化學水處理設備設施腐蝕問題及處理辦法

國能朗新明環保科技有限公司 李婧

在電廠化學污水處理設施的設計過程中，設備的特性是關鍵。由于缺乏相應的防腐措施，工業設備在使用過程中腐蝕會越來越嚴重，當其嚴重威脅電廠的正常運行時，必須考慮相關的預防措施。目前，預防腐蝕的各種技術中，關鍵技術點和人為因素造成的障礙很多，大多只能帶來暫時的緩解效果。為了更好地改善這類設備的腐蝕問題，保障其有效、合理、經濟地運行，需要及時處理電廠化學污水處理設施腐蝕帶來的安全隱患。

一、電廠化學水處理系統概述

電廠水循環系統對供熱系統工作環境中的物質和制冷系統有嚴格的要求，例如鍋爐給排水裝置不僅要求抗壓強度低，而且要求固體含量和有機物成分極低。電廠化學水處理系統的目的是嚴格控制水質，提供電廠工業設備所需的調節[1]，其處理過程如圖1所示，其中，處理階段由S1至S4表示。根據一般廢水處理技術的不同，電廠化學廢水處理技術可分為全離子交換處理技術、反滲透（Reverse Osmosis，RO）離子交換處理技術、二級RO技術和RO電脫鹽加工技術4種類型。發電廠的大部分水質都具有腐蝕性，且發電廠的化學凈水設備必須接觸各種強堿和強酸，因此這些設備對耐腐蝕性有更高的要求。化學水腐蝕不僅會降低工業設備的使用壽命，損害電廠的經濟效益，而且附著的化學物質也會進入水循環系統，從而加快設備的腐蝕速度，最終造成腐蝕的兩極分化，甚至造成爆炸，威脅相關人員生命安全。

圖1 水處理系統

二、處理電廠化學水處理設備設施腐蝕問題的重要意義

（一）降低水處理成本

理論上，電站化學廢水處理后可以二次利用，從而降低產品成本，眾所周知，如果設備在過濾水的過程中都受到侵蝕，會導致設備老化損壞[2]。因此，必須高度重視電廠化學污水處理方法中的侵蝕問題，通過各種方法減少侵蝕，提高設施的使用壽命。

（二）減少化學水處理負荷

大多數化學凈水設備采用復合金屬復合材料，如果化學水侵蝕工業設備本身，機械設備和部分原材料就融入化學水，這也無形地增加了化學水的溶液負荷[3]。此外，機械設備的侵蝕引起的化學成分變化也會對水處理產生不利影響，因此，必須立即解決工業設備的侵蝕問題，防止有機化工廢水處理負荷的增加。

三、電廠化學水處理設備設施腐蝕問題及處理對策

（一）襯膠層方面

在電廠工作的整個過程中，水處理設備極易受到腐蝕影響，也很容易被其他物體劃傷，在當前社會經濟發展水平下，隨著電廠規模的不斷發展和擴大，化學處理整個過程中出現的設備腐蝕問題更加不容樂觀，應及時防止這方面的問題，對于已經腐蝕的設備，應盡快進行修理[4]。襯膠管層是最易受到腐蝕的水處理設備之一，原因是在水凈化的情況下，容易被尖銳的物體劃傷或被化學物質損壞，例如，硫酸中有一些化學物質會破壞襯里粘膠，這些化學物質會產生一定的沉積作用，所以會對上酸洗槽的橡膠襯里管層造成一定的腐蝕破壞，詳情見圖2。此外，含有苯環的有機化合物，會對普通橡膠發生乳化溶解，進而侵蝕高酸性槽襯膠層。針對此類腐蝕，應首先明確污水處理體系中的化學藥劑是否合格，并嚴格按照相關標準進行原料采購，確保其符合生產要求。若從合成鹽酸生產企業采購，應盡可能減少流通環節，確保生產出的鹽酸達到規定的標準。其次，對鹽酸管線，要反復沖洗，直至無油，低位酸池的剩余酸排放至1號下酸槽，并進行仔細的清洗，確保無油后再添加新的鹽酸。第三，要做好陽床的檢測，并進行堿洗恢復，排除雜質，避免陽床內的雜質侵蝕。第四，要將所有的設備中的雜質都清理干凈，這樣才能減少設備的腐蝕，如果出現了嚴重的腐蝕，就必須要更換。另外，為相關員工配備防毒面具，識別危險，統一處置，避免各類污染物的排放。

