电厂化学制水处理的工艺与节能分析

电厂化学制水处理的工艺与节能分析

1 孟凡辉 2 高文选

1 济南山源环保科技有限公司 2 山东省寿光市化龙镇人民政府

摘要：在电厂生产期间实施化学水处理技术的创新和优化工作，有利于提升电力生产的稳定性和经济效益。从当前情况来看，非法排放化学废水对水资源有严重的不良影响，和我国环境保护政策不符。近几年，我国化学制水处理技术有所改善，应用效果较佳，可以有效维护水资源的安全性和清洁性，能够实现节能的目的

关键词：电厂化学制水；处理工艺；节能分析

引言

近年来水处理技术取得了跨越式发展，重要标志就是膜分离技术的大量应用。膜分离技术用于水处理工程，工艺简单，运行维护方便，环境友好，产品水质量稳定可靠，因而在创新应用方面受到了普遍欢迎。这里主要介绍超滤膜及反渗透在电厂化学水处理方面的应用。

1电厂化学制水处理简介

电厂化学水处理系统(热力发电厂水汽循环系统)中对作为热力系统工作介质及冷却介质的水有严格的水质要求，如高压锅炉给水不仅要求硬度低，溶氧量极微、固体含量和有机物含量也极微，没有达到给水标准的水将会使发电厂设备无法安全经济的运行，需要严格的控制用水水质。

为此制定了热力发电厂各种用水的质量指标，既达到《GB_T12145-1999_火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》的标准。 产水水质标准：

电 导 率:≤0.2μs/cm；硬度:≈0mg/L；二氧化硅:≤20μg/L； pH(25℃):8.5-9.2(加氨后)。

2电厂化学制水处理工艺的应用

2.1离子交换水处理技术

在离子交换技术应用的初期，采用的只是天然的和无机质的交换剂，目前普遍应用于水处理中的交换剂是合成的离子交换树脂。离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构的高分子化合物，其还包含了能够解离的基团，处于水溶液内离子交换剂中能够解离的基团可以和溶液内其他阴离子相互交换，产生的交换反应为平衡反应。在层析柱上面进行反应的时候，因为需要添加新的交换溶液，因此使得平衡一直朝着反应正方向进行，直到完全反应即可，此种操作原理有利于洗脱离子交换剂内的离子。单一离子交换技术的优点是降低了设备成本，但是运行费用高，操作繁琐，再生用酸碱耗量大，对环境污染的风险也相应增大。

2.2反渗透+电除盐处理方式的水处理工艺

电渗析是膜分离技术中的一种，它是在直流电场作用下，利用离子交换膜对溶解于水中的阴、阳离子选择的透过性，而将水中溶解的盐类去除的装置。其原理是原水在去除水中固体悬浮物颗粒之后，仍有一部分盐类溶解于水中，解离成相应的阴、阳离子，在通直流电的情况下，水中带电荷静阳离子和阴离子会按一定方向迁移，由于离子膜具有选择透过性，从而使溶解于水中的盐类分离。它的优点是分离率高、耗能低、操作简便、维护方便、其设备运行费用大大低于离子交换树脂等方法，逐渐被一些电厂所采用。

2.3反渗透+混床处理方式的水处理工艺

此种类型的水处理方式对于水质的要求较低，通常来讲，地表水、地下水和城市中水都能够作为水源供给，完成取水工作。水处理的第一步就是实施储水操作，待达到相应的水体规模后，向反应池内添加絮凝剂，进行混凝、沉淀。将沉淀池的上清液导入指定的过滤装置内，将水中的悬浮物和大颗粒物过滤掉，再进入活性炭过滤器（或石英砂+无烟煤）进一步过滤后，通过超滤将悬浮物、胶体、有机物等去掉。通过阻垢剂加药装置，使阻垢剂与超滤产水充分混合后进入反渗透装置，反渗透产水的含盐量已相当低，再进入离子交换器进一步纯化，制成电导率小于0.15μs/cm的超纯水。此工艺因反渗透已除去了大部分盐分，离子再生所需的酸碱耗量也相应减少，而且投资成本适中，已成为近几年电厂化学水处理工艺的首选。

3电厂化学制水的节能策略

3.1引进先进技术测量化学水中的各项指标

在进行化学水的排放过程中，工作人员必须时时对化学水的各项指标进行检测，在检测过程中使用的一些工具可能对化学水的理化性质产生影响，工作人员的态度问题也会影响到后续数据的准确性。因此电厂要提高化学污水排放效率，就必须引进先进的测量技术和测量器械，减少测量误差，促进排放工作顺利进行。

3.2提高化学水处理设施的防腐蚀

化学水处理设备是化学水流量最大的部位之一，而且是化学水进行处理的主要场所，未经处理的化学水流量较大，辐射性较强，因此工作人员在选取化学水处理设备时，应该引入先进防腐技术，降低腐蚀对设备的影响性，延长设备的使用寿命，提高其工作效率。在化学水进行处理过程中，工作人员可以依据化学废的具体性质，在其中添入强酸或强碱，中和化学水的酸碱度，降低化学水排放过程对设备的腐蚀性。

3.3对系统中过滤器进行有效控制

在化学预处理中，增加过滤器可以有效降低水的浊度。目前，我国大多数电厂主要是使用单流式过滤器，一般水流会通过上部的水阀开关流入过滤器，经过过滤再将水排出。如果过滤器产水水质超标，需要对过滤器进行多次反洗。除此之外，还可以通过空气擦洗与水反洗相结合的方式进行混合清洗，在实施空气擦洗时，需严格控制擦洗时间和压力，以保证反洗效果。在系统运行过程中，需要通过现场总线获取备用机位的状态，另外需要按照有关要求对阀门开关进行闭合，通过产水在线浊度仪的示数，反馈指令到预先设定好的反洗逻辑中，来完成过滤器的自动反洗控制。

3.4优化处理流程减少污染物的含量

优化电厂化学制水处理流程，可以在科学配置各生产要素的同时，从整体上提高处理效率及质量，还可起到降低成本的作用。以往的处理流程为原水获取-适量加入聚合氯化铝混凝-沉淀-过滤-经由阳床-除碳器处理-进入阴床。常规处理流程下的污染物含量相对较多。基于此，有必要对其进行合理优化。优化后的处理流程如下：原水获取-曝气（加热至30℃）-放入氯气-融入聚合氯化铝混凝-沉淀-无阀过滤器-超滤系统-反渗透系统-经由阳床与阴床-混床。通过此种方式能够切实降低水中杂质含量，提高进入除盐系统的水体质量。同时还可减少树脂遭到污染的机率及其再生频率。

结束语

综上所述，化学水处理是整个电厂电力生产的重要环节之一，通过新技术与系统设计方式的创新，将信息技术与系统控制措施有效结合，可以提高系统的处理效率，确保系统的正常运行，保障发电厂的安全。

参考文献

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