當火電廠的大氣污染物超低排放成為電力環保治理的前沿陣地之時,火電廠廢水“零排放”也開始越來越受到行業的高度關注。
12月9日,由中國電機工程學會環境保護專業委員會主辦,盛發環保科技(廈門)有限公司協辦的“火電廠大氣污染物超低排放及廢污水零排放技術交流會”在河南鄭州舉行,吸引了來自國家能源局、電力設計院、發電集團代表和相關環保企業的三百多名代表參加。
“真正意義上的零排放,真正意義上的低成本,是我們對于技術產業化的深度理解。”盛發環保科技(廈門)有限公司(以下簡稱“盛發環保”)CEO李飛表達了自己對火電廠廢水零排放技術的見解。而在會上,該公司在河南焦作萬方鋁業熱電廠成功應用的WHUS新型余熱利用脫硫廢水零排放系統,成為本次會議確定的參訪項目。
傳統脫硫廢水處理技術捉襟見肘
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《水污染防治行動計劃》“水十條”,更是將水環境保護上升到了國家戰略層面。火電作為用水、排水大戶,用水占工業總量的20%,從經濟運行和保護環境出發,節約發電用水,提高循環水的重復利用率,實現火電廠廢水“零排放”意義重大。
據西安熱工研究院電站水處理技術部主任楊寶紅介紹,自2000年以來,火電廠的節水工作雖然取得了很大成就,但隨著“水十條”的頒布,資源約束與排放限值共同施壓,未來火電廠面臨著更加嚴峻的廢水治理壓力。“在‘零排放’要求下,火電廠對節水的要求發生了很大變化。其中極其重要的,就是要求技術的可靠性、經濟性更高。”楊寶紅說。而且,在當下火電廠正承受著來自環保投資上升、發電利用小時數降低的雙重壓力,企業降本增效需求巨大的背景下,對技術的經濟性做考量顯得越發重要。
以脫硫廢水治理為例,其成為全廠廢水零排放的關鍵制約因素已經是電力行業內的共識。早在2006年頒布的《火力發電廠廢水治理設計技術規程》就已明確提出:火電廠的脫硫廢水處理設施要單獨設置,優先考慮處理回用,不設排放口,必須實現廢水零排放。但現實情況是,目前國內真正實現廢水“零排放”的電廠屈指可數。
究其緣由,一方面,由于脫硫廢水水質具有重金屬含量高、PH值偏酸性、氯離子含量超高、濁度大、腐蝕性強等特點,處理難度大;另一方面,市面上普遍采用的脫硫廢水治理技術在可靠性、經濟性方面表現得不盡人意。例如,目前大多數電廠采用的三聯箱技術,雖然該技術工藝簡單,投資造價較低,但無法滿足全廠廢水“零排放”的環保要求。少數電廠采用的獨立熱源蒸發結晶技術,雖可做到廢水“零排放”,但又因為技術工藝相對復雜、運行穩定性差、投資大、運行費用高,而鮮被市場接受。
“截至2014年底,全國火電裝機容量11億千瓦,其中,有90%以上是濕法脫硫市場。按照當前的火電廠廢水‘零排放’政策,目前投運的以及新建的濕法脫硫設施產生的廢水都需要深度處理。脫硫廢水‘零排放’市場空間巨大,據保守估計,可達1000億元以上。”李飛說。但很顯然,傳統的脫硫廢水處理技術在應付新的市場需求時已變得捉襟見肘。
火電廠低成本“零排放”樣板工程
“作為一家以‘火電廠廢水零排放運營商’為戰略定位的環保企業,盛發環保有責任也有義務在脫硫廢水治理上取得實質性突破。”李飛說。
2013年,盛發環保開始研發基于鍋爐煙氣余熱蒸發脫硫廢水“零排放”技術,結合火電廠脫硫廢水的水量、水質等特點,綜合考慮鍋爐爐后煙風系統配置情況,設計開發出WHUS新型余熱利用脫硫廢水零排放系統。該系統主要包括高效多維極相電絮凝反應器耦合雙堿法進行軟化預處理系統、雙膜法實現脫硫廢水的淡化減量系統和煙氣余熱蒸發結晶零排放系統。
據了解,三大系統“三劍合璧”,設計巧妙:預處理系統可去除大部分懸浮固體顆粒、重金屬等,并能充分有效地對水質進行軟化,防止雙膜法淡化減量系統膜表面結垢現象產生;雙膜法淡化減量系統的淡水直接回用至鍋爐補給水系統或循環水系統,減少電廠水耗;反滲透濃水利用鍋爐煙氣余熱進行蒸發結晶,無需電廠其他熱源,降低了電廠能耗;蒸發水回收于脫硫系統,在提高除塵效率的同時還節省了脫硫工藝用水,實現電廠脫硫廢水真正意義上的“零排放”。
作為該技術應用的樣板工程,焦作萬方電廠對此最有發言權。該廠副總經理王小保在接受采訪時介紹,該廠自2013年投產以后,脫硫廢水治理成為令人頭疼的大問題。2014年,焦作萬方電廠便在全國范圍內調研脫硫廢水深度治理的廠家。“盛發環保從去年5月開始在我廠進行中試,經過近5個月的試用,我們最終確定與盛發環保簽署了脫硫廢水零排放治理的合作協議。”
