惟有原始創(chuàng)新、顛覆性創(chuàng)新，實(shí)行廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)，才干從根本上改變?nèi)济弘姀S節(jié)水治污方法
一、燃煤電廠節(jié)水治污工作形勢(shì)嚴(yán)峻
國務(wù)院關(guān)于實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》國發(fā)2013.3號(hào))指出：水是生命之源，生產(chǎn)之要，生態(tài)之基，人多水少，水資源時(shí)空分布不均是國的基本國情和水情。當(dāng)前我國水資源面臨的形勢(shì)十分嚴(yán)峻，水資源短缺，水污染嚴(yán)重，水生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益突出，已成為制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸”國務(wù)院(2015.17號(hào))發(fā)布的水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》進(jìn)一步指出：國正處于新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展階段，水污染防治任務(wù)繁重艱巨。并要求各地區(qū)、各部門以抓鐵有痕、踏石留印的精神，依法依規(guī)狠抓落實(shí)， 水處理設(shè)備確保全國水污染治理與維護(hù)目標(biāo)如期實(shí)現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)‘兩個(gè)一百年’奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興中國夢(mèng)作出貢獻(xiàn)”為貫徹這一系列指示精神，國家發(fā)改委、環(huán)保部、工信部、水利部和能源局等部門以及各大發(fā)電公司都下發(fā)了相應(yīng)的文件，節(jié)水治污工作不只提到議事日程上，而且成為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)工作的重中之重。
燃煤電廠是耗水大戶，特別是濕冷機(jī)組的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的用水量和排水量十分驚人。以180萬千瓦裝機(jī)容量的發(fā)電廠而言，每天排放的高鹽濃水、脫硫廢液、生活污水、含油廢水及循環(huán)水排污水等約3000m3平均每萬千瓦的日排污量為16.7m?國燃煤發(fā)電機(jī)組總裝機(jī)容量為9.9億千瓦，其中濕冷機(jī)組占72.2%為7.15億千瓦，按每萬千瓦每天排污16.7m?計(jì)，全國濕冷機(jī)組每日排污量為1191667m?一年的排污量為4.35億m?如此巨大的數(shù)據(jù)，水資源能不緊張嗎?水環(huán)境能不污染嗎?億萬人民群眾的生活用水怎樣保證?所以，燃煤電廠的節(jié)水治污工作形勢(shì)非常嚴(yán)峻，迫在眉睫，刻不容緩。
二、已有的水處置技術(shù)破解不了現(xiàn)實(shí)難題
當(dāng)前，各燃煤電廠的循環(huán)冷卻水處置工作普遍依照循環(huán)水的用水規(guī)范進(jìn)行補(bǔ)水，依照循環(huán)水的水質(zhì)控制規(guī)范進(jìn)行排污。為了適應(yīng)補(bǔ)水規(guī)范和水質(zhì)控制規(guī)范的要求，近些年來，衍生出了多種循環(huán)冷卻水處置技術(shù)。但是無論哪種技術(shù)，都沒有達(dá)到循環(huán)水設(shè)備的百分之百不結(jié)垢和百分之百不腐蝕效果。不單如此，廢水的排放問題依然存在或者說排放廢水量減少了而污染物總量沒有變。比方：
廢水經(jīng)膜法處置后回用。循環(huán)水的排污水經(jīng)預(yù)處理、生化處置、納濾或超濾、反滲透膜處理后，純水設(shè)備
