超低排放趋势下 电厂废水零排放探索
当火电厂的大气污染物超低排放成为电力环保治理的前沿阵地之时，火电厂废水“零排放”也开始越来越受到行业的高度关注。
12月9日，由中国电机工程学会环境保护专业委员会主办，盛发环保科技（厦门）有限公司协办的“火电厂大气污染物超低排放及废污水零排放技术交流会”在河南郑州举行，吸引了来自国家能源局、电力设计院、发电集团代表和相关环保企业的三百多名代表参加。
“真正意义上的零排放，真正意义上的低成本，是我们对于技术产业化的深度理解。”盛发环保科技（厦门）有限公司（以下简称“盛发环保”）CEO李飞表达了自己对火电厂废水零排放技术的见解。而在会上，该公司在河南焦作万方铝业热电厂成功应用的WHUS新型余热利用脱硫废水零排放系统，成为本次会议确定的参访项目。
传统脱硫废水处理技术捉襟见肘
当前，我国废水排放标准的要求日益严格，尤其是最新颁布的《水污染防治行动计划》“水十条”，更是将水环境保护上升到了国家战略层面。火电作为用水、排水大户，用水占工业总量的20%，从经济运行和保护环境出发，节约发电用水，提高循环水的重复利用率，实现火电厂废水“零排放”意义重大。
据西安热工研究院电站水处理技术部主任杨宝红介绍，自2000年以来，火电厂的节水工作虽然取得了很大成就，但随着“水十条”的颁布，资源约束与排放限值共同施压，未来火电厂面临着更加严峻的废水治理压力。“在‘零排放’要求下，火电厂对节水的要求发生了很大变化。其中极其重要的，就是要求技术的可靠性、经济性更高。”杨宝红说。而且，在当下火电厂正承受着来自环保投资上升、发电利用小时数降低的双重压力，企业降本增效需求巨大的背景下，对技术的经济性做考量显得越发重要。
以脱硫废水治理为例，其成为全厂废水零排放的关键制约因素已经是电力行业内的共识。早在2006年颁布的《火力发电厂废水治理设计技术规程》就已明确提出：火电厂的脱硫废水处理设施要单独设置，优先考虑处理回用，不设排放口，必须实现废水零排放。但现实情况是，目前国内真正实现废水“零排放”的电厂屈指可数。
究其缘由，一方面，由于脱硫废水水质具有重金属含量高、PH值偏酸性、氯离子含量超高、浊度大、腐蚀性强等特点，处理难度大；另一方面，市面上普遍采用的脱硫废水治理技术在可靠性、经济性方面表现得不尽人意。例如，目前大多数电厂采用的三联箱技术，虽然该技术工艺简单，投资造价较低，但无法满足全厂废水“零排放”的环保要求。少数电厂采用的独立热源蒸发结晶技术，虽可做到废水“零排放”，但又因为技术工艺相对复杂、运行稳定性差、投资大、运行费用高，而鲜被市场接受。
“截至2014年底，全国火电装机容量11亿千瓦，其中，有90%以上是湿法脱硫市场。按照当前的火电厂废水‘零排放’政策，目前投运的以及新建的湿法脱硫设施产生的废水都需要深度处理。脱硫废水‘零排放’市场空间巨大，据保守估计，可达1000亿元以上。”李飞说。但很显然，传统的脱硫废水处理技术在应付新的市场需求时已变得捉襟见肘。
火电厂低成本“零排放”样板工程
“作为一家以‘火电厂废水零排放运营商’为战略定位的环保企业，盛发环保有责任也有义务在脱硫废水治理上取得实质性突破。”李飞说。
2013年，盛发环保开始研发基于锅炉烟气余热蒸发脱硫废水“零排放”技术，结合火电厂脱硫废水的水量、水质等特点，综合考虑锅炉炉后烟风系统配置情况，设计开发出WHUS新型余热利用脱硫废水零排放系统。该系统主要包括高效多维极相电絮凝反应器耦合双碱法进行软化预处理系统、双膜法实现脱硫废水的淡化减量系统和烟气余热蒸发结晶零排放系统。
据了解，三大系统“三剑合璧”，设计巧妙：预处理系统可去除大部分悬浮固体颗粒、重金属等，并能充分有效地对水质进行软化，防止双膜法淡化减量系统膜表面结垢现象产生；双膜法淡化减量系统的淡水直接回用至锅炉补给水系统或循环水系统，减少电厂水耗；反渗透浓水利用锅炉烟气余热进行蒸发结晶，无需电厂其他热源，降低了电厂能耗；蒸发水回收于脱硫系统，在提高除尘效率的同时还节省了脱硫工艺用水，实现电厂脱硫废水真正意义上的“零排放”。
作为该技术应用的样板工程，焦作万方电厂对此最有发言权。该厂副总经理王小保在接受采访时介绍，该厂自2013年投产以后，脱硫废水治理成为令人头疼的大问题。2014年，焦作万方电厂便在全国范围内调研脱硫废水深度治理的厂家。“盛发环保从去年5月开始在我厂进行中试，经过近5个月的试用，我们最终确定与盛发环保签署了脱硫废水零排放治理的合作协议。”