項目投運后,運行效果令焦作萬方電廠大為稱贊,“設備運行后達到了沒有一滴污水排出廠區,不僅在技術上達到了廢水零排放的環保要求,同時,建設費用、經濟費用、占地面積僅及我們同期調研的獨立熱源蒸發技術的三分之一。”王小保說。
事實上,煙氣余熱蒸發脫硫廢水“零排放”技術的低成本、高經濟性也確實有數字可以支撐。以焦作萬方2臺35萬千瓦機組設計處理水量20立方米/時為例,根據盛發環保估算,采用該技術,淡水回收量達60%,為12立方米/小時,此部分水質優異,建議用于電廠輔機冷卻水系統或鍋爐用水,以每噸水收費7元計算,該項每年就可節約73萬元左右;濃水40%,為8立方米/時,此部分水回收至濕法煙氣脫硫裝置,可節約市政用水額度,以每立方米2元計算,該項每年即可節約14萬元。
2015年10月24日,“脫硫廢水煙氣余熱蒸發零排放技術”以其創造性和先進性,順利通過了由中國科學環境學會組織召開的環保科技成果鑒定會。與會專家一致認定了該技術“填補了國內脫硫廢水低成本零排放的空白,整體達到國際先進水平,有廣泛的應用前景”,并在環保科技成果鑒定書上寫下了這樣的評語:該工藝采用了煙氣余熱蒸發,減少了投資,節省了能耗,占地面積小,運行成本低,使燃煤電廠實現了脫硫廢水零排放。
廢水零排放技術產業化前景可期
2015年12月3日,國內知名環保企業廈門三維絲環保股份有限公司發布《關于向盛發環保科技(廈門)有限公司增資的公告》,正式宣告入股盛發環保,成為除國家發展改革委新興產業創投基金紅橋基金、京道基金以外,盛發環保的第三位股東。
三維絲在增資公告中稱,盛發環保所擁有的核心技術是利用發電廠鍋爐余熱低成本解決脫硫廢水“零排放”的方案,該技術填補了國內脫硫廢水低成本零排放的空白,整體達到國際先進水平,有廣泛的應用前景。“隨著新《環保法》的出臺,盛發環保所處的火力發電廠脫硫廢水治理行業受到越來越多的重視,未來的市場空間較大”。
在競爭激烈的市場環境中,技術實力代表的是話語權,這也是資本市場之所以格外青睞盛發環保的原因。作為一家以“火力廠廢水零排放運營商”為戰略目標的環保企業,盛發環保繼承了母公司盛發電力集團注重科技創新的基因,自2014年成立以來就在科技創新方面屢有斬獲。其自主研發的“新型脫硫廢水余熱利用零排放裝置”、“電廠脫硫廢水零排放處理及回用裝置”、“脫硫廢水余熱霧化裝置”等近十項技術先后獲得了發明專利。
2015年8月31日,盛發環保將第四屆中國創新企業大賽(廈門賽區)首屆“白鷺之星”創新創業大賽企業組的優勝獎攬入囊中,并入圍第四屆中國創新企業大賽企業組行業總決賽。
“盛發環保的近期目標是實現三年內上市;中期目標是把盛發環保打造成為‘擁有核心技術、提供專業服務、發展綠色產業的電力產業集團’;遠期目標是致力于實現‘工業的可持續發展、祖國的碧水藍天、子孫后代的健康成長’。”在盛發環保董事長馬明軍為企業勾勒出的發展藍圖中,企業責任成為核心關鍵詞。事實上,盛發環保也正沿著這條路腳踏實地地走著。目前,盛發環保已承辦“中國首屆火力發電廠脫硫廢水零排放技術研討會”,并承接了國家環保部環評中心立項課題《燃煤電廠脫硫廢水零排放技術路線及環境管理政策研究》,展現出了行業引領者風范。
除此之外,盛發環保與中國科學院城市環境研究所共建的“火電廠廢水零排放研發中心”也于2015年11月30日揭牌。該研發項目負責人、中科院博士生導師鄭煜銘在接受記者采訪時表示,該研發中心成立后,將整合中科院城環所在污水處理技術方面積累的豐富經驗以及盛發環保扎根電力行業所形成的專業優勢,開發最新的脫硫廢水處理技術。“我們希望開發出適用于不同電廠、不同煤質的脫硫廢水零排放技術,而且要求技術能夠低成本”。
“火電廠廢水零排放研發中心的成立,將加快推進火電廠廢水零排放技術的產業化。”李飛說,盛發環保將繼續深化技術研發與成果應用,為建設更加綠色環保的燃煤電廠提供重要的技術支持。而屆時,手握更多核心技術組合的盛發環保,也將牢牢立足于火電廠廢水零排放這一環保陣地的前沿。
【案例】超低排放趨勢下 電廠廢水零排放探索
時間:2015-12-30
來源:國家能源報道微信
作者:鄒春蕾