圖2 高位酸槽襯膠層腐蝕

為了更好地避免上酸洗槽襯膠管層被腐蝕破壞，必須進行合理的防腐工作，為此，需要在水系統中選擇適宜藥劑[5]。首先要確保不容易對上酸洗槽的襯膠管層產生一定的腐蝕作用，并且返還的化學品中的殘留量需要嚴格控制在一定的規格上，方便更充分地保證化學制劑的純度。以某電廠化工廠污水處理為例，在選擇原料時，要保證原料的質量，確保原料符合生產加工標準的要求[6]。在購買鹽酸的情況下，要選擇有質量保證的廠家，同時要考慮廠家的信譽。這樣既保證了鹽酸的質量，又降低了各關鍵環節鹽酸的具體采購量。發生這種情況時，可有效保證鹽酸的純度。為了更好地防止一些腐蝕性化學物質進入管道流動性的鹽酸中，在整個制造過程中對管道進行了多次清理。只有保證生產制造池干凈、整潔，鹽酸才能更有力地投入工作。對于生產制造中必須使用的陽床，必須進行一定量的去除[7]。在開始工作之前，首先要確保陽床中沒有污垢和相關環境污染的化學物質。從而防止正極床中的有害物質對化學凈水設備的腐蝕。在開展工作的整個過程中，如果發現電廠化學水處理設備中存在一定污染環境的化學品，則必須合理解決這種損壞的原料，使化學水得以利用，有效解決腐蝕問題，減少腐蝕破壞，在處理一些化學凈水設備腐蝕嚴重時，必須進行合理更換，如果再次進行應用，則會出現更嚴重的腐蝕問題。

（二）鹽酸中和池和溝道方面

在發電過程中，強酸強堿形成的有機化學水難以完全中和，因此，在處理好腐蝕問題時，需要考慮問題的根源，對酸堿中和池進行再處理，進行化學水處理，只有這樣，才能進一步提高其防銹工作能力，進一步提高其使用壽命，同時，應選用一些具有較強性能的材料，這樣，酸堿中和罐在應用過程中的防腐性能可以得到大幅度的提高。其次，要提高運行質量。在中和池具體的基礎設施建設過程中，需要指定相應的管理人員對建設過程的每個階段進行嚴格的監督，確保不存在滲漏問題，最終，有必要讓每位員工的專業能力得到實質性的提升，讓他們以兢兢業業的態度開展自己的工作，合理保證了酸堿中和池的施工質量，促進了電廠穩步發展的趨勢。此外，酸堿中和池是化學水處理的關鍵。除了在項目建設過程中采取合理、具體的方法進一步完善監督管理范圍外，還需要對其周邊情況進行綜合分析，包括中和池選址的合理化。不僅要讓其遠離建筑區域，同時還需要保證其上方所加的一些覆蓋物具備合理的透氣性能，一旦發現問題應該及時對其進行處理，避免腐蝕問題進一步擴大。

另外，目前許多發電廠采用中和池處理廢酸、堿液等廢棄物。酸堿中和時，若酸、堿的用量不夠，或酸堿混合不均勻，都會影響到溶液的 pH，造成溶液的腐蝕。所以，在火力發電廠化學廢水處理系統中，應加強酸堿槽、中和池的防腐保護。對此類腐蝕問題的成因和治理方法進行了論述。首先，目前許多發電廠的化學水處理工藝，使用的酸堿中和池采用的是花崗巖石，或采用30mm以上的耐酸防腐材料。用這種材料建造的中和池，在材料黏合的時候，經常會出現漏水的情況。這是因為在電站防腐工程中，沒有按相關的規范和規范來進行。因此，在火力發電廠化學水處理系統施工中，對不同類型的樹脂膠漿進行了裂縫灌漿，并對不同黏結層的厚度進行了控制，并嚴格按照相關規范進行了施工，從而有效地解決了塊材黏結引起的腐蝕、滲漏問題。其次，由于酸堿中和池存在著滲透性，如果沒有及時修補，很容易造成設備的腐蝕。在進行修補時，要對破損的防腐層進行處理，檢查酸堿中和池的十層，看看有沒有被腐蝕液浸透，對于干、酸、堿中和池的修補，要先修補好基礎，然后才能進行防腐處理。第三個問題是酸堿池的設計布置。設計上，不能將廢棄的水池與其他的建筑相鄰，盡可能地讓廢棄的水池變成一個露天的，而且，廢棄的水池和溝渠，也要避免密閉。

