yùn)行優(yōu)化的重點(diǎn)之一。缺水地區(qū)燃煤機(jī)組運(yùn)行面臨取水指標(biāo)低和取水價(jià)格高的問題，倒逼機(jī)組進(jìn)一步減少用水。”中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司高工黃晶晶在上述會(huì)議上表示。
記者了解到，我國(guó)大型煤電基地主要集中于過度取水地區(qū)和干旱地區(qū)。超過50%的燃煤火電機(jī)組位于過度取水地區(qū)，高效用水和深度節(jié)水問題突出。
“從近兩年政府部門密集發(fā)布的環(huán)保政策表明，黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，火力發(fā)電廠作為耗水大戶在水資源約束與排放限制方面的壓力陡然上升，加快落實(shí)深度節(jié)水和廢污水零排放已成為必然選擇。”郁剛在會(huì)上接受記者采訪時(shí)表示。
記者注意到，從2015年《水污染行動(dòng)計(jì)劃》發(fā)布以來，《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》、《控制污染物排放許可制實(shí)施方案》、《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》、《火電廠污染防治技術(shù)政策》等政策也陸續(xù)出臺(tái)，這些政策要求火電廠在緊盯降低大氣污染排放濃度的同時(shí)，也必須更加重視深度節(jié)水和廢水零排放工作。其中，《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》更是明確指出，到2020年，電力等高耗水行業(yè)達(dá)到先進(jìn)定額標(biāo)準(zhǔn)。
“火電耗水量2000年達(dá)到45億噸，2011年達(dá)到峰值91.3億噸，隨后耗水量逐年下降，2016年降至55.8億噸。火電單位發(fā)電量耗水量持續(xù)下降，由2000年的4.1千克/千瓦時(shí)降至2016年的 1.3千克/千瓦時(shí)，降幅達(dá)到68%。”《中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告2017》對(duì)火電用水進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。
“應(yīng)進(jìn)一步推廣燃煤電廠以城市中水為主要水源，將城市中水利用落到實(shí)處。加強(qiáng)燃煤電廠外排水對(duì)環(huán)境的影響評(píng)估，合理、有序推進(jìn)燃煤電廠的節(jié)水降耗，有針對(duì)性地開展全廠廢水零排放工作。重視電廠非計(jì)劃用水，重視暴雨初期雨水的排放管理。”黃晶晶在會(huì)上作出建議。
從“脫硫廢水零排放”到“全廠廢水零排放”
記者注意到，2006年頒布的《火力發(fā)電廠廢水治理設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》明確指出，火電廠的脫硫廢水處理設(shè)施要單獨(dú)設(shè)置，優(yōu)先考慮處理回用，不設(shè)排放口，必須實(shí)現(xiàn)廢水零排放。
“我國(guó)對(duì)燃煤電廠廢水治理的研究起步較晚。但是隨著環(huán)境保護(hù)的法律和監(jiān)管越來越嚴(yán)格，燃煤電廠廢水零排放越來越多地被提及。”郁剛表示。
近年來，隨著環(huán)保技術(shù)的不斷進(jìn)步以及環(huán)保理念的革新，一些走在環(huán)保前列的燃煤電廠開始超前布局、合理規(guī)劃，不惜在環(huán)保上投入大量資金，但即便如此，目前國(guó)內(nèi)真正實(shí)現(xiàn)全廠廢水“零排放”的燃煤電廠仍然屈指可數(shù)。
“燃煤電廠廢水綜合利用及零排放工程性能試驗(yàn)，是近年來新近興起的一門性能試驗(yàn)項(xiàng)目。由于其工藝路線的多樣性，試驗(yàn)性質(zhì)與試驗(yàn)內(nèi)容也五花八門。”國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院化學(xué)技術(shù)研究所陳鋼表示。
