電廠循環(huán)水處理技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

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1 引言

電廠運行中的循環(huán)水系統(tǒng)消耗水資源量較多，是電廠中的主要耗水環(huán)節(jié)。由于目前我國整體水資源短缺，為了提升電廠的水資源利用率，就需要提升循環(huán)水的濃縮倍率來減少循環(huán)水消耗。而想要實現(xiàn)上述目的就需要合理應(yīng)用循環(huán)水處理技術(shù)，避免在不斷提高濃縮倍率的過程中造成水中雜質(zhì)濃度不斷提升的問題，也就是會導(dǎo)致溶解度較低的鹽類出現(xiàn)過飽和的問題。因此文章就重點針對循環(huán)水處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展情況進行研究和分析。

2 電廠現(xiàn)代循環(huán)水處理技術(shù)的分類

現(xiàn)階段電廠中常用的循環(huán)水處理技術(shù)方案主要有以下幾種:一是硫酸+有機膦處理方案，其濃縮倍率為2～3，此系統(tǒng)相對簡單，呈現(xiàn)出的濃縮倍率處于中等水平，在應(yīng)用此方案時如果沒有做好運行過程控制則可能會加劇對鋼管的腐蝕危害。二是硫酸+復(fù)合型阻垢緩蝕劑方案，其濃縮倍率為2～4，系統(tǒng)相對簡單，呈現(xiàn)出的濃縮倍率相對較高，而且運行控制操作較為簡單，是目前電廠中的常用處理方案。三是石灰處理技術(shù)+復(fù)合型阻垢材料方案，其濃縮倍率為3～5，系統(tǒng)比較復(fù)雜，而且采用石灰進行處理過程的穩(wěn)定性和可靠性較差，在運行中需要定期開展具有較大工作量的維護工作。正是這些特點使得此種方案使用中的成本較高，比較適合在補充水為城市廢水的電廠中應(yīng)用，可以有效將此種廢水中的有機物去除。四是弱酸補充水軟化處理技術(shù)+阻垢劑處理方案，其濃縮倍率為4～8，系統(tǒng)相對復(fù)雜，在建設(shè)系統(tǒng)過程中需要投入大量的資金，同時也需要消耗大量的時間和資金用于維護管理。但是此系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和可靠性較高。

3 電廠循環(huán)水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

在電廠中應(yīng)用的傳統(tǒng)循環(huán)水處理技術(shù)中，重點是對不同類型的微溶鹽類在酸堿度不同的環(huán)境中的溶解度問題進行研究，在此研究過程中采取極限酸堿度的硬度、朗格里爾飽和指數(shù)等反復(fù)對硫酸鹽的沉積特性進行計算和判定，而且判定磷酸鈣是否會析出的依據(jù)也僅僅是磷酸鈣的飽和指數(shù)。在此階段，所用循環(huán)水處理技術(shù)水平較低，所用處理技術(shù)也只能維持較低的濃縮倍率，為了保證循環(huán)水處理之后達標，就需要在處理環(huán)節(jié)中應(yīng)用加聚磷酸鹽和加硫酸等方式，而且通過加氯的方式開展殺菌滅藻工作。但是此種處理方式的處理效果較差，經(jīng)過處理的循環(huán)水中還容易出現(xiàn)氯氨類物質(zhì)而造成水資源污染問題，不符合目前保護水資源的環(huán)保理念要求。

針對上述問題，在應(yīng)用新興的技術(shù)之后，在循環(huán)水處理中也逐漸探索應(yīng)用加酸和阻垢劑的技術(shù)方式，此種方式的操作比較簡單且成本較低。而針對目前電廠對循環(huán)水處理的濃縮倍率要求不斷提高的現(xiàn)狀，也逐漸開展研究復(fù)合型的處理方案，比如上述方案以及補充水石灰、離子交換軟化處理等相關(guān)技術(shù)。

