美國將嚴(yán)定火電廠廢水條例 技術(shù)選擇遭考量
發(fā)電商努力滿足清潔空氣條例，但廢水排放現(xiàn)在卻面臨環(huán)保署新規(guī)的壓力，新罕布什爾發(fā)電廠引起的小爭議可能會(huì)為下次法規(guī)之爭定下基調(diào)。采用WFGD 系統(tǒng)的美國燃煤電廠將面臨環(huán)保署修訂條例的壓力，以減少WFGD 系統(tǒng)運(yùn)行帶來的水污染。
Commonwealth Associates 公司負(fù)責(zé)發(fā)電和能源的副總裁Samuel R. Barnes在分會(huì)發(fā)言時(shí)說：“此條例可被歸類為未知，這將造成不確定性。”他告訴與會(huì)人員，杜克能源公司位于北卡羅來納州的2240MW Belews Creek 發(fā)電廠和1140MW Allen Steam 蒸汽發(fā)電廠在2009 年已安裝使用了廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可作為環(huán)保署修訂標(biāo)準(zhǔn)(可能將于2014 年生效)的模型。
Belews Creek 發(fā)電廠的處理系統(tǒng)使用了GE 公司的生物反應(yīng)器系統(tǒng)，以增加污水中去除硒的能力。杜克能源公司和進(jìn)步能源公司合作測試了BelewsCreek 系統(tǒng)，以及北卡羅來納州其他電廠的類似系統(tǒng)，包括Allen 蒸汽發(fā)電廠(安裝時(shí)符合該州空氣質(zhì)量條例)。
去年末，環(huán)保署在為新罕布什爾州公共服務(wù)公司(PSNH) 的440MWMerrimack 燃煤電廠及其WFGD 排污流發(fā)布NPDES 許可草案時(shí)，特別提到了Belews Creek 電廠和Allan 蒸汽發(fā)電廠的水處理系統(tǒng)。2006 年，新罕布什爾州立法機(jī)構(gòu)通過了一項(xiàng)法律，要求PSNH在Merrimack 發(fā)電廠安裝并運(yùn)行一個(gè)WFGD 系統(tǒng)，以將汞和其他污染物的空氣排放至少減少80%。
為了達(dá)到法律要求，PSNH 在Merrimack 電廠安裝了一個(gè)物理/ 化學(xué)FGD 處理系統(tǒng)(成本4.30 億美元)，與杜克能源公司幾座電廠中的系統(tǒng)類似。該FGD 系統(tǒng)是一個(gè)單級化學(xué)沉淀/ 鐵共沉淀系統(tǒng)。在NPDES 許可草案中，環(huán)保署汲取了Merrimack 電廠和杜克能源公司電廠的相似之處—都是燃煤機(jī)組，燃燒煙煤，運(yùn)行石灰石強(qiáng)制氧化WFGD系統(tǒng)，生產(chǎn)商用級的石膏副產(chǎn)品。Allen電廠和Belews Creek 電廠處理系統(tǒng)還包括一個(gè)缺氧/ 厭氧生物處理階段，專用于優(yōu)化硒的去除能效。
PSNH 針對Merrimack 電廠的FGD廢水清除流，選用了物理/ 化學(xué)處理系統(tǒng)。物理/ 化學(xué)廢水處理系統(tǒng)一般包括化學(xué)沉淀、凝結(jié)/ 絮凝、純化、過濾和污泥脫水環(huán)節(jié)。Merrimack 電廠系統(tǒng)將增配吸附介質(zhì)(或稱“拋光步驟”)，以去除污水中更多的汞。
PSNH 至少考量了11 種FGD 廢水處理技術(shù)，包括排放至公共處理設(shè)施、蒸發(fā)池、煙氣噴射、固著、深井注入、污水再利用/ 循環(huán)、沉淀池、用現(xiàn)有水處理系統(tǒng)處理、蒸汽壓縮蒸發(fā)、物理/化學(xué)處理、帶生物階段的物理/ 化學(xué)處理。該公司在Merrimack 電廠排除了所有其他技術(shù)，僅保留物理/ 化學(xué)處理。
環(huán)保署稱，其認(rèn)為生物處理，尤其是結(jié)合生物處理的物理/ 化學(xué)處理是一種足夠成熟的技術(shù), 適合作為Merrimack 電廠FGD 處理系統(tǒng)的最佳可用技術(shù)(BAT)。生物處理通常包括生物反應(yīng)器罐/ 室、養(yǎng)份儲(chǔ)存間、換熱器、固體去除設(shè)備、泵及相關(guān)設(shè)備。為了在FGD 廢水處理系統(tǒng)中加入生物處理，環(huán)保署認(rèn)為Merrimack電廠需要安裝處理罐和工藝設(shè)備，并將其與物理/ 化學(xué)處理系統(tǒng)連接。
