电厂化学制水处理的工艺与节能分析

电厂化学制水处理的工艺与节能分析

王文龙

中电投电力工程有限公司 ，上海

摘要：社会变革速度很快，对于电力能源的使用与需求数量陡然增加。提高了对电力供应保障稳定性与效率性的标准和要求。然而，受技术工艺、环境资源等方面因素的局限性，促使电厂在实施化学水处理操作中存在诸多问题，影响了整个电力系统的正常运转。文章结合现行电力供水系统现状，提出从科技、设施、人员等环节实施优化升级，逐步形成一套实践性与可行性较强的新措施，确保电力系统运行持续性与稳定性。

关键词：电力化学水；处理；工艺

引言

在电厂生产期间实施化学水处理技术的创新和优化工作，有利于提升电力生产的稳定性和经济效益。从当前情况来看，非法排放化学废水对水资源有严重的不良影响，和我国环境保护政策不符。近几年，我国化学制水处理技术有所改善，应用效果较佳，可以有效维护水资源的安全性和清洁性，能够实现节能的目的。

1电厂化学制水处理的工艺

1.1锅炉补给水处理工艺简介

如今，随着科技的发展，我国已大批投入百万发电机组，随着机组中蒸汽的参数提高，对进入锅炉的补给水水质要求也越来越严格，一般以二级除盐水作为补给水。生水经净除盐化处理后，用来补充水汽循环系统中损失的水。常规的二级除盐水工艺主要包括预处理（混凝、沉淀、过滤）和除盐处理（反渗透、离子交换器、电渗析）两大部分。主要有以下几种方式：①预处理+多级反渗透工艺：原水→原水池→机械加速搅拌澄清池→海砂过滤池→清水池→多介质过滤器→自清洗过滤器→超滤→5μm保安过滤器过滤器→超滤水箱→一级反渗透→中间水箱→二级反渗透→除盐水箱→用户。②预处理+离子交换除盐工艺：原水→原水池→机械加速搅拌澄清池→海砂过滤池→清水池→多介质过滤器→自清洗过滤器→超滤→中间水箱→阳离子交换器→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→用户。③预处理+一级反渗透+离子交换除盐工艺：原水→原水池→机械加速搅拌澄清池→海砂过滤池→清水池→多介质过滤器→自清洗过滤器→超滤→5μm保安过滤器→一级反渗透→中间水箱→阳离子交换器→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→用户。④预处理+一级反渗透+EDI除盐工艺：原水→原水池→机械加速搅拌澄清池→海砂过滤池→清水池→多介质过滤器→超滤→5μm精密过滤器→一级反渗透→中间水箱→EDI电除盐→除盐水箱→用户。

1.2反渗透技术

反渗透又称逆渗透，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。在电厂中反渗透应用的范围较广，在锅炉补给水处理系统中反渗透由于排放少、适用原水水质范围广、出水水质稳定、节省能源、占地面积少并且可减少大量再生剂等优点被广泛使用。而在海水淡化方面又因为反渗透的投资成本低、耗能少、自动化程度高、操作维护简单、常温无相变、添加阻垢剂清洗剂等有效缓解海水结垢的诸多优点逐渐取代冷冻、蒸馏的淡化方法。同样反渗透技术也被应用在电厂的污水处理中，也表现在酸洗废液的处理上。在处理酸洗废液时，水循环技术和反渗透技术是其主要使用的技术，经过研究可知，在处理酸洗废液过程中，应用的不同膜将会受到不同的处理效果，而其中处理效果最理想的当属海水膜，第二的是低压复合膜，效果最不理想的就是醋酸纤维素膜。所以，在使用反渗透设备时，为了将处理效果达到最大化，则最好应用海水膜。在处理酸洗废液时，采用反渗透处理，以确保水质达标，当水质符合标准以后，既可直接进行回用同时也能够直接排放；反渗透产生的浓水通过除铁与干燥后，该浓缩液可用于柠檬酸盐的回收。通过这些方法，可以更好地处理酸洗废液。通过这些方面的应用，可以看到，在电厂的水处理工作中，反渗透技术广泛应用有助于电厂水处理工作顺利、高效的进行。

1.3离子交换

离子交换是带有可交换离子(阳离子或阴离子)的不溶性固体与溶液中带有同种电何的离子之间置换离子的过程。这种含有可交换离子的不溶性固体称为离子交换剂,其中带有可交换阳离于的交换剂称为阳离子交换剂，带有可交换阴离子的交换剂称为阴离子交换剂。实质上是水溶液中的离子与离子交换剂中可交换离子进行离子置换反应的过程。离子交换因为设备成本低、运行难度小、技术成熟在电厂得到了广泛应用。为了能够使离子交换器的运行周期更长，通常配合使用微孔过滤或超滤作为离子交换器前的过滤操作。