純水回用，濃水排放。這種方法的設(shè)備投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，外排廢水量減少了外排廢水的含鹽量更高了污染物總量沒有變。國內(nèi)有極少數(shù)企業(yè)采用了多效蒸發(fā)、結(jié)晶分離的工藝得到廢水零排放。但是投資大，耗能高，運(yùn)行利息高，企業(yè)不堪重負(fù)，基本上處于虧損狀態(tài)。
補(bǔ)充水經(jīng)石灰軟化處置。用石灰軟化補(bǔ)充水是一種多年的老技術(shù)，至今仍在使用。通過石灰軟化后的補(bǔ)充水，可以達(dá)到循環(huán)水的高濃縮倍率。但是實(shí)施過程中還要進(jìn)行絮凝、廓清、過濾、加酸調(diào)節(jié)PH值等工藝的配合。這一技術(shù)的工作環(huán)境差，工藝條件復(fù)雜，仍然有外排廢水，循環(huán)水設(shè)備時(shí)常有結(jié)垢或腐蝕問題發(fā)生。純水設(shè)備
補(bǔ)充水經(jīng)弱酸樹脂降堿降硬處理。經(jīng)弱酸樹脂軟化處置后的水與工業(yè)水混合作為循環(huán)水的補(bǔ)充水，可以較大提高循環(huán)水的濃縮倍率，節(jié)水效果好。但是循環(huán)水仍有排污水，弱酸樹脂再生時(shí)的酸性廢水含鹽量高，仍然污染環(huán)境。
循環(huán)水用硫酸中和堿度處理。為了防止高倍率引起的循環(huán)水設(shè)備結(jié)垢問題，普遍投加阻垢緩蝕劑的同時(shí)，用硫酸調(diào)節(jié)循環(huán)水的PH值和堿度。此方法較上述三種方法處置工藝簡單，處置利息最低。但頻繁的結(jié)垢和腐蝕問題導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不正常，并產(chǎn)生大量的排污水。
復(fù)合高效阻垢緩蝕劑處理。一種普遍采用的循環(huán)水處理方法，大多數(shù)的燃煤發(fā)電企業(yè)單獨(dú)采用，有少數(shù)企業(yè)配以加酸、或石灰軟化、或弱酸樹脂軟化、或膜處置廢水等方法。但是無論哪種方法，都存在廢水排放問題。即使有的企業(yè)把廢水用作沖灰水，同樣存在灰場灰水溢流到水環(huán)境，或污染水體、或高鹽水滲透到地層中造成地下水污染。
燃煤電廠的外排廢水由來已久，司空見慣。雖然采取了多種節(jié)水減排措施，但終不能解決廢水外排問題，終不能解決水生態(tài)環(huán)境惡化問題。至此，黨和政府在企盼，企業(yè)和大眾在企盼，企盼水處置領(lǐng)域有創(chuàng)新技術(shù)問世，企盼所有企業(yè)實(shí)現(xiàn)廢水零排放，企盼水環(huán)境不再污染。純水設(shè)備
三、廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)的問世
目前， 水處理設(shè)備節(jié)水治污領(lǐng)域中，政府層面已經(jīng)出臺(tái)了許多相關(guān)政策與法規(guī)，而技術(shù)層面幾乎到山窮水盡疑無路”窘境。雖然有專門機(jī)構(gòu)推出了多效蒸發(fā)、結(jié)晶分離的廢水零排放技術(shù)，可并非雪中送炭，迎合者甚少。更何況采用了多效蒸發(fā)、結(jié)晶分離技術(shù)的企業(yè)大多出現(xiàn)嚴(yán)重虧損，其中有多家企業(yè)的設(shè)施閑置，另尋其它省錢的技術(shù)。
正當(dāng)人們?yōu)楣?jié)水治污技術(shù)一籌莫展的時(shí)候，邯鄲市奧博水處置有限公司推出了醞釀已久的廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)”這一技術(shù)已經(jīng)獲得了三項(xiàng)國家發(fā)明專利授權(quán)(專利號(hào)：ZL200910073943.6ZL201110368302.0ZL201310605643.4該專利技術(shù)的推廣和運(yùn)用，顛覆了保守的循環(huán)水處置理念和方法，突破了循環(huán)水水質(zhì)控制規(guī)范和多項(xiàng)廢水回用水標(biāo)準(zhǔn)的限制，取得了循環(huán)水設(shè)備百分之百不結(jié)垢、不腐蝕和節(jié)約用水的效果，這無疑是水處理領(lǐng)域的一場革命。推廣和實(shí)施這一技術(shù)，將成為落實(shí)“水十條”重大技術(shù)支撐，水污染或?qū)⒊蔀闅v史，畫上句號(hào)。
