火力發電廠循環冷卻水殺菌處理方式探討

任國輝　賈海燕

[摘要]由于烏海熱電廠循環冷卻水是將再生水深度處理后的中水作為補給水，這樣使循環冷卻水中的COD、氨氮等比以生水作為循環冷卻補給水的循環冷卻水系統有大幅度提高，使循環冷卻水系統中生化反應劇烈，循環冷卻水PH值下降，可能造成循環冷卻水系統中部分構件發生嚴重腐蝕。通過對循環冷卻水系統進行殺菌處理，可以有效抑制循環冷卻水系統中的生化反應。對火力發電廠循環水的殺菌處理方式做簡要論述，并對幾種常用處理系統進行比較，確定循環冷卻水最佳經濟殺菌處理方案，提高循環冷卻水水質。

[關鍵詞]循環冷卻系統 殺菌處理 探討

中圖分類號：TB4文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0510116－01

一、概述

烏海熱電廠是北方聯合電力有限責任公司第一家使用生活污水經深度處理后作為機組工業水系統補給水的發電廠，（包括循環冷卻水系統的補充水和鍋爐補給水處理系統用水）。該深度處理裝置于2007年7月份開始運行，同時向我廠2×200MW機組循環冷卻水系統進行補水，通過一段時間運行后，循環冷卻水水質指標COD、氨氮等均有大幅度提高，循環冷卻水PH值下降，如果不早期采取措施，可能造成循環冷卻水系統中部分構件發生腐蝕。因此，要長期保持良好的循環水水質，必須做好循環水的殺菌處理工作，根據循環冷卻水補水水質情況，制定有效的、切實可行的循環水殺菌處理方案。

二、殺菌處理方案的探討確定

（一）殺菌劑的種類

1．氧化型殺菌劑。氧化型殺菌劑具有較強的氧化性，能夠破壞細菌、真菌及藻類的酶系，是冷卻水系統常用的廣譜性殺菌劑。具有價格低廉、殺菌力強、工藝簡單、使用方便等優點。其缺點是有腐蝕性，殺菌作用缺乏持久性，與非氧化型殺菌劑配合使用效果會更好。另外，當冷卻水中的余氯量為0.5～1mg/L時，氯不能穿透粘泥層，因此，余氯量控制非常嚴格。

2．次氯酸鈉其殺菌機理和氯是相同的。

3．二氧化氯與水中有機物接觸，能分解殘留微生物的細胞結構，起到防止或除去粘泥的作用。它具有劑量小、作用快、殺菌力強等特點。缺點是沸點較低(11℃)，氣體或液體均不能運輸，必須配專門的發生器在現場制作和使用。

（二）非氧化型殺菌劑

1．氯酚在循環冷卻水系統中使用的是三氯酚和五氯酚，它們的殺菌滅藻效果非常好。通常用它們噴灑冷水塔，以增加木材對真菌的抵抗能力；直接加進冷卻水中，其殺生效果也很好。

2．季胺鹽是一種有機胺鹽，具有陽離子型化合物的性質，由于它的殺菌性能及表面活性作用，穿透性強，是一種良好的殺菌劑。其缺點是易與水中的陰離子型水處理劑發生反應，降低殺菌效果，且殺真菌效果差，當系統中霉菌、真菌較多時，要考慮與殺真菌效果好的殺菌劑共同使用。

（三）加液氯系統

1．系統簡介。本系統由液氯鋼瓶、氣液匯流排組件、液壓秤、自動壓力切換器、液氯蒸發器、真空加氯機、加氯擴散器等組成。液氯鋼瓶中的液氯通過匯流排的液氯管進入液氯蒸發器，蒸發的氯氣通過氯氣過濾器直接進入真空加氯機，氯氣通過加氯機中的射水器加入循環冷卻水系統中。

2．系統特點。氯的工業用品是裝在鋼瓶中的液態氯，為保持液態，鋼瓶中需保持較高的壓力，使用時將液態氯蒸發為氣態。氯氣是有毒的，常溫下是氣體，在使用過程中應避免泄漏到大氣中。為此，加氯設備應保持非常嚴密。

