淺談極化水處理技術在火電廠循環水系統中的研究與應用

張芳芳 梁志國（棗礦集團田陳煤礦富源熱電公司 山東棗莊277523）

隨著全民低碳環保意識的不斷增強，人們對節能、減排有了更高的理解，有著強烈的社會責任感和環保意識。對節能減排的重視已從注重經濟效益轉變為關注水資源的高效利用和環境保護。極化水處理技術是滿足企業環保、節能、減排多方面的要求的一種新型水處理技術。經過近幾年的推廣已成功在多家火電廠循環水系統中使用，使用效果不論是在經濟方面還是的環境效益方面都收到了很好的效果。

一、采用水處理藥劑處理循環水存在的問題分析

我電廠循環水系統保有水量為10000m3，循環水量為5000m3/h,補水量為150m3/h，循環水濃縮倍率一般控制在2.0-2.5之間。之前的水處理方式為采用投加阻垢劑和緩蝕劑來解決凝汽器銅管及循環水系統的結垢與腐蝕問題，通過定期投加殺菌滅藻劑來解決水系統藻類的產生。經過近八年時間的運行，年水處理藥劑費用約在120萬元左右，水費約135萬元。雖然運行成本較高，但是仍存在循環水水系統結垢、腐蝕等問題，尤其是凝汽器出口端由于溫度較高，結垢問題仍比較嚴重，每次停爐檢修都要對凝汽器銅管內部進行高壓水清洗，非常不經濟。

二、采用極化水處理技術處理循環水的可行性

1.理論依據

分子的正、負電荷中心在無外場時不重合，分子存在極性。

（1）防垢原理

水分子結構中由于氫氧原子不對稱，使水分子具有極性。水分

在通過極化場時其結構發生改變，極性加強，循環水中的陰、陽離子與極性水分子正、負端親和力加強。當達到足夠的強度時，這種親和力使陰、陽離子較牢固的分布在極性水分子的正、負極兩端，并被大量的極性水分子包圍，不能自由運動，防止循環水中陰陽離子結合沉積生成水垢。

（2）除垢及殺菌、滅藻原理

水在極化場的極化作用下產生大量的“自由”電子，這些“自由”電子被循環水中溶解的O2吸收，生成 O2-、H 2O2等活性氧自由基?；钚匝踝杂苫饔萌缦拢?/p>

①循環水中存在大量O2-、H 2O2等活性氧自由基，菌藻類無法生長；

②活性氧自由基，對已生成的垢類具有很強的破壞作用。

（3）緩蝕原理

①陰離子被水分子包圍，減少陰離子對管壁的化學腐蝕；

②菌藻類無法生存，從而避免了微生物對管壁的生物腐蝕；

③自由電子被O2吸收生成O2-、H 2O2、OH-等活性氧自由基與器壁作用產生一層氧化被膜，防止腐蝕。

綜上所述，極化水處理技術應用于電廠循環水系統可以起到阻垢、緩蝕、滅藻的目的，是完全可行的。

2.極化水處理與加藥處理的區別

循環水的結垢:循環水中Ca(HCO3)2在凝汽器受熱產生分解:

加藥處理

藥劑防垢：Ca(HCO3)2受熱分解產生的Ca2+與藥劑生成：

（1）Ca2+的絡合物；

（2）Ca2+被包圍阻止了Ca2+和CO32-結合；

加藥殺菌滅藻：一般定期投加殺滅的菌藻劑，易產生大量的菌藻尸體成為生物粘泥。

藥劑緩蝕：緩蝕藥劑在系統壁吸附或沉積一層膜起到緩蝕作用。

極化處理

極化水處理防垢：Ca(HCO3)2受熱分解產生的Ca2+離子和CO32-離子被極性水分子分別包圍，

阻止Ca2+和CO32-結合生成垢類，防止循環過程中結垢。

當Ca2+離子和CO32-離子循環到冷卻塔池子相對死水區域時，由于水分子極性減弱，不能較牢固的包圍住時，Ca2++和CO32-相互結合在冷卻池析出。

三、極化水處理使用技術要求

1.必須加酸控制循環水的PH 8.0-8.6，加酸地點應在循環水池循環水泵入水口處，連續投加；

2.投球數量應符合《電力行業標準》之要求的高限7%-13%為宜，膠球應選擇標準剝皮膠球；

3.特別注意及時更換直徑小于凝汽器管徑或破損的膠球，根據膠球生產廠家的要求，一般2-3個月應全部更換一次膠球；

4.膠球清洗裝置的運行每次不低于6小時，

5.極化水處理系統正常運行過程中，循環水的濃縮倍率應穩定，避免忽高忽低；

6.使用極化水處理初期，應在2-3個月檢查輔機情況，確保運行安全。

結論

所有使用極化水處理技術的用戶，循環水的濃縮倍率均控制在5～6倍以上，符合GB50050要求，達到了較好的節水效果，在處理效果上高濃縮倍率時，完全能夠達到加藥時的效果，可滿足防垢、緩蝕、防止菌藻的安全要求。節水效果非常顯著，適用的水質范圍較廣，運行管理方便?？梢酝耆鎮鹘y加藥處理。對企業環保減排有重要意義。

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