一、大環境大趨勢

在嚴峻的環保形勢下，火電廠廢水排放問題越來越受到關注，從長遠和山東省環保政策(要求2018年1月1日起外排水總磷小于1.0mg/L，含鹽量小于2000mg/L)的角度看，火力電廠實施全廠廢水零排放是大勢所驅。目前，火力電廠面臨的外排水磷含量、含鹽量超標等實際問題。外排水中循環水占比最大，其次是弱酸系統再生水，因此，循環水系統深度節水技術的應用是實現全廠廢水零排放的關鍵點。目前，弱酸系統再生廢水水質較差，難以直接回用，需采用膜濃縮及蒸發結晶處理后才能回用，而膜濃縮存在投資大、運行費用高、運行維護困難等問題(噸水投資約10萬元)。蒸發結晶技術的一次性投入更大(設備噸水投資約250萬元)，運行費用60元-80元/噸水，還需增崗增員，后期要持續地投入管理及維護費用，增加了企業的運行成本。如果使用山東晟茂新材料科技有限公司的“零排放”專用劑，在不增加設備投入，不增加人員，不改變現有工藝及運行狀況的情況下，可為企業輕松實現循環水系統的“零排放”(使用該藥劑后，不再使用弱酸系統及投加硫酸，免除了強酸在運輸、存儲、使用等過程中的設備維護及使用安全隱患，減少了弱酸設備的維修和樹脂的補充及更換)，大大降低電廠的實際運行成本和運行安全風險。

(來源：熱電行業 作者 山東熙能熱電公司)

二、全廠廢水零排放技術路徑設想

在全廠梯級用水基礎上，循環水濃縮倍率由目前的低倍率可提高至15倍以上，預計循環水濃縮倍率控制在9-10倍時，循環水排污水可全部作為脫硫系統工藝用水消耗，實現循環水系統零外排。其余廢水作為除渣系統用水，渣溢水送至灰場，實現廠內消耗不外排。

電廠產生的主要廢水有：工業廢水，弱酸系統再生水，生活污水，脫硫廢水，循環水排污水(部分回用后)等。

電廠可以消耗廢水的系統：脫硫系統，除渣系統，輸煤系統、凈水站、灰場等。

三、循環水深度節水技術的應用

本循環水深度節水技術關鍵點在于創新型藥劑的應用，該新型藥劑除具備常規循環水水穩劑的功能外，還具備對循環水中碳酸鈣等垢的溶解功能，從而大幅提高循環水的濃縮倍率。同時，該藥劑能在金屬表面形成極致密的保護膜，從而防止金屬的腐蝕。最后，該技術對水源水質要求較低，電廠的水源不需經過慢速脫碳或弱酸軟化處理就可以實現濃縮倍率10倍以上運行。

四、某電廠實際使用情況：

某電力有限公司現機組容量為2×320MW，取水水源為地下巖溶水，機組循環冷卻水為帶冷卻塔的循環水系統，冷卻后閉式循環。由于地下水硬度高、堿度大，為保證循環水濃縮倍率在3.5左右，原設計有四臺弱酸陽床制取軟化水，正常情況下，廠外供水管道將不同的三個水源地地下巖溶水補入廠區蓄水池，工業原水泵將蓄水池內生水一部分打入生水箱再補入冷卻塔，一部分生水經過弱酸陽床處理成軟化水后進入軟化水箱補入冷卻塔，生水和軟化水的比例一般按1:1控制。

循環水運行濃縮倍率控制在3.5左右，水塔排污量遠遠大于循環水的用戶所需的用水量(循環水用于脫硫、除渣、濕電等)，所以水塔長期進行連續排污。

另外循環水需要補充部分軟化水，弱酸陽床運行成本高，并且再生廢液含鹽量大，重復利用率低，回收成本高，只能外排，同時為減少弱酸再生廢液排放時生成硫酸鈣堵塞溝道和水池，弱酸陽床再生時一直用循環水對再生廢液進行稀釋再排放。

綜上所述，循環水濃縮倍率低和弱酸陽床再生廢液排放既增加運行成本，又大大增加運行水耗，而且由于循環水中總磷含量超過環保要求，也增加環保負擔。

為此建議：

1)由于弱酸陽床再生廢液含鹽量大，重復利用率低，回收成本高，也是水耗大根源之一，所以建議通過提高藥劑性能解決使用軟化水問題。

2)建議通過提高阻垢劑的性能提高循環水的控制濃縮倍率，盡量使水塔排污與現在循環水的用戶用水量(循環水用于脫硫、除渣、濕電等)平衡，以實現循環水不外排。經過計算如果循環水濃縮倍率控制7-8之間，水塔排污量與脫硫與濕電用水量將達到平衡，如果沒有特殊情況，水塔不需要排污，同時減少環保負擔。

