燃气电厂废水零排放工程应用与研究

摘要：为满足越来越严格的环保要求，按照国家排污许可技术指南，开展燃气电厂深度节水及废水零排放技术研究具有重要的意义，对某燃气电厂的取水、排水、耗水量及全厂水量平衡情况进行分析，针对燃气电厂没有可消耗高盐废水的脱硫、输煤和除渣末端用水系统的特点，从工程设计初提出了其深度节水及废水零排放方案，并在施工调试过程优化工艺，最终以废污水全部回用，通过环保竣工验收。首先大幅减少电厂取排水水量；优化化学全膜水处理系统，提高回收率，通过优化步序工艺，逐级浓缩，减少高盐废水量；工业废水、生活污水处理后循环利用，全厂废水零排放；同时注意污染防控，保护环境。

关键词：废水零排放；燃气电厂；水处理；环保节能 引言

纵观全局，我国国民经济不断提高，人们对燃气的应用日益广泛。近几年，我国不仅增加了燃气电厂的建设，也增强了对燃气电厂运行过程中化学水处理技术的革新。下面将介绍现今化学水处理在燃气电厂中的使用现状、处理措施以及化学水处理对燃气电厂运行的重要性。

1.

电厂化学水处理现状 1.燃气电厂概况

某燃气电厂夏季满负荷条件下，水平衡现状如图1所示。全厂用水系统分为循环水系统、化学水处理系统和生活消防水系统。循环水系统的水源为中水，化学水处理系统和生活消防水系统的水源

为自来水［1］。

图1某燃气电厂水平衡现状（单位：m 3/h）

Fig.1 The water balance of a gas turbine power plant (units:m 3/h) 2.化学水处理集中化

如今，在国家提倡环保、节能减排的观念下，响应国家号召，通过一系列的革新，很好的实现了节能减排的环保理念。相较多年前的水处理技术，当时的化学水处理采取实行多级分化处理，分场合分时间进行。这样的处理既浪费时间、金钱、人力，又占用了大面积的土地资源，同时还增加了成本且污染环境。经过各个专家和企业的不断研究和实践,化学水处理技术有了长足的改善与发展。如今的化学水处理技术不可谓不强大，既提高效率，又降低了成本。不仅如此，还有利于对环境的保护。例如福建莆田LNG产业园就是采取化学水处理集中化形式，将其集中处理，节能环保。

二、水系统存在的问题

1.（1）电厂中水未经预处理直接补到冷却塔，作为循环水冷却塔的补充水。电厂要求循环水中Cl-的质量浓度≤1 000 mg/L、碱度≤8 mmol/L、硬度≤19 mmol/L，而中水Cl-的质量浓度、碱度和硬度分别为157 mg/L、5.4mmol/L和6.2 mmol/L，为保证循环水的碱度、硬度满足控制要求，目前电厂运行循环水浓缩倍率（K）控制在2.5倍以下，浓缩倍率低。因此，中水的硬度、碱度成为循环水系统浓缩倍率提高的因素［2］。

（2）化学水处理系统主要工艺流程：生水→生水加热器→盘式过滤器→超滤→保安过滤器→一级反渗透（RO）→二级RO→连续电除盐（EDI）。

该系统的盘式过滤器冲洗排水、超滤反洗和正洗排水、一级RO浓排水及冲洗水、EDI极水经地沟汇集后均直接排入雨水系统，没有进行高低盐分离回收利用。

（3）厂区生活水使用后收集至生活污水处理系统，经缺氧/好氧（A/O）生物处理后排放至城市生活污水管网，没有回收利用。A/O生物处理系统运行状况良好，出水pH值、悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）和氨氮浓度均满足电厂废水排放标准。

2.燃气电厂的独特性决定了其废水处理不能直接照搬燃煤电厂的零排放技术，主要原因有三点：

（1）燃气电厂最大的废水来源是反渗透浓水，与燃煤电厂废水中占比最大的脱硫废水相比，反渗透浓水水质好，回用空间大。如参照脱硫废水处理工艺处理反渗透浓水，将造成系统造价高、运行经济性差等问题。

（2）脱硫废水目前最经济的固化方式是烟气余热干燥技术，但燃气电厂烟气中几乎无烟尘，若将浓缩后废水喷至烟气侧，失去了烟尘的保护，废水中的盐类物质蒸发结晶成固体小颗粒会造成烟道、构件的腐蚀和结垢［3］。

（3）蒸发结晶的固化方式可在燃气电厂应用，但结晶后产生的工业盐目前仅能作为固废处理，从而引发新的处理难题。因此，需从燃机特点和废水特性出发，研究适用于燃气电厂的废水零排放工艺。

三、新时代的燃气电厂深度节水及废水零排放方案应用

1.立足于深度节水目标，优化工艺，源头控制全面优化燃气电厂深度节水及废水零排放方案，首先要立足于深度节水目标，秉承节约用水理念；其次化学水处理系统采用全膜处理方式，降低废水排放量；最后全厂废污水经处理后循环利用，不外排。

2.降低废水处理成本

设计人员应立足于节水目标，根据污水处理标准以及环境监管质量要求，尽量降低污水处理成本，协助电厂不断优化用水系统，其次，燃气电厂必须控制好燃气电厂用水量，避免水资源浪费问题，禁止工作人员直接将废水排放到净水区域或者饮水工程系统内。

3.致垢性离子的预处理。

常用的除硬工艺有石灰软化、石灰-碳酸钠联合软化和氢氧化钠-碳酸钠联合软化等。石灰软化主要是去除循环水中暂时硬度，出水中残余的硬度很高，不能满足后续膜稳定运行的要求；石灰-碳酸钠联合软化和氢氧化钠-碳酸钠联合软化工艺均可完全去除循环水中硬度，但由于石灰-碳酸钠联合软化工艺中石灰的加入增加了Ca 2+浓度，导致石灰-碳酸钠联合软化工艺中碳酸钠的加药量增大；而投加氢氧化钠控制相对容易，运行环境较好。因此选择氢氧化钠-碳酸钠联合软化工艺作为循环水排污水除硬工艺。

1.

新建浓水减量系统

经“原水预处理系统及化学水处理系统流程优化”改造后，全厂废水仅剩循环水排污水和化学车间RO浓水，与燃煤电厂相比，燃气电厂没有脱硫、输煤、除渣末端用水系统可以直接消耗这部分浓水。这部分废水必须进行脱盐处理后，才能在厂内再利用。因此，需新建浓水减量系统，处理循环水排污水和化学车间一级RO浓排水。

结束语:综上所述，做好燃气电厂深度节水工作，电厂需全面优化用水系统，运用水处理相关创新技术，做好项目设计、施工、调试工作，健全废水处理机制；进行质量体系认证，实现“质量、安全、环境一体的全面质量管理目标；培养专业工作队伍，根据机组运行工况，合理调配各系统用水量，加强控制，降低废水处理成本，实现废水零排放的目标，节约能源和水资源。

参考文献：

［1］张全斌，周琼芳，梁婕.燃煤电厂脱硫废水零排放技术综述与应用研究［J］.环境科

学导刊，2019，38（4）：59-.

［2］段威，姚宣，王冬生.燃煤电厂脱硫废水零排放技术对比及经济性分析［J］.工业水处理，2021，41（3）：129-132.

［3］张建华，池毓菲，邹宜金，等.燃煤电厂脱硫废水处理技术工程应用现状与展望［J］.工业水处理，2020，40（10）：14-19.