淺析電廠化學(xué)水處理技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

鄒方遠(yuǎn)++李鵬

摘 要：水是我國電廠生產(chǎn)運(yùn)行中十分重要的介質(zhì)，水在很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都有很好的應(yīng)用，并以此作為媒介轉(zhuǎn)換能量。電廠生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行效果以及使用壽命都會(huì)受到蒸發(fā)后的水蒸氣質(zhì)量的影響，所以在電廠化學(xué)水處理過程中，需要保證處理工作是科學(xué)合理的，不能讓含有腐蝕性的水進(jìn)入到電廠設(shè)備中，防止出現(xiàn)設(shè)備的損害。在電廠化學(xué)水處理中需要采用科學(xué)的工藝設(shè)備，全膜分離技術(shù)是性能比較好的處理工藝，因此在電廠生產(chǎn)中有很好的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電廠 化學(xué)水 處理技術(shù) 應(yīng)用

1、電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)水源水質(zhì)

某電廠水處理系統(tǒng)的水源取水口為某市C村段長江水，此段長江水全年平均水質(zhì)參數(shù)分析分別為：pH（25oC）7.77；溶解固形物/（mg.L-1）140.6；懸浮物/（mg.L-1）88.24；耗氧量/（mg.L-1）7.74；鐵離子/（mg.L-1）0.41；銅離子/（mg.L-1）0.029；氯根/（mg.L-1）8.64；硫酸根/（mg.L-1）24.71；鉀離子/（mg.L-1）1.805；鈉離子/（mg.L-1）7.5；鈣離子/（mg.L-1）31.51；鎂離子/（mg.L-1）5.97。

該電廠水處理工藝如下：

（1）超濾裝置產(chǎn)水。超濾裝置能夠阻止水中的懸浮物、膠體、微生物等物質(zhì)透過，并能去除部分BOD和COD，以達(dá)到水質(zhì)凈化的目的，產(chǎn)水水質(zhì)能夠達(dá)到濁度≤0.2NTU，SDI≤3，但是無法去除重金屬等離子型雜質(zhì)。

（2）一級(jí)反滲透裝置產(chǎn)水。需要對(duì)一級(jí)反滲透裝置進(jìn)行擴(kuò)容。

（3）二級(jí)反滲透裝置產(chǎn)水。二級(jí)反滲透裝置由于產(chǎn)水電導(dǎo)率<5μS/cm（25℃）。

（4）電除鹽裝置產(chǎn)水。電除鹽產(chǎn)水作為電廠鍋爐的補(bǔ)給水，水質(zhì)非常純凈，產(chǎn)水電導(dǎo)率≤0.15μS/cm（25℃）、Na≤3μg/L、活性硅≤5μg/L。

（5）電除鹽裝置副產(chǎn)品水。二級(jí)反滲透產(chǎn)水作為電除鹽裝置進(jìn)水，經(jīng)過電除鹽裝置處理后，電除鹽裝置產(chǎn)水被進(jìn)一步凈化，成為除離子水，而相應(yīng)的，電除鹽裝置副產(chǎn)品水被濃縮，變?yōu)椤皬U水”排放至超濾產(chǎn)水箱。整個(gè)生產(chǎn)過程中不添加任何化學(xué)藥劑，電除鹽裝置的副產(chǎn)品水產(chǎn)水量18m3/h，水質(zhì)情況：電導(dǎo)率40-50μS/cm（25℃），Na離子含量約600-1000μg/L，活性硅含量約100-300μg/L，全鐵含量很低，約10μg/L。

2、工業(yè)水處理技術(shù)及應(yīng)用

2.1 反滲透水處理技術(shù)

簡單來說：反滲透水處理就是在水中設(shè)置一層半透膜，膜的中間有小孔供水通過，同時(shí)過濾雜質(zhì)。這層膜就叫做反滲透膜。最重要的就是這層膜。如果這層膜中間的孔隙很大，水和水里的雜質(zhì)都可以通過，就起不到過濾的作用。如果孔隙太小，水流動(dòng)的速度就會(huì)很慢，效率低，而且在水壓的作用下，這層膜容易受到損壞，需要頻繁更換，工序麻煩。所以說，高效益的反滲透過程必須要同時(shí)滿足兩個(gè)條件：一是半透膜的過濾效果要好并且不能阻礙水流的通過；其二是操作的壓力必須高于濃溶液的滲透壓，這樣才能保證反滲透運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行。

反滲透裝置的主要優(yōu)點(diǎn)有：可以連續(xù)運(yùn)行，生產(chǎn)出來的水水質(zhì)穩(wěn)定，不用酸堿再生節(jié)省成本，不會(huì)因再生而停機(jī)，不需反沖和清洗用水，成本較低，而且純水的生產(chǎn)率很高（有的可高達(dá)95%），無再生污水，不需要污水理設(shè)施；操作過程簡單，不接觸酸堿就能夠生產(chǎn)，還保障了工人的人身安全，減低運(yùn)行和維修成本，安裝簡便，價(jià)格較低。