2电厂化学制水处理节能措施

2.1强化协调化学水的技术工艺流程

以EDI制水技术应用为例子，该技术的诞生在电厂化学水运行体系当中还处在探索实践阶段，其工作原理和操作方式与传统化学水生产模式发生变化，其反应效率和产生品质量表现出良好的状态，逐步得到了使用机构的广泛好评。技术原理是以电渗透与离子交换技术进行优化重组，通过阴阳离子表面交换膜与离子本身产生渗透作用，并在直流电场的影响下实现离子的定向分离，将化学水内特定杂质进行处理。EDI膜堆主要由交替排列的阳离子交换膜、浓水室、阴离子交换膜、淡水室和正、负电极组成。在直流电场的作用下，淡水室中离子交换树脂中的阳离子和阴离子沿树脂和膜构成的通道分别向负极和正极方向迁移，阳离子透过阳离子交换膜，阴离子透过阴离子交换膜，分别进入浓水室形成浓水。同时EDI进水中的阳离子和阴离子跟离子交换树脂中的氢离子和氢氧根离子交换，形成超纯水(高纯水)。超极限电流使水电解产生的大量氢离子和氢氧根离子对离子交换树脂进行连续的再生。传统的离子交换，离子交换树脂饱和后需要化学间歇再生。而EDI膜堆中的树脂通过水的电解连续再生，工作是连续的，不需要酸碱化学再生。

2.2升级和优化以往传统自来水厂化学制水系统

在近些年内，伴随着资源形式的严峻性以及受环境情况的影响，人们逐渐加大了对环保和节能工作的重视力度，自来水厂在进行化学制水的过程中，需要促使化学制水处理等工作朝着节能性和环保性趋势迈进，这是因为消耗的水资源以及能源是特别多的，其对于社会经济运行有着直接的影响。在应用以往传统化学制水系统的时候，通常是经由阳床和除碳器对水资源进行处理，此种方式被称之为二级复阳除盐制水方式，待完成一级处理作业以后，可以应用阴床和阳床实施二级处理工作，确保水资源和锅炉用水要求相一致，进而对水资源进行净化。当使用传统化学制水系统的时候，大多数设备不符合要求，没有从制水期间各项影响因素等方面进行考虑，把系统内应用的强酸、强碱树脂的交换绒里，把二级除盐当成一级除盐设备，此种现象远远无法满足当前自来水厂的基本要求，阳床再生酸耗量和碱耗量呈现出了增加的状态，完全不利于自来水厂稳定运行，致使传统化学制水系统中的制水数量大面积降低，增加了成本输出。基于此，就要求在制水期间对制水系统进行一定的改进和优化，通过改造来提升工作效率，降低锅炉设备受损现象出现的概率，以此实现节能环保的目标。

2.3系统检查和彻底修复

对于混凝土结构存在的问题，一定要及时彻底修复，因此对于一些隐藏的混凝土结构，关键就是要加强平时的巡检力度，确保这些结构的完整性。因为只有保证了结构的完整性，才不会发生渗漏等问题。另外，在修复这些混凝土结构时，一定要找专业的维修团队，确保工艺、材料都符合防腐蚀要求，最好能找到专业进行防腐蚀处理的企业，应用一些特种水泥和特殊工艺。对于腐蚀性液体渗透入土层或更深结构的情况，需要将这些结构全部拆除，重新维修，才能避免经常性损坏或者隐藏式渗漏。对于这些结构，在后期还应该尽量将隐藏结构改为可视结构，以能够及时发现渗漏和故障点，及时维修。如果实在难以达成，也可以采用电子探头，安装监控设备等手段，来对此处的混凝土结构进行监管。

结语

以上所述，化学制水质量决定了自来水厂的稳定运行，与此同时，其和节能环保状态有着密切的联系性，做好化学制水的处理工作有利于提升工业用水质量，减少污染物排放数量，这对于社会运行有着决定性的作用。要想达到这一目的，除了加强管理力度之外，还需要动态性的探究化学制水处理期间存在的一系列问题，制定出完善的对策解决问题。

参考文献

[1]刘瑞,康霁.电厂化学水处理设施防腐蚀工艺分析[J].科技风,2020(12):172.

[2]刘瑞,康霁.电厂化学水处理设施防腐蚀工艺分析[J].科技风,2020(10):171.