让“水与火”和谐相融──访中国电机工程学会环境保护专业委员会秘书长 朱林

电力18讯：

　　让“水与火”和谐相融

　　──访中国电机工程学会环境保护专业委员会秘书长 朱林

　　中国电力报 中电新闻网 记者 冯义军 刘文文

 

　　“进一步加大对煤电节能减排重大关键技术和设备研发支持力度，通过引进与自主开发相结合，掌握最先进的燃煤发电除尘、脱硫、脱硝和节能、节水、节地等技术。”《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》中如此强调统筹资源环境等因素，严格落实节能、节水等环保措施是摆在燃煤火电企业面前的重大课题。

　　燃煤火电厂是我国工业用水的大户，其用水量和排水量十分巨大，在工业用水中约40%用于燃煤火电厂，燃煤火电厂每年排水约占全国工业企业排放量的10％。随着生态文明建设号角的吹响，“废水零排放”在火电企业越来越多地被提及，火电厂优化用水及废水零排放的新技术、新成果也不断涌现，让“水与火（火电厂）”和谐相融，建设燃煤火电厂全厂水量平衡体系，成为当前基层火电企业贯彻绿色发展理念的必然路径。

　　为深入探究火电厂优化用水及废水零排放发展的相关问题，《中国电力报》记者专访了中国电机工程学会环境保护专业委员会秘书长朱林。

　　火电厂废水零排放是复杂系统工程

　　《中国电力报》：水的使用与处理在火电厂的哪些环节发挥重要作用？

　　朱林：在目前的火电厂建设中，要按照环评批复要求，落实水源，建设取水、用水、废水处理、排水设施，确保废水处理设施按照“三同时”要求投入运营。

　　火电厂给水及废水处理系统主要包括锅炉补给水处理系统、生活污水处理系统、工业废水处理系统、循环水排污水等。典型燃煤火电厂中，湿冷机组占很大比例，循环冷却水量很大。

　　受电力市场的需求影响，老发电厂均普遍在原机组的基础上扩建新机组，存在着全厂新老机组水的综合治理和利用的问题，存在着全厂给排水系统优化、实现水的分级综合利用需求的问题，存在着新、扩建机组用水指标短缺的问题。随着环保意识的逐步加强及相关法律法规的实施，“分类分质用水、循环利用”成为燃煤火电厂的必然选择。

　　《中国电力报》：火电厂废水零排放被越来越多的人提及，目前的情况是怎样的？

　　朱林：目前，国内真正实现废水零排放的火电厂比较少。所谓“零排放”，是指无限地减少污染物和能源排放直至零的活动。废水零排放是一种理想的封闭用水系统，是对电厂的用水及排水系统进行优化，最终实现电厂无污废水外排，在厂内回收处理、循环利用，最终无法利用的废水转化为固体废渣。对工业企业来说，一滴水都不排放很难实现，对于一些较难处理的废水，一般都是集中处理，循环使用不外排，从而达到节约水资源和保护环境的目的。

　　燃煤火电厂废水零排放是节水水平很高的用水模式，具有很好的社会环境效益，但是需要投入大量的资金和管理精力。相关政策上没有明确有力的支撑，这是废水零排放没有实现的真正原因。随着环保意识的逐步加强及相关法律法规的实施，电厂废水零排放是必然趋势。真正实现电厂废水零排放是一项很复杂的系统工程，应统筹考虑全厂的给水及排水系统。电厂中要对各个用水子系统选择合适的用水方式，使其产生的废水量最少，这些废水要被完全的分级利用或回用，同时还要把末端废水终级处理后才能达到真正零排放。

　　《中国电力报》：电厂废水零排放需解决的关键问题有哪些？

　　朱林：要更加注重水系统（环境系统）的统一规划、统一管理、统一协调。首先需要建立循环利用的用水体系和全厂水量平衡体系、热量平衡体系、物质平衡体系；循环排污水量大，需采取高浓缩倍率的运行模式，尽量减少排放水量；同时要注意分流分质处理，做好预处理；确定废水复用点也很关键，废水要复用时，前提是处理后的水质要满足复用要求；末端废水成分复杂，盐分含量很高，达标处理后不能循环利用，需开发工艺系统进行盐、水分离，实现末端废水的循环利用。

　　脱硫废水是实现废水零排放的难点

　　《中国电力报》：制约废水零排放的主要因素是什么？

　　朱林：制约废水零排放的主要因素是废水中的高含盐量。石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术所产生的脱硫废水，含有大量溶解盐、固体悬浮物、氯离子及少量氟离子、重金属离子等有害污染物，不能直接排放。高含盐废水在电厂各系统中的直接应用少有用武之处。电厂现有废水处理手段难以降低其含盐量，实现全回收利用。废水“零排放”是指工业水经过重复使用后，将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全部（99%以上）回收再利用，无任何废液排出工厂。水中的盐类和污染物经过浓缩结晶以固体形式回收作为有用的化工原料或送垃圾处理厂填埋。我们在2013年向国电集团公司提出了《燃煤机组脱硫废水零排放技术研究与工程示范》项目申请，并获批准后，列为集团公司重大重点项目。