經(jīng)調(diào)查了解，目前已經(jīng)試用和運(yùn)用廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)的企業(yè)已達(dá)35家，其中有煤化、石化、冶金、制藥、熱電等多個(gè)行業(yè)的企業(yè)。這些企業(yè)的廢水不盡相同，但在采用廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)后，省掉了廢水生化處置費(fèi)用、省去了廢水排放費(fèi)用、省去了新鮮水費(fèi)用、省去了設(shè)備檢修或更新費(fèi)用。最重要的循環(huán)水設(shè)備實(shí)現(xiàn)了百分之百不結(jié)垢不腐蝕，提高了設(shè)備利用率，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，延長了設(shè)備壽命等，可謂是一項(xiàng)低費(fèi)用投入，換來了多項(xiàng)收益。經(jīng)測(cè)算，每消耗掉一噸廢水的費(fèi)用僅4.00元左右。廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)有三項(xiàng)創(chuàng)新理念：
其一，循環(huán)水系統(tǒng)是廢水深度處置的最佳設(shè)施。循環(huán)水系統(tǒng)的固有設(shè)施具備了廢水深度處置所需的好氧、厭氧、缺氧、熱解、催化等條件，廢水中的CODBOD氨氮、酚、氰等有毒有害物質(zhì)均可以在循環(huán)水無限循環(huán)過程中得到完全的降解。比方：剩余氨水做為循環(huán)水補(bǔ)充水，經(jīng)過降溫除油后直接補(bǔ)入循環(huán)水泵的入口處水面以下，進(jìn)入換熱器后，循環(huán)水溫度的升高造成水中溶解氧含量降低，逃逸出的氧與氨氮結(jié)合形成硝酸根和亞硝酸根，與硫化氫結(jié)合形成了硫酸根和亞硫酸根。循環(huán)水中碳酸鹽轉(zhuǎn)化成硝酸鹽和硫酸鹽，擴(kuò)大了硬度在循環(huán)水中的溶解度。所以，雖然剩余氨水堿度高、PH值高、而且味道很大，但作為循環(huán)水補(bǔ)充水時(shí)，循環(huán)水不只沒有味道，而且堿度降低了PH值也降到8.0以下，根本不會(huì)發(fā)生結(jié)垢問題。
其二，廢水是循環(huán)水的最佳水源。這是因?yàn)閺U水中含有微量重金屬離子，重金屬離子又是高價(jià)陽離子，可在藥劑絡(luò)合作用下成為循環(huán)水設(shè)備的預(yù)膜劑。重金屬離子膜可抵御高CI-高SO42-溶解氧的腐蝕，因而循環(huán)水用廢水零排放時(shí)，設(shè)備不會(huì)出現(xiàn)腐蝕問題。純水設(shè)備零排放情況下，循環(huán)水中超飽和的結(jié)垢物質(zhì)肯定要析出成垢，但是多功能阻垢緩蝕劑的作用下，結(jié)晶析出的物質(zhì)會(huì)改變晶體形態(tài)，成為不規(guī)則的水渣，因而循環(huán)水系統(tǒng)不會(huì)結(jié)垢。與此同時(shí)，循環(huán)水高CI-抑制了菌藻瘋長，氯化鈣的超飽和析出成為循環(huán)水的凈水劑等。
其三， 水處理設(shè)備循環(huán)水水質(zhì)不按標(biāo)準(zhǔn)控制，效果會(huì)更好。循環(huán)水的用水規(guī)范和循環(huán)水水質(zhì)控制規(guī)范有十多項(xiàng)，控制的目的為了保證循環(huán)水系統(tǒng)不結(jié)垢不腐蝕。但是幾十年的生產(chǎn)實(shí)踐卻證明了依照這些規(guī)范控制，不只沒有節(jié)水，而且又結(jié)垢又腐蝕。比方：控制循環(huán)水的PH值，就是加硫酸，硫酸根與水泥結(jié)合形成了水合硫酸鈣，引起了水泥構(gòu)件腐蝕、沙化。