常規化學水處理工藝對比分析

韓子堂

摘要：隨著我國用電量的增加，電廠的重要性不言而喻。電廠的電力生產需消耗大量水資源，為確保水資源的合理應用，在電廠用水之前，需對水資源進行有效處理。現對現代火力發電廠所用的化學水處理技術進行了詳細分析，結合電廠實際經驗，著重對現代電廠的信息技術及系統控制技術進行了深入研究，使得電廠化學水處理技術可與現代控制系統設計相結合，從而確保電廠的運營效率，保證供電質量。

關鍵詞：常規;化學水處理;工藝對比

引言

在電廠生產期間實施化學水處理技術的創新和優化工作，有利于提升電力生產的穩定性和經濟效益。從當前情況來看，非法排放化學廢水對水資源有嚴重的不良影響，和我國環境保護政策不符。近幾年，我國化學制水處理技術有所改善，應用效果較佳，可以有效維護水資源的安全性和清潔性，能夠實現節能的目的。

1當前電廠化學水處理系統的發展概況

通過對我國電廠的工作模式和發展情況進行分析，發現大多數電廠的化學水處理系統的組成都較為復雜，其中多數是由以下系統組合而成，包括凈水預處理系統、反滲透預脫鹽系統、鍋爐補給水處理系統凝結水精處理系統、汽水取樣檢測分析系統定冷水處理系統、化學加藥系統綜合水泵房系統、循環水加氯系統廢水污水處理系統等。這些功能都是相互聯系相互影響的，因此整個化學水處理系統的布置應該盡可能的緊湊集中。隨著計算機技術的快速發展，高參數火電機組的自動化綜合控制系統越來越先進、越來越完善。分散控制、集中管理的自控系統應用正在朝著多元化的方向發展，例如膜處理技術在水質處理中廣泛應用，離子交換樹脂和微生物技術也取得了很大的進展;化學水處理技目前電力生產規模的迅速擴大，化學水處理系統的技術也逐漸趨于污染減少、環保效果更好、消耗能源少，對環境保護起到了重要的作用。

2電廠化學水處理方式

2.1雙膜凈水技術

雙膜凈水處理技術指選用雙層過濾膜來完成污水處理，還可以結合反滲透膜、過濾膜來完成水體凈化。在實際凈水過程中應用雙膜凈水技術能夠解決水體鹽度、硬度過高等一系列問題。雙膜凈水技術的發展速度非常快，中國很多地區都在使用雙膜凈水技術，該技術的主要應用地區大多都屬于沿海地區或是當地水體環境經過污染后其硬度較高的區域。這部分地區在生產自來水時依然沿用傳統的水體凈化方式，很難將水體中的各種污染物完全解決，而且在水處理過程中還有可能造成水資源的二次污染，如果生產出的水質無法滿足當地的基本用水需求，就會給當地居民的日常生活與經濟發展帶來非常嚴重的影響，所以這一類地區需要選擇雙膜凈水技術來保證當地水資源的正常供應。該技術相較于傳統凈水技術而言，額外增加了超濾凈水、納濾凈水以及反滲透技術，經過凈化后的水體可以直接流入清水池中，部分水體還可以在反滲透處理之后流入清水池。凈化之后的水體通過加工便能實現對當地水資源的供給。

2.2反滲透+混床處理方式的水處理工藝

此種類型的水處理方式對于水質的要求較低，通常來講，地表水、地下水和城市中水都能夠作為水源供給，完成取水工作。水處理的第一步就是實施儲水操作，待達到相應的水體規模后，向反應池內添加絮凝劑，進行混凝、沉淀。將沉淀池的上清液導入指定的過濾裝置內，將水中的懸浮物和大顆粒物過濾掉，再進入活性炭過濾器（或石英砂+無煙煤）進一步過濾后，通過超濾將懸浮物、膠體、有機物等去掉。通過阻垢劑加藥裝置，使阻垢劑與超濾產水充分混合后進入反滲透裝置，反滲透產水的含鹽量已相當低，再進入離子交換器進一步純化，制成電導率小于0.15μs/cm的超純水。此工藝因反滲透已除去了大部分鹽分，離子再生所需的酸堿耗量也相應減少，而且投資成本適中，已成為近幾年電廠化學水處理工藝的首選。但是，此工藝因制水環節多，占地面積大，運行維護費用也相應增多，隨著環保要求的日益嚴格以及征地費用的日益提高，也不再是最佳方案。