但是，這家新罕布什爾州公共事業(yè)公司不贊同環(huán)保署的結(jié)論。在2012 年2月的新聞快報(bào)中，該公司對環(huán)保署的許可草案表示反對。PSNH 稱，“現(xiàn)有系統(tǒng)不能滿足環(huán)保署納入PSNH 許可中的苛刻限制要求，這很令人詫異。事實(shí)上，從針對Merrimack 電廠提出的相同限度值可以發(fā)現(xiàn)，杜克能源的電廠在過去3年中已超出該限度的450 倍。”
這份新聞快報(bào)引用了PSNH 總裁兼COO Gary Long 的話：“由于Merrimack電廠已經(jīng)使用了綜合處理系統(tǒng)，因此沒有必要再使用生物處理方法。環(huán)保署要求安裝一個(gè)成本超過2000 萬美元的系統(tǒng)，并且還不能完全滿足環(huán)保署制定的限值，我對此表示失望。”(一位杜克能源公司發(fā)言人稱，Belews Creek 系統(tǒng)“對硒的去除效果仍然非常好”，但拒絕作進(jìn)一步評論。)
在對許可草案的正式回復(fù)中，PSNH稱環(huán)保署未能正確考慮所用煤的類型、廢物流的具體特性(例如，氮、溴化物、氯化物和溶解性固體的含量)、洗滌器中的氧化還原電位、成本及Merrimack 電廠獨(dú)有的其他因素。
PSNH 在回復(fù)中表示，“最終，環(huán)保署將排污限值建立在錯(cuò)誤的決定上，他們認(rèn)為PSNH 目前的物理/ 化學(xué)系統(tǒng)和‘拋光’步驟，加上環(huán)保署提出的生物處理附加步驟，就代表了Merrimack 電廠的最佳可用技術(shù)。但是，所有這些限值都是沒有信息支撐且不合法的。”
數(shù)量級之差
在向環(huán)保署提交的單獨(dú)評論中，電力研究所(EPRI)稱環(huán)保署對生物處理功效的評估高于EPRI 的計(jì)算。EPRI 認(rèn)為，雖然計(jì)算污染物去除總量有多種方法，但是EPRI 針對生物處理的估算值始終比環(huán)保署的估算值要低兩個(gè)數(shù)量級。
環(huán)保署估算資本投資每年的成本約為490 萬美元，年度運(yùn)行和維護(hù)開支為43 萬美元。環(huán)保署估算Merrimack 電廠增加生物處理環(huán)節(jié)的成本約為500 萬美元，年度運(yùn)行和維護(hù)開支為30 萬美元。
EPRI 將物理/ 化學(xué)處理的總資金成本限定在1800 萬美元。EPRI 認(rèn)為，生物處理的總資金成本應(yīng)為1050 萬美元。而PSNH 在回復(fù)中認(rèn)為，環(huán)保署強(qiáng)制安裝系統(tǒng)的成本可高達(dá)2300 萬美元。
這家新罕布什爾州的公共事業(yè)公司稱，Allen 蒸汽發(fā)電廠和Belews Creek 電廠與Merrimack 電廠有很大不同，這兩家電廠的FGD 清除流速度為400 ～ 600加侖/min，而Merrimack 電廠的FGD清除流為50 加侖/min。PSNH 還表示，Merrimack 電廠的物理/ 化學(xué)處理設(shè)施基本沒有能力在生物反應(yīng)器中處理額外污水。其他的不同點(diǎn)還包括：清除流根據(jù)煤類型不同而發(fā)生的變化、鍋爐設(shè)計(jì)和操作、洗滌器操作、設(shè)備占地面積、微生物對各種條件和氣候的敏感度。例如，微生物在40.F 以下會(huì)死亡，這就迫使這家新罕布什爾州公共事業(yè)公司需要修建一座建筑物以保持生物系統(tǒng)的溫度。
PSNH 稱：“生物處理方法無法成為Merrimack 電廠的最佳可用技術(shù)。”
環(huán)保署待修訂條例對整個(gè)行業(yè)的影響，必將成為2013 年電力大會(huì)某分會(huì)的主題。
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