腐蝕產(chǎn)物堆積于換熱器管內(nèi)，形成軟垢。再比如：硫酸與碳鋼管道結(jié)合，形成硫酸鐵、硫酸亞鐵，水中溶解氧的作用下，形成三氧化二鐵和四氧化三鐵，使換熱器生成銹垢銹瘤，影響換熱效果。除了調(diào)PH值外，其它控制指標(biāo)如：CI-SO42-濁度、硬度、電導(dǎo)、SiO2Fe2+油含量等都是小于號(hào)，也就是說達(dá)到所規(guī)定的指標(biāo)就是排污。所以，這就造成了水資源的極大浪費(fèi)和水環(huán)境的污染。相反，循環(huán)水不控制PH值，就用不著加硫酸，就不會(huì)引起系統(tǒng)腐蝕，也不會(huì)造成PH值升高而結(jié)垢。因?yàn)樗巹⿲?span>Ca2+Mg2+螯合后，HCO3-就是多余的不穩(wěn)定的離子，換熱器受熱后，兩個(gè)HCO3-就轉(zhuǎn)化成一個(gè)CO2一個(gè)H2O一個(gè)CO3-再比如：因循環(huán)水CI-含量低，相對(duì)應(yīng)的陽離子含量也低，陽離子含量低意味著重金屬離子含量低，所以在沒有微量重金屬離子作預(yù)膜劑的情況下，循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備怎么能不腐蝕呢? 純水設(shè)備
截至目前，已經(jīng)研發(fā)勝利的廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)中，剩余氨水、蒸氨廢水、生化廢水、脫硫廢液、酸堿再生廢水、反滲透濃水、納濾或超濾濃水、煤氣洗滌水、電脫鹽濃水、酸性凈化水、生物制藥廢水、合成制藥廢水、鄉(xiāng)村中水、生活污水等，均可作為循環(huán)水的補(bǔ)充水，零排放情況下實(shí)現(xiàn)循環(huán)水設(shè)備百分之百不結(jié)垢不腐蝕。
焦化廢水、生物制藥廢水均是難降解難處理的有機(jī)廢水。比較而言，電廠的廢水是易處理的廢水。所以，燃煤電廠的外排廢水全部用作循環(huán)水補(bǔ)充水，做到零排放，非常簡單的事情純水設(shè)備。
四、廢水用作循環(huán)水零排放需好事多磨
廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)推廣近三年來，遇到過許多挫折，但是因?yàn)椴扇∠鄳?yīng)的措施加以彌補(bǔ)，從而保證了這一技術(shù)的順利推廣和應(yīng)用。
邯鄲一家大型鋼鐵企業(yè)的焦化廠，年生產(chǎn)規(guī)模為206萬噸。臨時(shí)以來，循環(huán)水補(bǔ)充冶金中水，循環(huán)水濃縮倍率控制在1.5-1.7其處理效果是每年對(duì)換熱器進(jìn)行一次清洗，三年更換一遍換熱管。當(dāng)采用焦化廢水用作循環(huán)水系統(tǒng)零排放技術(shù)后，循環(huán)水CI-達(dá)到8000-12000mg/L運(yùn)行一個(gè)半月后，循環(huán)水上水管道脫落的銹瘤碎片對(duì)換熱器造成堵塞。又運(yùn)行了三個(gè)月后，回水管脫落的銹瘤碎片堵塞了冷卻塔填料。如果原來的循環(huán)水系統(tǒng)沒有嚴(yán)重腐蝕問題，就不會(huì)出現(xiàn)銹瘤碎片堵塞換熱器和冷卻塔填料問題。解決此類問題，目前還未有良策，所能采取的措施是降低藥量，讓銹瘤銹斑緩慢脫落。
山東淄博有一家石化企業(yè)，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)結(jié)垢非常嚴(yán)重。 水處理設(shè)備當(dāng)采用石化廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)后，上層填料中的垢疏松后，跌落到下層填料中發(fā)生了堵塞，支撐填料的塑料支架，不堪重負(fù)時(shí)折斷，造成冷卻塔填料大面積坍塌。如果填料中的垢不嚴(yán)重，或者支撐架是角鐵或槽鋼，就不會(huì)發(fā)生填料坍塌問題。解決此類問題，目前唯一的手段是降低藥量，讓老垢慢慢溶化和分解。
