火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水殺菌處理方式探討

任國(guó)輝　賈海燕

[摘要]由于烏海熱電廠循環(huán)冷卻水是將再生水深度處理后的中水作為補(bǔ)給水，這樣使循環(huán)冷卻水中的COD、氨氮等比以生水作為循環(huán)冷卻補(bǔ)給水的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)有大幅度提高，使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中生化反應(yīng)劇烈，循環(huán)冷卻水PH值下降，可能造成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中部分構(gòu)件發(fā)生嚴(yán)重腐蝕。通過(guò)對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行殺菌處理，可以有效抑制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的生化反應(yīng)。對(duì)火力發(fā)電廠循環(huán)水的殺菌處理方式做簡(jiǎn)要論述，并對(duì)幾種常用處理系統(tǒng)進(jìn)行比較，確定循環(huán)冷卻水最佳經(jīng)濟(jì)殺菌處理方案，提高循環(huán)冷卻水水質(zhì)。

[關(guān)鍵詞]循環(huán)冷卻系統(tǒng) 殺菌處理 探討

中圖分類號(hào)：TB4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0510116－01

一、概述

烏海熱電廠是北方聯(lián)合電力有限責(zé)任公司第一家使用生活污水經(jīng)深度處理后作為機(jī)組工業(yè)水系統(tǒng)補(bǔ)給水的發(fā)電廠，（包括循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水和鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)用水）。該深度處理裝置于2007年7月份開(kāi)始運(yùn)行，同時(shí)向我廠2×200MW機(jī)組循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)水，通過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后，循環(huán)冷卻水水質(zhì)指標(biāo)COD、氨氮等均有大幅度提高，循環(huán)冷卻水PH值下降，如果不早期采取措施，可能造成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中部分構(gòu)件發(fā)生腐蝕。因此，要長(zhǎng)期保持良好的循環(huán)水水質(zhì)，必須做好循環(huán)水的殺菌處理工作，根據(jù)循環(huán)冷卻水補(bǔ)水水質(zhì)情況，制定有效的、切實(shí)可行的循環(huán)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(qiáng)的氧化性，能夠破壞細(xì)菌、真菌及藻類的酶系，是冷卻水系統(tǒng)常用的廣譜性殺菌劑。具有價(jià)格低廉、殺菌力強(qiáng)、工藝簡(jiǎn)單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)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(huì)更好。另外，當(dāng)冷卻水中的余氯量為0.5～1mg/L時(shí)，氯不能穿透粘泥層，因此，余氯量控制非常嚴(yán)格。

2．次氯酸鈉其殺菌機(jī)理和氯是相同的。

3．二氧化氯與水中有機(jī)物接觸，能分解殘留微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，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(qiáng)等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是沸點(diǎn)較低(11℃)，氣體或液體均不能運(yùn)輸，必須配專門的發(fā)生器在現(xiàn)場(chǎng)制作和使用。

（二）非氧化型殺菌劑

1．氯酚在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)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(duì)真菌的抵抗能力；直接加進(jìn)冷卻水中，其殺生效果也很好。

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

（三）加液氯系統(tǒng)

1．系統(tǒng)簡(jiǎn)介。本系統(tǒng)由液氯鋼瓶、氣液匯流排組件、液壓秤、自動(dòng)壓力切換器、液氯蒸發(fā)器、真空加氯機(jī)、加氯擴(kuò)散器等組成。液氯鋼瓶中的液氯通過(guò)匯流排的液氯管進(jìn)入液氯蒸發(fā)器，蒸發(fā)的氯氣通過(guò)氯氣過(guò)濾器直接進(jìn)入真空加氯機(jī)，氯氣通過(guò)加氯機(jī)中的射水器加入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中。

2．系統(tǒng)特點(diǎn)。氯的工業(yè)用品是裝在鋼瓶中的液態(tài)氯，為保持液態(tài)，鋼瓶中需保持較高的壓力，使用時(shí)將液態(tài)氯蒸發(fā)為氣態(tài)。氯氣是有毒的，常溫下是氣體，在使用過(guò)程中應(yīng)避免泄漏到大氣中。為此，加氯設(shè)備應(yīng)保持非常嚴(yán)密。

（四）加次氯酸鈉（電解鹽水制次氯酸鈉）系統(tǒng)

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(fā)生如下電化學(xué)反應(yīng)。

電離反應(yīng)：NaCl——Na⁺+Cl

H₂O——H⁺+OH

陽(yáng)極：2Cl-→Cl₂↑+2ｅ

陰極：2H⁺+2e→H₂↑

溶液中：2NaOH⁺Cl₂→NzClO+NaCl+H₂O

總反應(yīng)：NaCl+H₂O→NaClO+H₂↑

2．系統(tǒng)簡(jiǎn)介。電解鹽水制次氯酸鈉系統(tǒng)包括鹽水配制系統(tǒng)、次氯酸鈉發(fā)生器、儲(chǔ)液罐、整流器、清洗系統(tǒng)及自控系統(tǒng)等。工藝流程簡(jiǎn)要如下：

