隨著(zhù)水污染控制技術(shù)的進(jìn)步和污染物排放標準的日益提高，廢水直接排放將受到限制?；痣姀S(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，如輔機冷卻水、沖洗水、再生酸堿廢水、含煤廢水、生活污水等經(jīng)處理后進(jìn)行回收利用，因此，火電廠(chǎng)廢水零排放的重點(diǎn)和核心是高含鹽量廢水的終端處理。本文介紹了高鹽廢水零排放處理技術(shù)研究和應用現狀，重點(diǎn)分析了各種處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件，以期為相關(guān)研究和工程項目的實(shí)施提供參考。
1 燃煤式發(fā)電廠(chǎng)廢水處理面臨的問(wèn)題
1.1 老舊燃煤式發(fā)電廠(chǎng)排水廢水改造費用高、難度大
近些年，新建的燃煤發(fā)電廠(chǎng)從設計、建設、運行等方面均考慮了廢水問(wèn)題，并且取得的效果顯著(zhù)，但對于部分老舊燃煤式發(fā)電廠(chǎng)，其廢水改造費用高、難度大。較早建立的燃煤式發(fā)電廠(chǎng)，在設計時(shí)沒(méi)有考慮廢水方面的問(wèn)題，所采用的工藝技術(shù)也比較落后，已不能滿(mǎn)足當前環(huán)保要求。電廠(chǎng)在廢水改造時(shí)需要整體更新原有設備，改造費用較高，電廠(chǎng)承擔的經(jīng)濟負擔重。此外，由于電廠(chǎng)基建資料嚴重缺失和地下管網(wǎng)系統復雜，也增加了改造的難度。
1.2 廢水處理產(chǎn)生的鹽類(lèi)急需解決
在燃煤式發(fā)電廠(chǎng)廢水處理過(guò)程中，通常把廢水中的鹽類(lèi)與水進(jìn)行分離，分離后得到的純凈水可重復利用。得到的鹽類(lèi)大致有兩種處理方法。一是分離后鹽類(lèi)處理達到工業(yè)鹽的標準進(jìn)行使用。二是與灰渣進(jìn)行混合使用。但第一種處理方法通常由于品質(zhì)不穩定、產(chǎn)量不高等原因，無(wú)法穩定使用;第二種方法中灰渣可能混有鹽中水份，影響灰渣的利用。目前電廠(chǎng)還沒(méi)有更好處理鹽類(lèi)的方法，相關(guān)部門(mén)也沒(méi)有對此部分鹽類(lèi)做出明確規定，隨著(zhù)我國環(huán)保政策的出臺，將有明確的方法和技術(shù)來(lái)處理這部分鹽類(lèi)。
2 廢水減量化處理技術(shù)
2.1 反滲透膜技術(shù)
反滲透膜技術(shù)是20世紀60年代興起的一門(mén)新型分離技術(shù)，是目前最為先進(jìn)的分離技術(shù)之一，應用廣泛。反滲透是滲透的逆過(guò)程，它主要是在壓力的推動(dòng)下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶劑與溶質(zhì)分開(kāi)的膜分離過(guò)程。反滲透膜技術(shù)具有凈化效率高、成本低和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，使得它在近幾十年的時(shí)間里發(fā)展非常迅速，已經(jīng)廣泛應用于海水和苦咸水淡化純水和超純水制備、工業(yè)或生活廢水處理等領(lǐng)域。反滲透膜技術(shù)的主要缺點(diǎn)在于廢水中雜質(zhì)沉積造成的膜污染和膜氧化，而且膜的截留性能仍需進(jìn)一步提高。
2.2 正滲透膜技術(shù)
正滲透膜技術(shù)屬于膜分離過(guò)程。水從高水化學(xué)勢區通過(guò)選擇性滲透膜向低水化學(xué)勢區進(jìn)行轉移。選擇性滲透膜分隔的高水化學(xué)勢區和低水化學(xué)勢區所存在的滲透壓差是正滲透過(guò)程的驅動(dòng)力。正滲透技術(shù)具有低能耗、較高的水通量和回收率、不易結垢和可處理高濃鹽水等優(yōu)點(diǎn)。
在廢水處理方面，正滲透的高水化學(xué)勢區為待處理的廢水，低水化學(xué)勢區為待定選擇的汲取液。正滲透技術(shù)的難點(diǎn)則在于高水通量、良好的耐酸堿性和機械性能的選擇性滲透膜以及能產(chǎn)生較高滲透壓及水通量的汲取液的選擇。華能長(cháng)興電廠(chǎng)引進(jìn)了正滲透膜技術(shù)處理脫硫廢水，18m3/h的脫硫廢水可以濃縮至3～4m3/h，濃水中污染物質(zhì)可全部以結晶和污泥的形式分離，廢水100%回用。運行中蒸汽、藥劑、電的消耗量大大降低，處理1t廢水的能耗由傳統蒸發(fā)結晶法的20～40kW·h降低到10kW·h，運行成本降低30%。
2.3 膜蒸餾技術(shù)
膜蒸餾是一種新型的分離技術(shù)，是以疏水性微孔膜兩側蒸汽壓差為傳質(zhì)推動(dòng)力的膜分離過(guò)程。