山東東營一家石化企業(yè)采用廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)后，水中的含鹽量和濁度很高。由于冷卻塔沒有裝置百葉窗，刮大風(fēng)時(shí)，循環(huán)水被吹出水池外，造成周圍地面和設(shè)施外表很臟。該企業(yè)的冷卻塔軸流風(fēng)機(jī)功率大，又不能調(diào)小風(fēng)量，冷卻水噴頭上方又無節(jié)水器或收水器，致使飛濺水吹出冷卻塔，使廠區(qū)一片白茫茫。解決這些問題的措施有三項(xiàng)：一是循環(huán)水冷卻塔裝百葉窗;二是冷卻塔噴頭上方裝節(jié)水器;三是排一局部循環(huán)水到污水廠，投加藥劑降濁后再返回循環(huán)水系統(tǒng)純水設(shè)備。
河北唐山一家焦化企業(yè)的余熱電廠有一臺(tái)不銹鋼蝶片式換熱器，蝶片的外表壓制了花紋。當(dāng)循環(huán)水的CI-達(dá)到10000mg/L時(shí)，換熱器出現(xiàn)了穿孔問題。原因是蝶片式換熱器材質(zhì)有裂紋所致。這是因?yàn)?span>CI-半徑小，易在裂紋中聚集，純水設(shè)備當(dāng)聚集到一定水平后，共同發(fā)力，造成穿孔。目前，解決這一問題的措施有三項(xiàng)：一是增加多功能阻垢緩蝕劑中鋅離子的含量，抑制空蝕;二是循環(huán)水中補(bǔ)入反滲透濃水或其它循環(huán)水系統(tǒng)的排污水，促使氯化鈣的超飽和析出與沉淀，從而降低循環(huán)水CI-含量;三是廢水補(bǔ)充量不足時(shí)，需要補(bǔ)充新鮮水，將新鮮水先經(jīng)過蝶片式換熱器后再流入循環(huán)水系統(tǒng)作補(bǔ)水。這三種方法均可抑制不銹鋼蝶片式換熱器的穿孔問題。
寧夏銀川一制藥企業(yè)的225MW自備發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)結(jié)垢非常嚴(yán)重，采用生物制藥廢水作循環(huán)水系統(tǒng)零排放期間，更換冷卻塔填料造成換熱器結(jié)垢更加嚴(yán)重。 水處理設(shè)備究其原因是不停機(jī)狀態(tài)下更換冷卻塔填料，填料中的垢渣大量脫落到循環(huán)水池中，垢渣的比表面積大，與循環(huán)水中的多功能阻垢緩蝕劑發(fā)生反應(yīng)后，就造成了進(jìn)入換熱器的循環(huán)水中藥量減少，甚至缺失，因而造成換熱器結(jié)新垢。解決這一問題的措施是一是增加多功能阻垢緩蝕劑的日用量，逐步將換熱器和填料中的垢溶解掉;二是運(yùn)行中盡可能不更換填料，如非更換不可的要成倍地增加多功能阻垢緩蝕劑日用量。
上述五個(gè)方面出現(xiàn)的問題，原來運(yùn)行中出現(xiàn)了問題，沒有及時(shí)處置而留下的后患。通過采取相應(yīng)的彌補(bǔ)措施，可以保證廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)的平安運(yùn)行純水設(shè)備。
結(jié)束語
綜上所述，節(jié)約有限的水資源和水污染防治工作已經(jīng)到攻堅(jiān)階段，而當(dāng)下的燃煤電廠又缺乏解決外排廢水的良方。奧博公司發(fā)明的廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)既然已經(jīng)在煤化、石化、制藥、熱電企業(yè)取得勝利運(yùn)用，那么，燃煤電廠也會(huì)取得勝利運(yùn)用。現(xiàn)在缺少的已經(jīng)不是技術(shù)，而是激進(jìn)水處理理論、理念的更新，廢水用作循環(huán)水零排放技術(shù)的大膽嘗試。相信廣大的燃煤企業(yè)在運(yùn)用廢水作為循環(huán)水零排放技術(shù)后，不只解決了循環(huán)水設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕問題，更重要的節(jié)約了有限的水資源，實(shí)現(xiàn)了廢水資源化利用及零排放，并且更有利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。
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