預計效果(單機)：

通過以上措施的落實，循環水不再補加軟化水，同時循環水濃縮倍率得達到7.5-8.5，水塔排污與循環水的用戶用水量達到(循環水用于脫硫、濕電等)平衡，實現循環水不外排，減少總排口排水量。降低了發電水耗，通過計算預計年節水約100萬噸，節電約50萬度。

實際使用后效果：

公司從7月22日開始用具備除垢、阻垢、緩蝕等功能的新型藥劑，至今運行比較穩定，具體效果如下：

1、#1、#2機組循環水系統運行良好，濃縮倍率在7.46-9.25倍之間波動，水質穩定，機組停運檢查凝汽器銅管沒有結垢。按原運行循環水濃縮倍率3.5倍至現在8倍計算，在年發電量25億情況下每年節約用水量約80萬噸(單機)。

2、循環水全部補充地下水(Ca2+105.17mg/l，總硬度6.04mmol/l)，不再使用軟化水，節水效果十分顯著.減少弱酸陽床再生廢液排放，經計算節省弱酸陽床再生用軟化水和弱酸再生廢液稀釋用循環水量共計約40萬噸。

3、以#1、#2機組負荷率80%左右時為例，循環水排污水全部作為脫硫系統和濕電補充水，則循環水濃縮倍率在7.46倍-9.25倍之間時，循環水排污水量與消耗水量即可匹配，實現循環水“零排放”，同時減少環保負擔。

4、弱酸陽床停運，撤銷化學弱酸運行崗位，減少運行人員約10人，每年節省人工費約200萬元。

5、弱酸陽床停運，每年節省弱酸陽床再生用濃硫酸約1000噸，共計約50萬元。

6、循環水總鐵均滿足GB50050-2007的相關要求;總銅測試合格。

7、藥劑同時具備除垢、阻垢、緩蝕等功能，操作簡便，#1、#2機組循環水的菌落總數滿足GB50050-2007中“間冷開式系統的異養菌總數不大于1×105個/mL”的要求。對系統粘泥控制效果較好。

8、#1、#2脫硫工藝水水源切換為高濃縮倍率的循環水后，對脫硫吸收塔漿液水質、石膏品質及脫水效果、脫硫廢水水量等主要控制指標均未產生影響。

9、試驗期間，#1、#2汽機側凝汽器端差、真空，主機冷油器調節閥開度，出口油、水溫差，發電機熱氫、冷氫的平均溫度等主要相關參數無明顯變化。

通過使用新型藥劑，大幅提高循環水濃縮倍率，達到了明顯的節能降耗的目的，目前公司單機運行水耗從以前30噸/萬KWh降至20噸/萬KWh，通過計算年節約用水量約120萬噸，節電約60萬度，同時節省人工成本200萬元。同時為公司廢水“近零排放”提供了條件。

綜上所述，使用新型藥劑具有較好的經濟價值和社會價值。

1、使用新型藥劑節水效果明顯。

2、使用新型藥劑減少了取水用電與排污用電，節電效果明顯。

3、使用新型高效藥劑凝汽器及輔機冷卻器不需要再進行清洗，減少維護成本。

4、停止軟化水系統，可以降低了人力資源成本。

5、為發電企業實現“零排放”奠定了基礎。

6、改變了傳統的循環水處理模式，對傳統的循環水處理是一種顛覆性的創新，具有較好的社會推廣價值。

五、結論：

火電廠循環水零排放是能實現的，用山東晟茂新材料科技有限公司的新型藥劑實現循環水零排放不但不花錢，反而還掙錢。

六、驚喜

山東熙能熱電服務有限公司攜手山東晟茂新材料科技有限公司一道，共同推廣的新型零排放藥劑針對已經有脫硫系統的熱電廠及電廠，可以實現循環水濃縮外排水與脫硫系統補水保持一致，真正徹底實現循環水零排放。此種新型零排放藥劑打破了常規藥劑無法解決的難題，顛覆了傳統水處理藥劑的理念，是革命性的原創技術，在國內外尚屬首例。