为减少火电厂温排水对环境的影响,避免造成水体热污染,常用的措施有。
1.优选厂址
现有对水体形成热污染的电厂,一般都是由于温排水热量远远超过了热能受纳容量和热容量自然动态平衡恢复能力而造成的。因此,温排水排放必须要求水体具有足够的热能受纳容量和热容量自然动态平衡恢复能力。
在允许的情况下,火电厂应尽可能建在大江、大河和沿海的岸边。这里的火电厂,由于水域广阔,环境热容量大,热排放一般符合 《水环境质量标准》。因而,通常情况下采用直流供水系统都是可行的。
向中小河排水,当热排放不符合 《水环境质量标准》 (GB 3838—2002)时,应对水环境进行调查研究,评估其影响程度,论证采用不同供水系统的可行性。
应该注意的是,即使是在水量丰沛的河边、海边,也应注意避免电厂 “扎堆儿”。如美国流经辛辛那提州的俄亥俄河因太多工厂、电厂依河而立,温排水使其水温明显增高,7~8月的河水温度有时比当地气温高出几摄氏度。日本是岛国,多数电厂、钢厂沿海布局,其冷却水大部分排入海洋。火力发电站,每10万k W功率的冷却水排放量一般为3~5t/s,原子能电站每10万k W需冷却水一般为6~8t/s,所造成的日本沿海一带的热污染已经引起有关方面的密切关注。
另外,在缺水地区,尽可能不用水库或湖泊作为火电厂的冷却池。
2.建立合理的温排水设施
根据火电厂的具体条件,通过采用不同的排水工程及其布置措施,达到降低排水温度及其影响范围的目的。比如为充分利用温排水出口动量和周围水体的掺混作用,可将排水口分为列式、重叠式和差位式布置;或在排水管道末端安装多孔喷口,温排水通过喷口形成喷射水流,与周围水体进行强烈掺混以达到迅速降低水温的目的。
利用综合利用水库作冷却池,应尽量利用水库向下游排放热水。温排水进入水库后水温分布情况,宜进行较长时期的动态水温三维分布的监测。在这一基础上,全面分析温排水对水环境的影响,并制定相应的工程措施。
另外还可采用大容量水泵抽取冷水直接向温排水水渠中排放,冷热水掺混,直至排水水温降低后再排入受纳水体。(www.xing528.com)
3.减少温排水的排放量和降低水温
选择合理的冷却水供水系统,以减少温排水的排放量和水温。比如:利用某些江河流量季节性强的特点,建混合供水系统。冬季枯水期采用冷却塔循环供水;夏季洪水期采用直流供水,且对有可能对水体造成热污染的温排水通过闲置的冷却塔冷却后再排入江河中,以降低排水温度。
4.对温排水进行降温处理和余热利用
温排水的处理不外乎转嫁和利用两个途径。转嫁是将温水中的热量转移到大气或土壤等受纳区域,从而避免对水体造成热污染的方法,这是一种消极的方法。利用则是将温排水所携带的热能重新为人类所服务,这是一种积极的方法。
(1)温排水热量向大气转嫁。将温排水热量向大气转嫁,一般是通过冷却塔、喷水池、冷却池和喷射冷却装置(又称漂浮泵)等设施。现有大容量火力发电厂采用最普遍的是建造冷却塔,虽投资费用较高,但运行费用低,维护量小,因此受到电厂的欢迎。
(2)温排水热量向土壤转嫁。将温排水热量向土壤转嫁,可以作为一种蓄热手段,即将温排水热量暂时存储在土壤中,待气温下降时再散发入大气,或将热量取出利用。若水体已受严重污染,则温排水热量向土壤转嫁会造成地下水污染和土壤污染,因此,热量的转嫁必须在严格的控制条件下才能使用。
(3)利用温排水余热。热品位低、排放量大的电厂温排水余热利用,受到技术、经济的限制,难度很大,目前尚难作为防治水体热污染的有效手段。但是,温排水余热利用正受到国际上的日益重视。目前,已有将低品位热能利用热泵转化为高品位热能的技术,如电厂温排水余热发电技术、水源热泵等。目前对于低品位热能的回收利用的研究已开始向大容量方向发展,一旦研究成功将对余热利用产生深远的影响。
另外,发展温水养殖业也是温排水余热利用的一种简便方法,如我国许多电厂都利用温排水养殖罗非鱼。
5.减少燃用化石能
虽然各国政府相继制定了冷却水的排放标准,并大力研究温排水的处理方法,其目的是防止水圈变热。然而热量是守恒的,产生的热量即使不进入水圈,也会进入大气层或其他环境系统中,所以,热污染呈现越来越严重的情势。因此,节约能源和开发清洁能源,比如太阳能、潮汐能等,减少燃用化石能,才是解决这一问题的根本途径。
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