2.2 凝結(jié)水精處理

凝結(jié)水是經(jīng)過高溫軟化之后形成的飽和蒸餾水。它的熱能價(jià)值不如蒸汽的熱能價(jià)值。但是它的純度很高，適合重新作為鍋爐給水。通過循環(huán)利用，可以提高對(duì)水資源和熱能的資源利用效率。通常的發(fā)電設(shè)備主要利用蒸汽熱能中的潛熱，蒸汽中的大部分顯熱被忽視，但是被利用后的蒸汽又被還原為了凝結(jié)水。但是如果凝汽器發(fā)生泄漏現(xiàn)象，循環(huán)水進(jìn)入凝結(jié)水中，就會(huì)把自身所帶的雜質(zhì)帶入凝結(jié)水中，降低水的純度，造成了水質(zhì)不良，不利于鍋爐和汽輪機(jī)的高效安全運(yùn)行，尤其是以海水或苦咸水為冷卻水的系統(tǒng)更為嚴(yán)重。為保證水質(zhì)的純度及生產(chǎn)設(shè)備的安全運(yùn)行，必須對(duì)凝結(jié)水要進(jìn)行精處理。

2.3 全膜分離技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

某生活垃圾焚燒發(fā)電小型電廠，配備兩套往復(fù)爐排式生活垃圾焚燒鍋爐，以焚燒生活垃圾為主，單臺(tái)處理能力為500t/d；兩臺(tái)9MW中壓單缸沖動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)組，鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為供水量2×12t/h，原水為當(dāng)?shù)睾铀?，采用預(yù)處理+全膜處理工藝（UF-RO-EDI），控制部分為DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)，產(chǎn)水水質(zhì)要求符合中壓鍋爐給水規(guī)范：電導(dǎo)率<0.2μS/cm，SiO2<20μg/L，硬度≈0。工藝流程：調(diào)節(jié)蓄水池→原水泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→超濾（UF）→超濾水箱→一級(jí)反滲透裝置（RO）→除二氧化碳器→淡水箱→二級(jí)反滲透裝置（RO）→中間水箱→電除鹽裝置（EDI）→除鹽水箱→除鹽水泵→鍋爐補(bǔ)水。

預(yù)處理系統(tǒng)選用了多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器，使原水中的大部分懸浮物和膠體狀物被截留于濾層，使出水澄清，保證出水的濁度≤5.0mg/L，同時(shí)去除水中各種有機(jī)物、異味、色度、余氯、微量油等，保證滿足超濾進(jìn)水水質(zhì)。

超濾膜材質(zhì)為：PVDF，本工程采用東麗-HFS-2020超濾膜，超濾裝置進(jìn)水條件為水溫：15～35℃；保證進(jìn)水中最大顆粒徑≤200μm。

一級(jí)、二級(jí)反滲透膜材料為：芳香族聚酰胺，采用了美國DOW公司的BW30-400FR卷式反滲透抗污染膜。

反滲透裝置進(jìn)水條件，水溫：20～25℃；SDI：≤2；殘余氯：<0.1mg/L。

反滲透膜元件型式：螺旋卷式，單根膜面積：37m2，膜通量：22.52/m2·h；膜元件規(guī)格：8英寸。EDI系統(tǒng)采用ElectropureXL系列XL-500RL模塊，本工程配置兩套EDI裝置，單套產(chǎn)水量為12m3/h，包括3個(gè)XL-500RL模塊。

單只模塊運(yùn)行參數(shù)為：產(chǎn)水流量1.6～3.35m3/h；進(jìn)水溫度5～35℃；進(jìn)水壓力2.5～5bar；出水壓力：濃水和極水出水壓力要比產(chǎn)水出水壓力低最少0.3bar；回收率95%；供電電壓：200～390VDC；供電電流：1～3A/pc（最大8A/pc）。

該項(xiàng)目鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)已于2010年5月調(diào)試完畢，投入運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，EDI實(shí)際產(chǎn)水水質(zhì)：硬度：≈0；二氧化硅：<6μg/L；電導(dǎo)率（25℃）：<0.0556μS/cm，充分滿足鍋爐給水要求。

2.4 FCS技術(shù)的應(yīng)用

FCS技術(shù)是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，其基本任務(wù)是保證本質(zhì)安全、負(fù)責(zé)危險(xiǎn)區(qū)域、控制易變過程和應(yīng)對(duì)難于對(duì)付的非常環(huán)境，這樣的理念完全符合火電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的模式。FCS技術(shù)的應(yīng)用，不僅減少了人力資源的投入，大大地降低了電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的成本，而且還使得化學(xué)水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程遙控、實(shí)時(shí)監(jiān)測，對(duì)于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題能得到及時(shí)的反饋，便于有效地解決處理。

結(jié)束語

近幾年來，國家重視科技創(chuàng)新，增加技術(shù)創(chuàng)新投入，因此我國的水處理技術(shù)不斷提高，應(yīng)用范圍也越來越廣。但是和發(fā)達(dá)國家相比，我國各方面的技術(shù)還比較薄弱，還有很大的上升空間，需要不斷地提升突破。因此，我們要在工業(yè)化學(xué)水處理技術(shù)上加強(qiáng)研發(fā)，同時(shí)加強(qiáng)管理控制，減少排放的同時(shí)提高效益，提高在國際上的市場競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張紫艷.電廠化學(xué)水處理技術(shù)的具體應(yīng)用分析[J].科技展望，2016，03：113.

[2]黃燕.電廠化學(xué)水處理技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)與應(yīng)用分析[J].當(dāng)代化工研究，2016，05：124-125.

作者信息：

1.鄒方遠(yuǎn)（身份證號(hào)：360429198607122315）

2.李鵬（身份證號(hào)：430623198703183000）