淺談優(yōu)化火電廠循環(huán)水處理策略

陳衛(wèi)梅 丁 立 荊建平

（1，2、江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院張家港分院，江蘇 張家港 215600 3、江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院鎮(zhèn)江分院丹陽所，江蘇人 鎮(zhèn)江 215600）

循環(huán)水運行過程中產(chǎn)生的主要問題是污垢、水垢、腐蝕，微生物粘泥，這些問題如能解決就是成功，如能刷新、提速就是優(yōu)化。

目前，“環(huán)境惡化”“人口爆滿”和“資源枯竭”是全世界的三大危機，“水緊缺、水污染”已成為不爭的事實，火電廠是用水大戶，其中循環(huán)水占很大的比例，因此，循環(huán)水處理方案的優(yōu)化，提高循環(huán)水濃縮倍率就顯得舉足輕重。

1 循環(huán)水處理的策略

循環(huán)水的處理方法較多，目前，主要可分為以下幾大類：穩(wěn)定水質法；補充水軟化；水質調節(jié)；控制金屬腐蝕；抑制微生物。

1.1 加穩(wěn)定劑穩(wěn)定水質

在循環(huán)水中加穩(wěn)定劑，通過整合反應和表面吸附，有效地抑制或減緩水循環(huán)的傳熱面結垢。目前，一些常用的抑制劑有聚磷酸鹽、多元磷酸，磷酸，聚羧酸和復合阻垢劑。

還有就是在在循環(huán)水中加酸 (通常為硫酸)或通入CO2氣體，降低PH值，使重碳酸鹽處于穩(wěn)定狀態(tài)。原理是：Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2，這里要注意：把握好酸的增加量是很重要的，多了設備腐蝕，少了不見效。PH值如何控制呢？這就看你如何控制CO2的量了，循環(huán)水通過冷卻塔時，要防止CO2的溢出，因為CO2溢出，CaCO3在塔內結晶把填料堵住就會很麻煩。

1.2 補充水軟化

這個方法是把碳酸鹽除去，以防水垢，常用的方法有：一、離子交換樹脂法，這種方法補充水量小的循環(huán)水系統(tǒng)適合用;二是石灰軟化法，就是投加石灰，使Ca(HCO3)2反應生成CaCO3沉淀。這個法子化錢少，循環(huán)水里含鈣多的常用。

還有用離子交換的方法，就是使用弱酸性陽離子交換樹脂，讓再生率PH接近1，容易和碳酸鹽硬度反應，通過系統(tǒng)循環(huán)補充水軟化。

1.3 添加藥品，調節(jié)水質

向循環(huán)水中添加化學藥品，調整水質量改變或調節(jié)水鹽的組成，讓水不容易形成水垢。常用的方法是煙氣加酸法處理。加酸降低循環(huán)水碳酸鹽硬度，讓循環(huán)水低于極限碳酸鹽的硬度，從而減緩結垢趨勢，達到防垢的目的。目前，加酸法經(jīng)常和處理水垢復合使用，煙氣處理方法是利用爐煙含有二氧化碳酸性物質，加入循環(huán)水，能有效地抑制碳酸氫鈣的分解反應，循環(huán)水的鈣鹽保持碳酸氫鹽狀態(tài)，防止污染。

1.4 控制金屬腐蝕

用于腐蝕性介質的腐蝕抑制劑，抑制金屬腐蝕的添加劑，不改變性質的腐蝕介質，不需對設備的表面處理。因此，使用緩蝕劑是一種經(jīng)濟效益較高、適應性強的金屬防護措施。常用的緩蝕劑有硅酸鹽、鉬酸鹽、鋅鹽、磷酸鹽、聚磷酸鹽、有機多元磷酸、巰基苯并噻唑(MBT)、苯并三唑(BTA)和甲基苯并三唑(TTA)、硫酸亞鐵等，目前更趨向于使用后面幾種有機磷酸鹽和低磷緩蝕劑。

