火电厂节水技术路径与管理措施探讨

陈温良

大唐巩义发电有限责任公司，河南巩义 451261

我国水资源相对匮乏，而国内的火电厂用水量每年占比达到工业用水的一半，排出的废水量巨大。耗水量过大不仅让火电厂的生产成本提高，同时排出的废水不利于环境保护，随着环保标准的进一步提高，火电厂深度节水技术使得水资源在电厂内最大限度的使用和回收，尽量减少废水排放量。通过提高循环水的浓缩倍率、加大对中水的处理力度、实现凝结水精的优化处理技术等措施，大大减少废水排放量，对于火电厂的运营效益有着重要意义，同时也对环境保护有着不可估量的作用。

1 节水技术关键环节

1.1 循环水高浓缩倍率运行

循环水浓缩倍率是火电厂节水的重要环节，提高其倍率，不仅对于节约用水有决定性的意义，同时还可以降低循环水系统的污水排放量。目前，西方发达国家的循环水系统的浓缩倍率基本维持在7左右，个别国家的先进系统能够达到零排污，而我国火电厂的循环水浓缩倍率却只有4左右，技术水平有待进一步的提高[2]。提高循环水浓缩倍率的关键技术，是控制科学控制水中碳酸盐含量，通过加酸、RO反渗膜过滤、树脂离子交换等方式达到目的，而后在加入一定比例的阻垢剂和缓蚀剂，进一步保证水系统的循环保持稳定。

（1）加酸处理。进过技术发展，现阶段我国大部分的火电厂通过在循环水中加酸的方式进行处理，通过加酸来中和水中的碱性离子，从而控制水体的酸碱值，达到提高循环水浓缩倍率的目的。粗滤估算中等产能的火电厂，通过加酸中和的技术手段，年节约经费可达百万元之多。

（2）石灰软化、RO反渗膜预处理。我国北方地区的水中，钙离子含量高水质硬，在工业用水投入到循环系统使用之前，投入适量的石灰对水进行软化的预处理，在辅助加酸处理控制沉淀产生，能够取得较好的效果，能够将循环水的浓缩倍率维持在相对稳定的状态。而通过RO反渗膜的处理，将水进行脱盐、灭菌等一系列的预处理，可以在源头上控制水质，达到甚至高于火电厂的用水标准。

（3）弱酸性离子树脂处理。当前技术条件下，火电厂实现“零排放”多采用弱酸树脂软化技术，来降低循环水中的碳酸盐含量，从而提高循环水浓缩倍数。同时在循环过滤系统中，合理加入阻垢剂、杀菌剂等，防止结垢和微生物的繁殖，能够取得较高的技术性价比。

1.2 提高中水的深度处理技术

中水也被称为再生水，介于污水与自来水之间，是城市污水、废水经过一定处理后达到国家标准，能够在一定的范围内使用。中水的再利用，对于解决水资源短缺，城市污水量日益增多有着重要的意义。对于水资源短缺的地方，或是城市规模较大、废水排放量多的城市，加深中水处理技术，能够对水资源最大限度的循环利用有着重要意义。火电厂的中水回用，是节水减排的重要手段，中水中的大量磷、氯、氨氮离子和有机物，都会对管道和设备产生巨大的危害。而我国的中水回收利用的起步晚，但技术发展较为迅速。当前我国国内城市的中水处理是物理处理同生物处理相结合的工艺，同时也设计有RO反渗膜处理。

对于北方地区水质较硬的二级出水，可以加入一定比例的石灰，混合吸附水中的磷和有机物等。在通过改造凝汽系统后，火电厂将自身排出二级污水经过深度处理后，通过冷凝系统将净化后的水冷去作为系统的补充用水[1]。通过澄清和V型过滤池、二氧化氯消毒后的中水，其水质能够达到火电厂水循环系统的使用标准，这样的水循环使用系统，不仅缓解了其用水供给的矛盾，也会大大降低企业的运营成本。对于水质不够理想的二级出水，可以额外添加生物滤池来降级氨氮及COD的含量。

随着超滤反渗膜工艺的普及，膜产品的价格逐年降低，使得超滤可以在水过滤工艺中广泛应用。反渗膜工艺可分为两种，即为压力式和浸没式。浸没式超滤是将滤膜直接接触中水，将整膜直接放入需要过滤的水中，使用过滤泵抽吸的模式工作，从而达到水中溶解物和液体分离的目的。浸没式过滤具受水质影响不大，水量波动对膜功能影响小的特点，产出的过滤水具有水质稳定的特点，现阶段已经成为市场的主流。浸没式的超滤能够去除水中90%以上的内溶解物[2]，能够满足火电厂水循环系统中补充用水的进水要求，效果显著应用前景广阔。

