菏泽市是一个水资源极度短缺的城市,随着水资源的日益紧缺和管理日趋严格,加强火力发电厂的节水管理,推广应用成熟的节水和废水回收技术,是建设节水型社会和发展循环经济的重要措施。本案例介绍菏泽市牡丹区华润电力(菏泽)有限公司在节水方面采取的管理措施和技术措施,通过实施全厂废水零排放改造项目,有效降低火电厂的发电水耗,节水效果显著,可为火力发电行业节水提供借鉴。
一、项目概述
华润电力(菏泽)有限公司火力发电厂建设有2台600MW超超临界燃煤发电机组,同步建设除尘、脱硫、脱硝及各类废水处理装置。该公司高度重视节约用水工作,深入推进节水型企业建设,加大节水改造投入,加快对现有高耗水工艺、设备的节水改造,积极引进、推广、应用节水新技术、新工艺、新设备,按照“优水优用、低质低用、分质用水”的原则,实现一水多用,循环用水。该电厂建设的中水深度处理系统,使用城市再生水作为生产用水主要水源,2024年利用城市再生水740万立方米,重复利用量5.48亿立方米,废水排放量为0,节水成效显著。
二、节水用水管理
1.水平衡测试
定期聘请第三方公司开展全厂水平衡测试,通过水平衡测试全面了解全厂用水情况和用水现状,依据测定的水量数据,找出厂内水量平衡关系和用水问题,挖掘用水潜力,达到加强用水管理,提高用水效益的目的。
2.规章制度
公司建立完善的取水台账、健全的水计量仪表管理制度;制定年度、月度用水定额计划,严格按照计划控制用水量,并将水耗指标列为专业管理人员绩效考核内容,每月对水耗完成的情况进行绩效奖励或考核。加强对用水设备管理,按照《设备点巡检方案》、《设备定修方案》、《设备缺陷管理办法》规范用水设备管理运行维护。
3.节约用水管理
公司在生产过程中对各类用水进行全面规划、综合平衡和优化比较,通过区分各工艺过程对水量和水质的要求,采用多种措施,达到经济、合理、一水多用、综合利用的目标,提高水的重复用水率,减少耗用量。
(1)生产用水采用菏泽市污水处理厂再生水,节约地表水消耗。
(2)化学水处理系统的排水全部回收至循环水系统,循环水排污水回收利用于湿法脱硫系统。
(3)建设雨水回收系统,将厂区雨水回收至中水处理系统。
(4)对1、2号机组循环水回水管道进行了连通,并对1、2号凉水塔前池进行虹吸连通改造,当任意1个凉水塔检修时,可将需检修的凉水塔的存水打至另外1个凉水塔,提高了循环水的利用效率。
三、节水技术创新
近年来该电厂开展实施全厂废水零排放改造工程,采用新工艺、新技术,对全厂生产过程中产生的废水进行处理和全部回收利用。全厂废水零排放改造工程选择技术成熟的预处理+分盐+蒸发结晶的工艺路线,分为循环水排水处理系统、脱硫废水处理系统、蒸发结晶系统三个模块。
1.循环水排水处理系统
(1)采用双碱法代替机加池实现混凝、深度去硬功能,石灰软化去除暂硬,碳酸钠软化去除永硬,混凝澄清效果较好。
(2)采用钠滤分离去除COD代替生化法,解决后续处理工艺COD污堵问题,并防止COD带入高盐水浓缩减量环节。
(3)全膜法脱盐,采用两级纳滤进行分盐,保证反渗透90%以上回收率。
2.脱硫废水处理系统
(1)采用三级混凝沉淀工艺代替双碱法对脱硫废水实现混凝、去硬功能。
(2)二级混凝沉淀工艺创新采用氢氧化钙+钠滤回流实现硫酸根的进一步分离,提高钠滤分盐效果,可节省后续硫酸钠的分盐、浓缩和蒸发工艺环节。
(3)采用微滤技术,可实现高效过滤功能,且占地较小、自动化程度高。
(4)由于混凝环节基本去除了硫酸根,在此基础上再采用纳滤分二价盐、COD等,可得到高纯度的以氯化钠为主为一价盐溶液。
3.蒸发结晶系统
(1)纳滤分盐浓液返流至锅炉捞渣机系统,可高效去除COD,防止COD在系统内的累积和积存。
(2)高盐水在混凝和减量阶段已经完成了分盐、彻底去除硬度和COD,省去杂盐液的蒸发处理环节,提高氯化钠纯度(可以达到99.6%以上一级品标准)。
(3)电渗析产生的淡水会出现硅富集现象,回流至循环水软化处理系统利用双碱法进行除硅。
(4)采用MVR+强制循环蒸发技术,比传统多效蒸发工艺降低能耗60%。
四、节水创新成就
通过采取各项节水措施和实施全厂废水零排放改造工程后,发电生产用水主要水源更换为城市再生水,年利用再生水740万立方米,每年节约水量约300万立方米。公司用水单耗指标达到国家和山东省黄河流域第一批强制性用水定额的节水先进指标要求。
全厂废水零排放改造工程共获得1项发明专利和3项实用新型专利技术,并获得第七届全国电力行业设备管理创新成果一等奖。公司分别获得水利部黄河水利委员会发布的“黄河流域高质量发展节水型工业企业典型案例”和“山东省节水型单位”“山东省节水标杆单位”“落实国家节水行动工作中表现突出集体”等荣誉称号。
