浅析电厂化学水处理技术发展与应用

邹方远++李鹏

摘 要：水是我国电厂生产运行中十分重要的介质，水在很多生产环节中都有很好的应用，并以此作为媒介转换能量。电厂生产设备的运行效果以及使用寿命都会受到蒸发后的水蒸气质量的影响，所以在电厂化学水处理过程中，需要保证处理工作是科学合理的，不能让含有腐蚀性的水进入到电厂设备中，防止出现设备的损害。在电厂化学水处理中需要采用科学的工艺设备，全膜分离技术是性能比较好的处理工艺，因此在电厂生产中有很好的应用。

关键词：电厂 化学水 处理技术 应用

1、电厂化学水处理系统水源水质

某电厂水处理系统的水源取水口为某市C村段长江水，此段长江水全年平均水质参数分析分别为：pH（25oC）7.77；溶解固形物/（mg.L-1）140.6；悬浮物/（mg.L-1）88.24；耗氧量/（mg.L-1）7.74；铁离子/（mg.L-1）0.41；铜离子/（mg.L-1）0.029；氯根/（mg.L-1）8.64；硫酸根/（mg.L-1）24.71；钾离子/（mg.L-1）1.805；钠离子/（mg.L-1）7.5；鈣离子/（mg.L-1）31.51；镁离子/（mg.L-1）5.97。

该电厂水处理工艺如下：

（1）超滤装置产水。超滤装置能够阻止水中的悬浮物、胶体、微生物等物质透过，并能去除部分BOD和COD，以达到水质净化的目的，产水水质能够达到浊度≤0.2NTU，SDI≤3，但是无法去除重金属等离子型杂质。

（2）一级反渗透装置产水。需要对一级反渗透装置进行扩容。

（3）二级反渗透装置产水。二级反渗透装置由于产水电导率<5μS/cm（25℃）。

（4）电除盐装置产水。电除盐产水作为电厂锅炉的补给水，水质非常纯净，产水电导率≤0.15μS/cm（25℃）、Na≤3μg/L、活性硅≤5μg/L。

（5）电除盐装置副产品水。二级反渗透产水作为电除盐装置进水，经过电除盐装置处理后，电除盐装置产水被进一步净化，成为除离子水，而相应的，电除盐装置副产品水被浓缩，变为“废水”排放至超滤产水箱。整个生产过程中不添加任何化学药剂，电除盐装置的副产品水产水量18m3/h，水质情况：电导率40-50μS/cm（25℃），Na离子含量约600-1000μg/L，活性硅含量约100-300μg/L，全铁含量很低，约10μg/L。

2、工业水处理技术及应用

2.1 反渗透水处理技术

简单来说：反渗透水处理就是在水中设置一层半透膜，膜的中间有小孔供水通过，同时过滤杂质。这层膜就叫做反渗透膜。最重要的就是这层膜。如果这层膜中间的孔隙很大，水和水里的杂质都可以通过，就起不到过滤的作用。如果孔隙太小，水流动的速度就会很慢，效率低，而且在水压的作用下，这层膜容易受到损坏，需要频繁更换，工序麻烦。所以说，高效益的反渗透过程必须要同时满足两个条件：一是半透膜的过滤效果要好并且不能阻碍水流的通过；其二是操作的压力必须高于浓溶液的渗透压，这样才能保证反渗透运动的进行。

反渗透装置的主要优点有：可以连续运行，生产出来的水水质稳定，不用酸碱再生节省成本，不会因再生而停机，不需反冲和清洗用水，成本较低，而且纯水的生产率很高（有的可高达95%），无再生污水，不需要污水理设施；操作过程简单，不接触酸碱就能够生产，还保障了工人的人身安全，减低运行和维修成本，安装简便，价格较低。