4 電廠循環(huán)水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 弱酸離子交換旁流軟化處理技術(shù) 在目前我國提出的可持續(xù)發(fā)展以及低碳經(jīng)濟的戰(zhàn)略要求下，人們的環(huán)保意識在不斷提高，對于電廠來說，所要求的濃縮倍率也更高。為了滿足上述要求，就需要在應(yīng)用旁流處理技術(shù)時結(jié)合弱酸離子交換軟化處理技術(shù)來滿足要求，尤其比較適合在使用碳酸鹽濃度低于250mg/L的地表水資源的電廠中。針對上述技術(shù)，我國的相關(guān)研究所和設(shè)計院經(jīng)過專門的試驗研究之后，重點對水質(zhì)穩(wěn)定劑和樹脂材料的選擇進行試驗來推斷前者對后者的影響。還要試驗循環(huán)水綠化處理對弱酸樹脂的影響，重點研究對循環(huán)水進行加氯處理之后是否會影響弱酸樹脂。還試驗了旁流過濾器，重點研究最新的絲網(wǎng)過濾設(shè)備的應(yīng)用效果。還試驗了旁流過濾是否有必要存在，通過論證試驗對循環(huán)水中懸浮物的濃度、環(huán)境以及最后的濃縮倍率之間存在什么樣的關(guān)系。還模擬試驗了此處理系統(tǒng)，主要用于對此系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和效率進行驗證。經(jīng)過上述試驗之后，得出在此系統(tǒng)中應(yīng)用S3阻垢劑可以提升循環(huán)水濃縮倍率達到6，堿度也提升到400mg/L，表現(xiàn)出良好的循環(huán)水處理效果。

4.2 零排污循環(huán)水處理技術(shù) 目前電廠運行中對節(jié)水性能的要求不斷提高，而且還要求更低的污染排放率，為了實現(xiàn)上述目的就需要通過干除灰+粉煤灰的方式來實現(xiàn)，最終可以實現(xiàn)零污染排放。但是上述處理方式的流程比較復(fù)雜，而且需要消耗大量的資金進行系統(tǒng)建設(shè)。比如在此系統(tǒng)應(yīng)用中要先軟化處理循環(huán)水之后對其進行反滲透脫鹽處理。為了簡化上述系統(tǒng)流程，就需要將其與電廠的水系統(tǒng)整合來優(yōu)化其整體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)系統(tǒng)整體運行效率和效益的提升。

4.3 旁流過濾循環(huán)水處理技術(shù) 針對目前電廠對節(jié)水能力要求不斷提高的現(xiàn)狀，在電廠循環(huán)水處理系統(tǒng)中將自主研發(fā)的反沖洗絲網(wǎng)過濾設(shè)備應(yīng)用其中，可以顯著提升循環(huán)水的濃縮倍率，比較適合在懸浮物含量比較高的循環(huán)水中應(yīng)用，不僅可以顯著降低此懸浮物含量，而且可以減少懸浮物對鋼管設(shè)備的沖刷，進而可以實現(xiàn)電廠循環(huán)水處理系統(tǒng)運行效率和經(jīng)濟效益的提升。

目前電廠規(guī)模在不斷擴大來滿足人們?nèi)找嬖黾拥碾娔苄枨螅瑫r在節(jié)水意識不斷提高的同時也對電廠的循環(huán)水處理提出更高的要求，以符合我國發(fā)展低碳經(jīng)濟的戰(zhàn)略要求。因此對于循環(huán)水處理技術(shù)來說，也在向更高的濃縮倍率、更高的處理效率和系統(tǒng)更加簡單使用、成本更低的方向發(fā)展。

5 結(jié)語

在規(guī)模不斷擴大和電能生產(chǎn)壓力不斷提高的電廠中，通過不斷提升水循環(huán)處理技術(shù)水平，有利于節(jié)約水資源并減少電廠生產(chǎn)中的排污損失，從而可以提升電廠運行的經(jīng)濟和社會、生態(tài)效益。為此，電廠中相關(guān)部門和技術(shù)人員應(yīng)提高對循環(huán)水處理技術(shù)的重視，轉(zhuǎn)變觀念并合理應(yīng)用各種循環(huán)水處理技術(shù)，將新興技術(shù)應(yīng)用其中，還要加大技術(shù)和設(shè)備研發(fā)力度，滿足目前我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展策略下對火電廠提出的發(fā)展要求。