2.3化學清洗鈍化

鈍化環節的末端流程就是化學清洗，電廠經常使用的鈍化劑是亞硝酸鈉，但是依據專業研究和有關調查結果顯示，亞硝酸鈉對人體有致癌作用，隨著研究進程不斷推進，各國科研人士開始積極推廣綠色化學技術，生產符合環保理念的鈍化劑———過氧化氫，過氧化氫作為鈍化劑參與電廠化學清理工作，符合綠色化學處理流程要求，過氧化氫本身作為無毒的物質在化學分解之后會產生水和氧氣，生成物對人體無毒害，符合綠色化學生產流程要求，推動了環境保護工作發展，符合當前的經濟社會發展趨勢，也利于電廠的可持續發展。

2.4離子交換水處理技術

在離子交換技術應用的初期，采用的只是天然的和無機質的交換劑，目前普遍應用于水處理中的交換劑是合成的離子交換樹脂。離子交換樹脂是一類帶有活性基團的網狀結構的高分子化合物，其還包含了能夠解離的基團，處于水溶液內離子交換劑中能夠解離的基團可以和溶液內其他陰離子相互交換，產生的交換反應為平衡反應。在層析柱上面進行反應的時候，因為需要添加新的交換溶液，因此使得平衡一直朝著反應正方向進行，直到完全反應即可，此種操作原理有利于洗脫離子交換劑內的離子。單一離子交換技術的優點是降低了設備成本，但是運行費用高，操作繁瑣，再生用酸堿耗量大，對環境污染的風險也相應增大。需要明確注意的是，應用離子交換技術獲取的水，雖然純度高、品質好，但電導率和pH值非常低，根本不符合鍋爐補水的基本要求，基于此，就需要應用加藥系統，通過加入氨水等藥品提升電導率和pH值，保證高溫高壓容器不被腐蝕，促使電廠安全生產。

2.5一級除鹽的處理方式

化學水處理中的一個關鍵環節是一級除鹽，在整個系統設計工作中，一級除鹽傳統上主要是通過離子交換器的方式進行預處理。由于化學水處理中的預處理只可以使用化學加藥的方式來降低水的硬度，減少懸浮物，并不能清除水中的鹽類物質，所以在系統設計中需要應用強酸性的陽離子及強堿性的陰離子交換器對天然水中的鹽類物質進行有效控制，從而將水中的鹽類去除，這也被稱作“一級除鹽方式”。具體而言，在整個除鹽系統中，水需要先進入陽離子交換器，經過處理，將水中的碳氧化合物轉化為二氧化碳，經過處理以后的二氧化碳會直接進入到除碳設備中。最后，系統會主動將除碳器打開，空氣進入到除碳器中，二氧化碳會上浮，從而達到除碳的目的。剩余的水會繼續流入除碳器下方的水池，通過中間水泵再進入到陰離子交換器，通過陰離子交換器完成整個交換過程，從而完成整個一級除鹽工作。

3電廠化學水處理的相關控制方式

3.1及時對活性炭過濾器進行擦洗

在離子交換除鹽設備系統中，活性炭過濾器起著決定性的效果。這是因為活性炭過濾器可以有效保護樹脂，提升樹脂的使用性能。另外，要想確保活性炭過濾器的性能，還應做好擦洗工作，將活性炭過濾器中包含的懸浮物和有機物等雜質清除，進而起到良好的吸附效果。由此可知，保護樹脂免受污染的主要方式是定期擦洗活性炭過濾器。

3.2一級除鹽的有效控制

一級除鹽的控制方法主要有兩種，即單元制及母管制。如果系統處于正常運行中，某一設備出現故障問題，需將設備重新啟動，就要用到單元制的方法進行有效控制。母管制指的是發電系統中某一設備損毀，將會導致設備停運，此時投運備用設備，以保證系統正常運行。在一級除鹽系統中，需要綜合運用上述兩種控制方式，從而保證設備的穩定性。

結語

從以上論述來看，在電廠內化學制水系統起著極大的作用，這是因為直接使用自然水的話，其中包含的有害物質就會使電廠內的設備受損，不利于電廠生產安全，所以，引進化學水處理系統不但可以提升化學水的處理效率，而且能夠提高企業的經濟效益。

參考文獻

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