2.2 凝结水精处理

凝结水是经过高温软化之后形成的饱和蒸馏水。它的热能价值不如蒸汽的热能价值。但是它的纯度很高，适合重新作为锅炉给水。通过循环利用，可以提高对水资源和热能的资源利用效率。通常的发电设备主要利用蒸汽热能中的潜热，蒸汽中的大部分显热被忽视，但是被利用后的蒸汽又被还原为了凝结水。但是如果凝汽器发生泄漏现象，循环水进入凝结水中，就会把自身所带的杂质带入凝结水中，降低水的纯度，造成了水质不良，不利于锅炉和汽轮机的高效安全运行，尤其是以海水或苦咸水为冷却水的系统更为严重。为保证水质的纯度及生产设备的安全运行，必须对凝结水要进行精处理。

2.3 全膜分离技术应用实例

某生活垃圾焚烧发电小型电厂，配备两套往复炉排式生活垃圾焚烧锅炉，以焚烧生活垃圾为主，单台处理能力为500t/d；两台9MW中压单缸冲动凝汽式汽轮机组，锅炉补给水系统设计规模为供水量2×12t/h，原水为当地河水，采用预处理+全膜处理工艺（UF-RO-EDI），控制部分为DCS自动控制系统，产水水质要求符合中压锅炉给水规范：电导率<0.2μS/cm，SiO2<20μg/L，硬度≈0。工艺流程：调节蓄水池→原水泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→超滤（UF）→超滤水箱→一级反渗透装置（RO）→除二氧化碳器→淡水箱→二级反渗透装置（RO）→中间水箱→电除盐装置（EDI）→除盐水箱→除盐水泵→锅炉补水。

预处理系统选用了多介质过滤器和活性炭过滤器，使原水中的大部分悬浮物和胶体状物被截留于滤层，使出水澄清，保证出水的浊度≤5.0mg/L，同时去除水中各种有机物、异味、色度、余氯、微量油等，保证满足超滤进水水质。

超滤膜材质为：PVDF，本工程采用东丽-HFS-2020超滤膜，超滤装置进水条件为水温：15～35℃；保证进水中最大颗粒径≤200μm。

一级、二级反渗透膜材料为：芳香族聚酰胺，采用了美国DOW公司的BW30-400FR卷式反渗透抗污染膜。

反渗透装置进水条件，水温：20～25℃；SDI：≤2；残余氯：<0.1mg/L。

反渗透膜元件型式：螺旋卷式，单根膜面积：37m2，膜通量：22.52/m2·h；膜元件规格：8英寸。EDI系统采用ElectropureXL系列XL-500RL模块，本工程配置两套EDI装置，单套产水量为12m3/h，包括3个XL-500RL模块。

单只模块运行参数为：产水流量1.6～3.35m3/h；进水温度5～35℃；进水压力2.5～5bar；出水压力：浓水和极水出水压力要比产水出水压力低最少0.3bar；回收率95%；供电电压：200～390VDC；供电电流：1～3A/pc（最大8A/pc）。

该项目锅炉补给水系统已于2010年5月调试完毕，投入运行，各项指标都达到了设计要求，EDI实际产水水质：硬度：≈0；二氧化硅：<6μg/L；电导率（25℃）：<0.0556μS/cm，充分满足锅炉给水要求。

2.4 FCS技术的应用

FCS技术是现场总线控制系统，其基本任务是保证本质安全、负责危险区域、控制易变过程和应对难于对付的非常环境，这样的理念完全符合火电厂化学水处理系统的模式。FCS技术的应用，不仅减少了人力资源的投入，大大地降低了电厂化学水处理系统的成本，而且还使得化学水处理系统实现了远程遥控、实时监测，对于生产过程中出现的问题能得到及时的反馈，便于有效地解决处理。

结束语

近几年来，国家重视科技创新，增加技术创新投入，因此我国的水处理技术不断提高，应用范围也越来越广。但是和发达国家相比，我国各方面的技术还比较薄弱，还有很大的上升空间，需要不断地提升突破。因此，我们要在工业化学水处理技术上加强研发，同时加强管理控制，减少排放的同时提高效益，提高在国际上的市场竞争力。

参考文献：

[1]张紫艳.电厂化学水处理技术的具体应用分析[J].科技展望，2016，03：113.

[2]黄燕.电厂化学水处理技术发展特点与应用分析[J].当代化工研究，2016，05：124-125.

作者信息：

1.邹方远（身份证号：360429198607122315）

2.李鹏（身份证号：430623198703183000）