1.3 凝结水深度处理

凝结水的深度处理也是优化系统中水循环的重要步骤，合适的树脂再生分离技术是其中的技术要点。国内现阶段的技术主流是采用混床+锥斗分离法，或者是混床+高塔分离法，二者有各自的优缺点，在选择的时候应根据实际条件合理选择，以期达到最优配置[3]。凝结水深度处理的大力推广，越来越受到更多火电厂的关注。因此，不仅可以大幅度降低酸碱消耗量，同时能够减少废水的排放量，及各种盐类的产生。

2 关键环节管理

2.1 节水基础措施管理

电厂应成立以总工程师为领导的小组，成立水务管理组，全面管理整个电厂的水务工作。积极引进成熟的新技术，优化厂内的水循环工艺，合理的利用厂内废水，减少废水的排放量；在全长范围内制定用水管理制度，全面掌握各部门的用水情况，若条件许可的情况下，对用水情况记入绩效考核的范围；设置专门的负责人，定期校正水表，保证其计量数字的准确。定期的巡查，预防滴漏造成的浪费；开关水务管理的专题会议，让全体员工都有节水意识。对于厂内水循环组的工作人员，要提高其成本管理意识，力求以最低的耗水量满足生产用水。

2.2 合理优化设备的使用

在火电厂的水循环系统中，锅炉的排污是否彻底决定了补水量的不同。进入锅炉前的水，经过脱盐处理，及冷凝节水深度处理后，将水质的硬度大大降低，能够让热力系统的水汽品质达到较高的质量。通过热力化学的实验，检测锅炉的排污能力，及时科学进行的调整，将排污的方式改为间歇式或是低流量连续开启，将有效的减少水量的损耗和锅炉的热损失；对于耗水量巨大的部门，将其废水冷却后回收利用，对于直排式的用水部门的排水回收，建立新的冷却池，配备数量合理的循环水泵，实现排水冷却在利用，有效地减少水资源的消耗量；控制阀门的内漏，电厂内的管道众多，因此要有数量可观的阀门，内漏问题普遍存在。电厂应采用先进的技术，定期排查，最大限度地控制阀门的内漏问题。

2.3 除盐系统应依靠计算机控制

很多火电厂的锅炉除盐系统，都是依靠人工计算，手动添加除盐剂操作，其过程难免存在问题。在条件容许的情况下，应引入先进的科学系统，实现整条水循环系统的实时监控，依靠计算机采样，及时分析水质变化，从而能够精准的投放除盐剂。不仅能够减少除盐剂的使用，减少因树脂失效滞后更换，造成的自用水量的增加，精准有效控制生产成本[4]。

2.4 优化设备冷却用水和生活用水管理

通过统计计算出全厂需要采用水直接冷却的设备，加强日常的管理，应做到“开机走水，关机关水”，杜绝流水不停的情况。火电厂的生活用水应专门设计管道，同工业用水区分管道独立供应。

2.5 水质预先处理

不同地区的水质不尽相同，很多火电厂的用水需要预处理，经过预处理，废水大部分直接排放，在没有滤池空气擦洗时，其悬浮物会存在超标的情况，既不利于环境保护，也极大低浪费了水资源。将水质预处理系统进行科学改造，使制水后的废水进行回收利用，用于绿化或是路面的清洗，提高水资源的利用率。

3 结语

综上所述，伴随着火电厂的产能扩大，水资源的不断匮乏，节水减排是所有火电厂必须直接面对的问题，不同地区的企业应根据自身所处客观环境，采用物化处理的中水回收技术，以此减少有机物和氨氮等元素的排放量；反渗透膜的价格逐步降低，因过滤高效、性价比高的特点，值得借鉴使用，同时加强厂内水资源循环再利用，改进水汽循环系统，也能够大大提高企业的经济和社会效益。提高循环水浓缩倍率是节约水资源、降低运营成本的关键步骤，我国的技术正在飞速发展，提供了技术上的保证。企业的管理人员，应提前布控紧跟时代潮流，做好水循环的再利用，不仅对提高企业的经济效益有着重要意义，对于企业系统的安全稳定生产的有力保证。也是符合国家环保政策，保证社会长久发展的有力举措，值得大力的推广应用。