其特征是：膜是微孔膜;膜不能被所處理的液體浸潤;膜孔內無(wú)毛細管冷凝現象發(fā)生;只有蒸汽能通過(guò)膜孔傳質(zhì);膜不能改變操作液體中各組分的汽液平衡;膜至少有一側要與操作液體直接接觸;對每一組分而言，膜操作的推動(dòng)力是該組分的氣相分壓梯度。
膜蒸餾技術(shù)具有不易被污染、操作壓力低、預處理簡(jiǎn)單、產(chǎn)水品質(zhì)高和可處理高濃度鹽水等優(yōu)點(diǎn)。但該技術(shù)也存在能量利用率較低、膜通量較小和膜污染與膜潤濕等問(wèn)題。目前，該技術(shù)在大規模應用上仍然不成熟，包括大規模應用下的安裝、長(cháng)期運行、經(jīng)濟效益和結垢污染等情況仍需要進(jìn)一步探究。
3 廢水終端處理技術(shù)
3.1 蒸發(fā)塘技術(shù)
蒸發(fā)塘技術(shù)是依靠太陽(yáng)能在自然狀況下蒸發(fā)地面上的高鹽水，使其濃縮達到飽和后結晶析鹽。該技術(shù)適用于西北干旱少雨的地區，具有成本低、運營(yíng)維護簡(jiǎn)單、使用壽命長(cháng)和抗沖擊負荷好等優(yōu)點(diǎn)。但該技術(shù)的缺點(diǎn)同樣明顯，原濃水中所含揮發(fā)組分直接進(jìn)入空氣易造成空氣污染，應做好防滲透和防溢流處理措施，占地面積大且淡水無(wú)法回收利用等。
鑒于蒸發(fā)塘技術(shù)的自然蒸發(fā)效率較低，并容易產(chǎn)生滿(mǎn)塘的危險，研究人員開(kāi)發(fā)了機械霧化蒸發(fā)技術(shù)。在蒸發(fā)塘中安裝適當數量的機械霧化蒸發(fā)器，通過(guò)高效霧化噴嘴向空氣中噴灑，加速水分的蒸發(fā)。這種技術(shù)可以將蒸發(fā)效率提高14倍以上。目前，該技術(shù)已在內蒙古一家廢水處理公司成功投運。
3.2 多級閃蒸技術(shù)
多級閃蒸技術(shù)是將原料海水加熱后依次引入到若干壓力逐級降低的閃蒸室中，使其逐級蒸發(fā)降溫，熱鹽水逐級濃縮，溫度也逐級降低到接近天然海水溫度，所產(chǎn)生的蒸汽冷凝后即為所需的淡水。該技術(shù)可靠性高、防垢性能好、易于大型化，但也存在設備腐蝕快、能耗高、傳熱效率低和操作彈性小的缺點(diǎn)。多級閃蒸技術(shù)投資成本較高，只有在大規模使用的情況下才具有較高的經(jīng)濟效益。因此，目前該技術(shù)一般應用于海水淡化處理，在電廠(chǎng)廢水處理方面尚沒(méi)有應用先例。
3.3 多效蒸發(fā)結晶技術(shù)
多效蒸發(fā)技術(shù)是在單效蒸發(fā)的基礎上發(fā)展起來(lái)的蒸發(fā)技術(shù)，分低溫和高溫多效蒸發(fā)。低溫多效蒸發(fā)是指鹽水的最高蒸發(fā)溫度不超過(guò)70℃，其特征是將一系列的管道與膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來(lái)，分為若干效組，用一定量的蒸汽通過(guò)多次的蒸發(fā)和冷凝，從而得到多倍于加熱蒸汽量的過(guò)程。低溫多效蒸發(fā)主要優(yōu)點(diǎn)是操作溫度低，可充分利用電廠(chǎng)的低溫廢熱(50～70℃的低品位蒸汽均可作為理想的熱源);熱效率高;動(dòng)力消耗小，只有0.9～1.2kW·h/m3左右;操作彈性大。然而，該技術(shù)設備體積一般較大，投資成本較高，系統往往比較復雜。
3.4 煙道蒸發(fā)技術(shù)
煙道蒸發(fā)技術(shù)是通過(guò)高溫煙氣的加熱，將廢水固液分離，氣態(tài)水蒸汽隨煙氣進(jìn)入脫硫吸收塔利用;廢水中的污染物隨水分結晶為固態(tài)顆粒，同煙氣中飛灰一起被除塵器捕捉、收集，進(jìn)入煙塵干灰中，分為主煙道蒸發(fā)和旁路煙道蒸發(fā)。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是系統簡(jiǎn)單、投資成本和運行成本較低，無(wú)新增固廢產(chǎn)生;缺點(diǎn)是抽取的煙氣占煤耗比重。目前，該技術(shù)已在華能上都電廠(chǎng)、焦作萬(wàn)方自備電廠(chǎng)成功應用。
結束語(yǔ)
當前，我國廢水排放標準的要求日益嚴格，尤其是最新頒布的《水污染防治行動(dòng)計劃》(簡(jiǎn)稱(chēng)“水十條”)，更是將水環(huán)境保護上升到了國家戰略層面?；痣娖髽I(yè)作為用水、排水大戶(hù)，其用水量占工業(yè)用水總量的20%，從經(jīng)濟運行和保護環(huán)境出發(fā)，節約發(fā)電用水，提高循環(huán)水的重復利用率，實(shí)現火電廠(chǎng)廢水“零排放”意義重大。（文章來(lái)源電力設備）
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