　　《中国电力报》：众所周知，实现“废水零排放”的难点是脱硫废水的处理。目前，全国火电厂在脱硫废水的产生和处理方面的基本情况是怎样的？

　　朱林：脱硫废水是近十多年来湿法脱硫带来的新问题。目前，我国绝大多数电厂采用了石灰石-石膏湿法脱硫技术脱除烟气中的二氧化硫。在湿法烟气脱硫工艺中，为了维持系统稳定运行和保证石膏产品质量，需要控制浆液中氯离子浓度不能过高，因此需要产生一部分浆液，从而产生脱硫废水。脱硫废水成因复杂、污染物种类也比较多，含盐量很高，如果直接排放，很容易造成二次污染，是脱硫电厂最难处理的废水之一。

　　近年来，国内外都有很多学者和专家开始研究脱硫废水零排放处理技术。但是由于技术的投资和运行成本高昂，目前实际应用的案例并不多。

　　《中国电力报》：我国火电厂在脱硫废弃水零排放方面，有哪些技术路线？

　　朱林：目前，我国火电厂脱硫废水零排放处理技术主要包括两种。一种是膜浓缩+蒸发结晶法，一种是烟气蒸发处理法。

　　膜浓缩+蒸发结晶法将脱硫废水经膜浓缩减量后进入蒸发器加热至沸腾，废水中水逐级蒸发成水蒸气经冷却后凝结成水循环利用，废水中的溶解性固体被截留在蒸残夜中，最终以晶体的形式析出。此方法可以回收水资源和结晶盐，且膜系统对废水的高倍浓缩大大降低了零排放成本。因此，为了确保蒸发结晶器正常运行和保证结晶盐品质，需要对脱硫废水进行严格的预处理，如去除废水中的硬度、有机物和重金属等。

　　烟气蒸发处理法是利用烟气余热对废水进行喷雾蒸发处理，操作简单，运行成本低，但是烟道处理法不能回收水资源，而且尚有大量潜在影响不能确定，包括对后续除尘等工艺的影响、固废综合利用及可能引起的烟道腐蚀问题等。因此，在烟气蒸发处理脱硫废水方面，应加强相关影响研究。

　　期待政策对废水零排放的进一步支持

　　《中国电力报》：国家在废水零排放上有没有相应的要求和政策扶持？

　　朱林：2015年4月，我国出台了《水污染防治行动计划》（简称水十条），提出最严格的源头保护和生态恢复质素，全面控制污染物排放，这给废水零排放提供了法律法规依据，但废水零排放的考核和监督机制不够完善。

　　“水十条”中涉及火电的条目有：“促进再生水利用”、“推动海水利用”、“提高用水效率”等，主要出发点是节约用水，促进循环利用。国家出台此项政策不在于是电厂某时某刻实现废水零排放，通过验收，电厂的废水排放和治理要能经得起时间的检验，切实做到节约水资源和保护环境。

　　相应的配套政策没有跟上，国家的支持力度还不够，如实现超低排放的机组均有相应的补贴政策，这一情况导致电厂废水零排放的积极性不高。还有就是脱硫废水治理这一个环节技术的投资成本比较昂贵，企业自发很难完成项目攻关，需要政府起到相应的引导作用。

　　《中国电力报》：对当前我国火电厂优化用水和废弃水零排放有什么建议？

　　朱林:电厂应当强化节水意识，加强水务管理，设置专职的水务管理部门和岗位，统筹全厂各个水系统的运行管理。

　　全厂水务改造应统一规划，分步实施。首先摸清现有水处理设施运行现状，优化水处理技术，挖掘各环节水利用的潜能，实施节水改造，提高水的分级利用和回用率，实现全厂水系统动态平衡，保证现有设施稳定运行；规划终端处理技术方案。

　　对于零排放，期待国家尽快出台相应的扶持政策，以落实终端处理。

　　《中国电力报》：据您了解，废水零排放领域涌现了哪些比较优秀的管理实践？又有哪些较好的处理废水的装备呢？

　　朱林：“水十条”颁布之初，国电集团就制定颁布《燃煤电厂水资源分级利用及污染防治技术路线》，并委托国电科学技术研究院开展燃煤电厂水资源分级利用及污染防治可行性研究，落实整体性、协调性、前瞻性原则，对电厂水资源统一规划、分步实施，不失为一种优秀的管理实践。

　　全国环保企业大概有70%主要从事水污染治理，这些企业的特点是规模小、数量多，行业竞争激烈、利润微薄，没有过多的精力和能力搞新的设备和技术研发。火电厂脱硫废水处理方面，大唐科研院的脱硫废水治理技术，合众高科的蒸发结晶技术及北京龙源环保低成本燃煤机组脱硫废水零排放工程示范都是行业内的翘楚，但总体上与实现规模推广应用还有一定的距离。

　　目前来看，火电厂在废水治理时存在“一厂一策”的现象，各家设备制造企业也有些“各自为政”。大家团结起来，取长补短，研讨一个在目前技术可行下的处理方案，集中兵力攻克脱硫废水的治理不失为一种良策。

 

赵雅君