華北電力大學(xué)副教授劉松濤告訴記者，火電廠除脫硫廢水外，各類廢水經(jīng)處理后基本能實(shí)現(xiàn)“一水多用，梯級(jí)利用”、廢水不外排。因此，實(shí)現(xiàn)廢水零排放的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)脫硫廢水（包括流入脫硫系統(tǒng)的循環(huán)冷卻排污水和反滲透產(chǎn)生的高鹽廢水）零排放。
電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院水務(wù)環(huán)保處主任工程師韓宇超針對(duì)脫硫廢水零排放的路線給出建議，相關(guān)技術(shù)路線的選擇可以因地制宜，如西北部地區(qū)可以采用蒸發(fā)塘的方式實(shí)現(xiàn)零排放；石膏綜合利用不暢的地區(qū)可以考慮采用再循環(huán)的方式；同時(shí)有濕發(fā)脫硫和噴霧半干法脫硫的電廠可以采用兩者結(jié)合的方式，有濕式出渣系統(tǒng)的電廠可以考慮將脫硫廢水處理后用工作出渣系統(tǒng)補(bǔ)水。
“全廠廢水零排放技術(shù)方向趨向于低運(yùn)行成本、高適應(yīng)性和可操作性，降低環(huán)保運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)，同時(shí)兼顧對(duì)水量、水質(zhì)的適應(yīng)性和可靠性，基于在脫硫廢水排放系統(tǒng)、電廠熱力系統(tǒng)等方面全方位的深厚功底，制訂最適合電廠零排放技術(shù)路線。”北京國(guó)電龍?jiān)喘h(huán)保工程有限公司設(shè)計(jì)部總工程師陳鷗在接受記者采訪時(shí)談道。
低投資高效能的廢水處理技術(shù)有待研發(fā)
“低投資、高效能的廢水處理回用技術(shù)有待研發(fā)與推廣應(yīng)用。標(biāo)桿電廠節(jié)水工程實(shí)際上以付出巨大經(jīng)濟(jì)利益為代價(jià)，脫硫廢水、反滲透濃水等高含鹽廢水處理代價(jià)較高，不僅初期投資成本較高，而且運(yùn)行和設(shè)備維護(hù)成本更是需要付出巨大投入。如“預(yù)處理+蒸發(fā)結(jié)晶”的工藝在部分電廠投運(yùn)，但其成本極高，目前國(guó)內(nèi)已建設(shè)的工程造價(jià)每噸水約為300萬元，每噸水運(yùn)行成本在100～150元。”相關(guān)專家在上述會(huì)議上表示。
“目前來看來各種處理方法在技術(shù)上都是可行的，工程投資相差不大，差異主要體現(xiàn)在運(yùn)行成本上，相對(duì)于蒸發(fā)結(jié)晶，煙道蒸發(fā)在運(yùn)行成本上具有一定的優(yōu)勢(shì)，也是目前各個(gè)電廠選擇較多的技術(shù)路線。”韓宇超表示。
浙能技術(shù)研究院環(huán)境與化學(xué)技術(shù)所副所長(zhǎng)馮向東在接受記者采訪時(shí)談到，工業(yè)廢水處理應(yīng)采用先減量，再利用的方案，即利用各種技術(shù)對(duì)各類廢水進(jìn)行最大程度的減量，從源頭上減少廢水生產(chǎn)量，對(duì)各類廢水進(jìn)行高低分類，不用處理或簡(jiǎn)單處理即可實(shí)現(xiàn)梯級(jí)回用，減少處理費(fèi)用。
“提高水的利用效率和降低排放成為必然趨勢(shì)，火電行業(yè)已經(jīng)意識(shí)到并開始從管理和技術(shù)層面積極準(zhǔn)備，單從技術(shù)層面講大的路線已經(jīng)確定，但是在各個(gè)工藝段具體使用哪種工藝和技術(shù)手段還存在很多爭(zhēng)議和需要解決的問題。”劉松濤向記者表示。
記者了解到，煙氣冷凝水回收技術(shù)對(duì)煙氣要求低，冷源選擇多樣，在現(xiàn)階段煙氣冷凝水回收技術(shù)是技術(shù)可行、設(shè)備可選、經(jīng)濟(jì)適宜的煙氣水回收技術(shù)。“煙氣水回收技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，針對(duì)缺水地區(qū)，可有效降低燃煤電廠的耗水指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)燃煤機(jī)組的深度節(jié)水；同時(shí)，煙氣中細(xì)顆粒煙塵能夠進(jìn)一步降低60%，SO3降低70%以上，有效減少了煙氣中PM2.5的排放。”相關(guān)專家接受采訪時(shí)談道。
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