（四）加次氯酸鈉（電解鹽水制次氯酸鈉）系統

1．電解制氯原理。一定濃度（3%～4.5%）的稀鹽水在直流電的作用下將發生如下電化學反應。

電離反應：NaCl——Na⁺+Cl

H₂O——H⁺+OH

陽極：2Cl-→Cl₂↑+2ｅ

陰極：2H⁺+2e→H₂↑

溶液中：2NaOH⁺Cl₂→NzClO+NaCl+H₂O

總反應：NaCl+H₂O→NaClO+H₂↑

2．系統簡介。電解鹽水制次氯酸鈉系統包括鹽水配制系統、次氯酸鈉發生器、儲液罐、整流器、清洗系統及自控系統等。工藝流程簡要如下：

該系統的關鍵設備是次氯酸鈉發生器。稀鹽水在發生器電解槽中的電解產物是次氯酸鈉，同時伴有少量氫氣生成。每個電解槽都具有分離氫氣的功能，并有氫氣稀釋排放口，氫氣經空氣稀釋到氫氣與空氣比例低于1%（氫氣爆炸濃度限度）時，安全排放到大氣中。

3．控制。從濃鹽池出口到加藥點全部采用自動控制，能達到無人值班的程度。系統設有2個遠傳信號接口，一個反應運行狀態，另一個反應故障報警狀態。

（五）直接投加次氯酸鈉系統

1．系統簡介。該系統是一種新型的次氯酸鈉加藥系統，主要包括液態化學藥品投加器（以下簡稱液體投加器）、水射器、恒流閥等。如果投加粉狀或藥片狀次氯酸鈉，再增設干投機、溶液箱等設備。

2．工藝特點。該系統通過使用真空裝置——水射器將次氯酸鈉溶液從儲罐抽到投加點。利用V型槽控制閥和SCU/PCU控制器實現可精確的投加。從流量計上可顯示投加量。4～20ｍＡ輸出或高/低報警開關可用于遠程流量監控，V型槽控制閥的行程可手動或自動調節。

3．主要裝置。

（1）液體投加器包括一個V型槽調節孔、電動執行器、流量計、真空調節器、PCU專用控制器，以上均安裝在一個壁掛式安裝板內，蓋板是可移動的。V型槽有一個可調節的流量孔，對任何流量均能提供穩定、連續、精確的計量，可重復性好，能通過手動或自動控制。PCU為多功能設定點控制器，可根據流量和余氯量2個變量的輸入實現自動控制。PCU也可以不同的控制方式進行控制，包括余氯量、復合環路及流量配比。

（2）恒流閥自動加藥系統中帶有恒流閥，該閥可根據罐內水位的變化自動減緩流出水的壓力變化，使投加量不受罐中水位的變化的影響，保持穩定的液體投加。這種真空吸力和儲罐內的液壓產生液壓平衡，保證了液體投加器的穩定性。

（3）水射器用于液體投加系統。當水流過水射器時，可抽吸化學品進入設備，這樣，壓力幾乎完全轉變為速度，從而產生一個極強的負壓區域，使化學藥品在真空條件下通過液體投加器后與壓力水混合，混合液再傳輸到投加點。

（4）控制。①手動控制。調節定位器旋鈕可改變小孔面積，實現手動控制。②啟停程序控制。系統真空的啟停通過射水水源的電磁閥或電動閥動作進行控制，此閥門接在泵、開關、控制器或定時器的控制電路上。

③SCU信號調節器。這種信號調節器提供了單一變量的自動工藝控制，即流量。通過輸入流量因子及輸出計量因子進行調節。

（六）殺菌處理系統比較

1．加液氯系統較簡單、運行方便、運行費用較低，但氯氣是有毒的，對人身安全、環境影響、運輸等方面都具有一定的危險性，目前已很少應用。

2．電解鹽水制次氯酸鈉系統運行安全、可自動化程度高，是目前應用最廣泛的系統；但其系統復雜，占地面積大，運行費用較高。

3．直接投加次氯酸鈉系統簡單，運行安全、方便，占地面積很小，基建投資費用節省明顯。這是一種新技術，有待于工程實踐的檢驗。

作者簡介：

任國輝，女，內蒙古人，畢業于華北電力學院，助理工程師，現從事水化驗工作。