也可以用用提高循環(huán)水的PH值的方法，使金屬表面氧化物保護膜的增長趨勢，從而有利于控制設備腐蝕。敞開式循環(huán)水系統(tǒng)冷卻塔通常采用曝氣增加值，當水和空氣中的二氧化碳的平衡，水的pH值大約是8.5。提高循環(huán)水的PH值，不可避免地也會帶來一些問題：如循環(huán)水結垢傾向增加，設備腐蝕速率降低，一些腐蝕抑制劑作用會失敗。目前，可以通過添加特殊的堿性循環(huán)冷卻水處理開發(fā)的復合緩蝕劑解決，例如：聚磷酸鹽-鋅鹽-磷酸鹽-分散劑、聚磷酸鹽-正磷酸鹽-磷酸鹽-三元共聚物、有機多元磷酸-聚合物分散劑-唑類、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等

1.5 抑制微生物

循環(huán)水系統(tǒng)微生物帶來的腐蝕，粘泥和細菌的生長。控制方法是：選擇耐蝕材料設備；控制循環(huán)水中的氧含量和PH值；控制懸浮物和微生物養(yǎng)分等水質指標；在防腐涂料中加入殺菌劑，抑制微生物的生長；冷卻塔進風口加百葉窗；設置側流過濾設備；補充水混凝預處理。

2 火電廠循環(huán)水處理的新趨勢

減少循環(huán)水的濁度和總溶解固體，減少系統(tǒng)補水量，提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)，降低加工成本，不使用化學品，最終實現(xiàn)無污染—“零排放”。

提高循環(huán)水的濃縮，可以減少水的消耗，節(jié)約水資源，還可以減少污水，減少對環(huán)境的污染，并降低成本的循環(huán)水處理。

在電廠，循環(huán)水冷卻介質的低溫，溫度只有50攝氏度左右，在實際操作中，鹽含量的增加是最多的問題，還有就是滋生細菌，灰塵等，只要循環(huán)水排放濃水淡化，污水生化處理和過濾，再放入部分新鮮水作補充水就OK了。

新趨勢最主要的一點是:循環(huán)水濃水經(jīng)過脫鹽處理后，可以全部脫去硬度，含鹽量低于新鮮水，濁度小于新鮮水，處理運行費用低于當?shù)氐男迈r水價格。生活污水生化處理和過濾后作為循環(huán)水補充水的運行費用也低于當?shù)氐男迈r水價格，從而在循環(huán)水系統(tǒng)中，按這樣的方案處理能為企業(yè)取得一定的經(jīng)濟效益，而且隨著國家對水資源價格和污水排放的控制，經(jīng)濟效益會越來越顯著。

3 新趨勢與現(xiàn)策略的比較

反滲透膜技術在火電廠水循環(huán)的進一步使用將會是趨勢。離子交換法主要用于去除離子化的物質，生化處理出水COD值相對較高，大部分的非離子型有機化合物，污水中的有機物和樹脂的反應基團固定離子結合能力是非常大的，這是很難進行再生，嚴重影響了再生效率和交換容量；此外，樹脂抗氯氣、氧氣、氧化劑氧化性太差，所以不應該被使用。電滲析離子交換膜為介質，用離子選擇性分離水溶液中的某些物質。它是在離子交換技術基礎上發(fā)展起來的新技術，它利用率很低（50%-60%），運行成本很高，因此，不應該用電滲析。反滲透法是近年來發(fā)展起來的膜技術，它已廣泛應用于除鹽污水處理等方面。該方法的實質是在水溶液中帶來了巨大壓力，溶劑水通過反滲透膜到淡水，和溶質保留成了濃水，這樣可實現(xiàn)的目標有兩個，一個是從含鹽水中取淡水；二是溶解污染物。處理后的水直接重復使用。

結束語

綜上所述，節(jié)約循環(huán)水的用量，可以極大地緩解水資源短缺在中國的矛盾，減少污水排放，可以減少環(huán)境污染，確保環(huán)境可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展，促進生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)，對改善居住環(huán)境有著重要的意義。

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[3]周靜華.發(fā)電廠循環(huán)水處理對機組效率的影響[J].發(fā)電設備，2011，(01).