（三）循環水加酸系統方面

對于一些隱蔽的循環水加酸系統，重要的是加強通常的安全檢查范圍，以確保這種結構的一致性。因為只保證結構的一致性，所以不容易出現泄漏等問題。另外，在修理這種循環水加酸系統時，一定要找專業的維修隊伍，確保加工工藝和原材料符合耐腐蝕規定。最好找一家能專業開發耐腐蝕解決方案的公司，并使用一些特殊的水泥和獨特的加工技術。針對腐蝕性液體滲入土層或深入結構的情況，必須對結構進行重新拆卸和大修，防止習慣性破壞或內置滲漏。對于這種結構，在中后期，應盡量將隱藏結構改為可見結構，以便及時處理泄漏和常見故障點，并立即修復。如果實在不行，也可以用光電攝像頭來監控安裝機械設備來控制這里的循環水加酸系統。冷卻循環水加藥裝置的管路較多，而這種管路也是安全防護的關鍵。一般來說，泄漏的位置多見于接頭或轉動部位。如果這樣的位置暴露在視線中，可以立即修復，但一旦結構隱藏在黑暗中，就尋找不容易泄漏點。在日常生活中，某個位置的機器設備經常會產生地基沉降。經檢查發現，某管道漏酸腐蝕了路基。地基沉降拉斷管線，從而引發更嚴重的滲漏和腐蝕。因此對于此部分的管線設置一定要科學。如果有隱藏管線，則要進行一定的更改，將其暴露在視野內以便更好地監控。為了降低管線腐蝕的可能，對這些管線不僅要加強巡查，還要做好防銹處理，現代的涂層技術在這方面已經比較先進，除此之外，還要做好保溫，避免溫差過大導致管線爆裂。其次，對循環水加酸系統的材料進行了探討。一般的碳鋼材料都是對酸性物質有一定的抗腐蝕性，現在很多電廠的化學水處理系統都是用碳鋼材料制成的，因為強酸會腐蝕橡膠，所以在閥門、法蘭等連接部位的密封墊不能用橡膠，而是要用鉛或者聚四氟乙烯，強酸會加速橡膠的老化。其次是循環水加酸裝置的安裝工藝問題。如果設備的安裝方法不當，也會引起設備泄漏，造成環境污染。在裝置安裝時.在水箱到位后，應對水箱進行注水測試，確定無問題后，再與水管連接。系統中的化學藥劑管道通常是非常細小的，假如沉淀不均勻，很容易造成管線破裂，從而造成藥劑泄漏。同時還要注意防腐和保溫，如果有泄漏，要及時處理。第三，要掌握投藥的方法。有關法規建議，在干電廠的污水處理系統中添加藥劑時，應選用計量泵，這是由于計量系統能很好地控制循環水的加酸量和加藥量。精確地控制循環中的酸堿度。

（四）除碳器本體及風道的腐蝕問題和處理方法

由于除碳機在長時間的使用中，其內襯膠層逐漸老化，并產生了裂縫，從而加劇了水處理體系中的溶劑對除碳器本體和管道的侵蝕，甚至造成脫碳器的外殼穿孔。要解決這種腐蝕問題，首先要對除碳器內部的銹蝕進行拋光，去除原有的舊膠水，讓金屬的表面暴露出來，然后清洗干凈。然后用清潔的刷子在經過處理的表面上刷上一層防腐涂料，等防腐涂料干了，再上一層，除碳器上的老化零件要清洗，用干凈的抹布把每一個零件的表面清洗一遍，然后在上面涂上一層防腐涂料，如果是已經被銹蝕的管道，則要將風管和除碳器體的連接處拆掉，并將風管和除碳器體的附件重新焊接起來。

四、結語

近年來，電廠在進行化學水處理時，所使用的機械設備經常被腐蝕，一方面，不僅會危及發電廠的經濟效益，另一方面也會讓工作人員遭受身體和生命上的危害。對此，發電廠相關管理人員有必要合理關注問題，找出其中的直接原因，盡早實施對策，合理預防腐蝕問題，促進發電廠更好地工作。