项目投运后，运行效果令焦作万方电厂大为称赞，“设备运行后达到了没有一滴污水排出厂区，不仅在技术上达到了废水零排放的环保要求，同时，建设费用、经济费用、占地面积仅及我们同期调研的独立热源蒸发技术的三分之一。”王小保说。
事实上，烟气余热蒸发脱硫废水“零排放”技术的低成本、高经济性也确实有数字可以支撑。以焦作万方2台35万千瓦机组设计处理水量20立方米/时为例，根据盛发环保估算，采用该技术，淡水回收量达60%，为12立方米/小时，此部分水质优异，建议用于电厂辅机冷却水系统或锅炉用水，以每吨水收费7元计算，该项每年就可节约73万元左右；浓水40%，为8立方米/时，此部分水回收至湿法烟气脱硫装置，可节约市政用水额度，以每立方米2元计算，该项每年即可节约14万元。
2015年10月24日，“脱硫废水烟气余热蒸发零排放技术”以其创造性和先进性，顺利通过了由中国科学环境学会组织召开的环保科技成果鉴定会。与会专家一致认定了该技术“填补了国内脱硫废水低成本零排放的空白，整体达到国际先进水平，有广泛的应用前景”，并在环保科技成果鉴定书上写下了这样的评语：该工艺采用了烟气余热蒸发，减少了投资，节省了能耗，占地面积小，运行成本低，使燃煤电厂实现了脱硫废水零排放。
废水零排放技术产业化前景可期
2015年12月3日，国内知名环保企业厦门三维丝环保股份有限公司发布《关于向盛发环保科技（厦门）有限公司增资的公告》，正式宣告入股盛发环保，成为除国家发展改革委新兴产业创投基金红桥基金、京道基金以外，盛发环保的第三位股东。
三维丝在增资公告中称，盛发环保所拥有的核心技术是利用发电厂锅炉余热低成本解决脱硫废水“零排放”的方案，该技术填补了国内脱硫废水低成本零排放的空白，整体达到国际先进水平，有广泛的应用前景。“随着新《环保法》的出台，盛发环保所处的火力发电厂脱硫废水治理行业受到越来越多的重视，未来的市场空间较大”。
在竞争激烈的市场环境中，技术实力代表的是话语权，这也是资本市场之所以格外青睐盛发环保的原因。作为一家以“火力厂废水零排放运营商”为战略目标的环保企业，盛发环保继承了母公司盛发电力集团注重科技创新的基因，自2014年成立以来就在科技创新方面屡有斩获。其自主研发的“新型脱硫废水余热利用零排放装置”、“电厂脱硫废水零排放处理及回用装置”、“脱硫废水余热雾化装置”等近十项技术先后获得了发明专利。
2015年8月31日，盛发环保将第四届中国创新企业大赛（厦门赛区）首届“白鹭之星”创新创业大赛企业组的优胜奖揽入囊中，并入围第四届中国创新企业大赛企业组行业总决赛。
“盛发环保的近期目标是实现三年内上市；中期目标是把盛发环保打造成为‘拥有核心技术、提供专业服务、发展绿色产业的电力产业集团’；远期目标是致力于实现‘工业的可持续发展、祖国的碧水蓝天、子孙后代的健康成长’。”在盛发环保董事长马明军为企业勾勒出的发展蓝图中，企业责任成为核心关键词。事实上，盛发环保也正沿着这条路脚踏实地地走着。目前，盛发环保已承办“中国首届火力发电厂脱硫废水零排放技术研讨会”，并承接了国家环保部环评中心立项课题《燃煤电厂脱硫废水零排放技术路线及环境管理政策研究》，展现出了行业引领者风范。
除此之外，盛发环保与中国科学院城市环境研究所共建的“火电厂废水零排放研发中心”也于2015年11月30日揭牌。该研发项目负责人、中科院博士生导师郑煜铭在接受记者采访时表示，该研发中心成立后，将整合中科院城环所在污水处理技术方面积累的丰富经验以及盛发环保扎根电力行业所形成的专业优势，开发最新的脱硫废水处理技术。“我们希望开发出适用于不同电厂、不同煤质的脱硫废水零排放技术，而且要求技术能够低成本”。
“火电厂废水零排放研发中心的成立，将加快推进火电厂废水零排放技术的产业化。”李飞说，盛发环保将继续深化技术研发与成果应用，为建设更加绿色环保的燃煤电厂提供重要的技术支持。而届时，手握更多核心技术组合的盛发环保，也将牢牢立足于火电厂废水零排放这一环保阵地的前沿。
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