該系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備是次氯酸鈉發(fā)生器。稀鹽水在發(fā)生器電解槽中的電解產(chǎn)物是次氯酸鈉，同時(shí)伴有少量氫氣生成。每個(gè)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(jīng)空氣稀釋到氫氣與空氣比例低于1%（氫氣爆炸濃度限度）時(shí)，安全排放到大氣中。

3．控制。從濃鹽池出口到加藥點(diǎn)全部采用自動(dòng)控制，能達(dá)到無(wú)人值班的程度。系統(tǒng)設(shè)有2個(gè)遠(yuǎn)傳信號(hào)接口，一個(gè)反應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)，另一個(gè)反應(yīng)故障報(bào)警狀態(tài)。

（五）直接投加次氯酸鈉系統(tǒng)

1．系統(tǒng)簡(jiǎn)介。該系統(tǒng)是一種新型的次氯酸鈉加藥系統(tǒng)，主要包括液態(tài)化學(xué)藥品投加器（以下簡(jiǎn)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(shè)干投機(jī)、溶液箱等設(shè)備。

2．工藝特點(diǎn)。該系統(tǒng)通過(guò)使用真空裝置——水射器將次氯酸鈉溶液從儲(chǔ)罐抽到投加點(diǎn)。利用V型槽控制閥和SCU/PCU控制器實(shí)現(xiàn)可精確的投加。從流量計(jì)上可顯示投加量。4～20ｍＡ輸出或高/低報(bào)警開(kāi)關(guān)可用于遠(yuǎn)程流量監(jiān)控，V型槽控制閥的行程可手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)。

3．主要裝置。

（1）液體投加器包括一個(gè)V型槽調(diào)節(jié)孔、電動(dòng)執(zhí)行器、流量計(jì)、真空調(diào)節(jié)器、PCU專用控制器，以上均安裝在一個(gè)壁掛式安裝板內(nèi)，蓋板是可移動(dòng)的。V型槽有一個(gè)可調(diào)節(jié)的流量孔，對(duì)任何流量均能提供穩(wěn)定、連續(xù)、精確的計(jì)量，可重復(fù)性好，能通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)控制。PCU為多功能設(shè)定點(diǎn)控制器，可根據(jù)流量和余氯量2個(gè)變量的輸入實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。PCU也可以不同的控制方式進(jìn)行控制，包括余氯量、復(fù)合環(huán)路及流量配比。

（2）恒流閥自動(dòng)加藥系統(tǒng)中帶有恒流閥，該閥可根據(jù)罐內(nèi)水位的變化自動(dòng)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(wěn)定的液體投加。這種真空吸力和儲(chǔ)罐內(nèi)的液壓產(chǎn)生液壓平衡，保證了液體投加器的穩(wěn)定性。

（3）水射器用于液體投加系統(tǒng)。當(dāng)水流過(guò)水射器時(shí)，可抽吸化學(xué)品進(jìn)入設(shè)備，這樣，壓力幾乎完全轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣?，從而產(chǎn)生一個(gè)極強(qiáng)的負(fù)壓區(qū)域，使化學(xué)藥品在真空條件下通過(guò)液體投加器后與壓力水混合，混合液再傳輸?shù)酵都狱c(diǎn)。

（4）控制。①手動(dòng)控制。調(diào)節(jié)定位器旋鈕可改變小孔面積，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。②啟停程序控制。系統(tǒng)真空的啟停通過(guò)射水水源的電磁閥或電動(dòng)閥動(dòng)作進(jìn)行控制，此閥門接在泵、開(kāi)關(guān)、控制器或定時(shí)器的控制電路上。

③SCU信號(hào)調(diào)節(jié)器。這種信號(hào)調(diào)節(jié)器提供了單一變量的自動(dòng)工藝控制，即流量。通過(guò)輸入流量因子及輸出計(jì)量因子進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（六）殺菌處理系統(tǒng)比較

1．加液氯系統(tǒng)較簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便、運(yùn)行費(fèi)用較低，但氯氣是有毒的，對(duì)人身安全、環(huán)境影響、運(yùn)輸?shù)确矫娑季哂幸欢ǖ奈ｋU(xiǎn)性，目前已很少應(yīng)用。

2．電解鹽水制次氯酸鈉系統(tǒng)運(yùn)行安全、可自動(dòng)化程度高，是目前應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)；但其系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，運(yùn)行費(fèi)用較高。

3．直接投加次氯酸鈉系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全、方便，占地面積很小，基建投資費(fèi)用節(jié)省明顯。這是一種新技術(shù)，有待于工程實(shí)踐的檢驗(yàn)。

作者簡(jiǎn)介：

任國(guó)輝，女，內(nèi)蒙古人，畢業(yè)于華北電力學(xué)院，助理工程師，現(xiàn)從事水化驗(yàn)工作。