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

安达

国家电投集团内蒙古能源有限公司赤峰热电厂 内蒙古赤峰市 024300

摘要：随着科学技术的不断创新和进步，社会生产力水平和人们的生活质量有了显著的提高。日常生活中，电力的作用举足轻重，但电力生产中的化学制水也带来了一定的环境问题，因而采取何种方式来减少电厂化学制水对人和环境造成的影响，并减少水资源的输出与浪费，成为目前关注的重点问题。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。

关键词：电厂化学制水 处理工艺 节能

水是生命之源，人类社会离开了水就无法正常发展。 一直以来，电厂化学制水的处理问题都是人们关注的焦点，许多由于电厂化学制水非法排放给水资源造成污染的案例不胜枚举。近些年来，在经济和科技的推动下，我国水处理技术得到了大幅度的提升，出现了大量行之有效的水处理工艺，对保障水资源安全作出了突出的贡献。在日常的发电过程中，需要消耗大量的水资源。水中含有的某些盐类物质的存在，会使得锅炉等发电装置在运行的过程中，出现故障，降低工作效率，对电厂安全生产和经济效益的获得造成不良影响。

一、电厂化学制水处理工艺

1、离子交换水处理工艺。在早期的电厂作业中往往使用到这种工艺，预处理设备中注入地下水或河流水，通过一些类似于自来水厂的净化方式，通过原水加压泵等处理掉其中的无机物，使其能够得到水质条件较好的软水，并再次经过精密的过滤器，其中包含了阴阳离子过滤床以及各种微孔过滤器，最终获得能够满足锅炉用水的水质，但是这种水处理工艺相对落后，步骤繁琐，无法适应当前背景下的电厂水处理方式。但是从另一个方面来看，这种较为传统的方式也为如今的水处理提供了良好的设计思路。

2、反渗透混床方式的水处理工艺。这种水处理方式对于水质的要求不是特别的高，一般来讲自来水也可以做为其主要的水源供给，完成相应的取水工作，第一步，首先进行储水操作，获得一定的水体规模之后将絮凝剂加入等待其完成反应后，将水体导入指定的机械过滤装置，使其能够达到一定的纯度，随后经过活性炭过滤堆的过滤作用得到进一步提纯的水之后，导入阻垢加药反应容器，然后使用水泵进行抽离，并使其能够计入反渗透装置，完成对混床设备的加水操作。另外需要特别注意的是，在这个反应阶段，也会用到精密的过滤仪器完成树水体的进一步过滤，并且还有要用到一定量的除盐试剂，使得到的水体进一步优化。以满足锅炉的使用要求。

3、电去离子装置进行的水处理工艺。电去离子装置简称 EDI 技术，是运用膜处理即所谓的离子交换膜和电子迁移技术相结合的方式，进行纯水的制取。其优势不言而喻，具有出水连续性好、不需要人的日夜值守，足可以代替混床技术做为新兴的纯水制取工艺，其工作原理是在外加直流电厂的作用下，在水中的电介质离子根据电荷的方向发生定向的移动，然后利用交换膜对离子的选择性透过作用来实现对水质优化的重要水处理工艺，但是从目前来看该项技术还存在这一定的弊端，比如说水处理量小，大规模建设又耗费一定的空间，另外，其带反应条件为通电状态，在纯水的制取工作中消耗了一定的电能，虽然有着出水效果好，但是现在的工艺还不是很成熟，是未来的发展方向。

二、电厂化学制水处理工艺的应用

1、离子交换水处理技术。在离子交换技术应用的初期，采用的只是天然的和无机质的交换剂，目前普遍应用于水处理中的交换剂是合成的离子交换树脂。离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构的高分子化合物，其还包含了能够解离的基团，处于水溶液内离子交换剂中能够解离的基团可以和溶液内其他阴离子相互交换，产生的交换反应为平衡反应。在层析柱上面进行反应的时候，因为需要添加新的交换溶液，因此使得平衡一直朝着反应正方向进行，直到完全反应即可，此种操作原理有利于洗脱离子交换剂内的离子。单一离子交换技术的优点是降低了设备成本，但是运行费用高，操作繁琐，再生用酸碱耗量大，对环境污染的风险也相应增大。需要明确注意的是，应用离子交换技术获取的水，虽然纯度高、品质好，但电导率和pH值非常低，根本不符合锅炉补水的基本要求，基于此，就需要应用加药系统，通过加入氨水等药品提升电导率和pH值，保证高温高压容器不被腐蚀，促使电厂安全生产。

2、反渗透+混床处理方式的水处理工艺。水处理方式对于水质的要求较低，通常来讲，地表水、地下水和城市中水都能够作为水源供给，完成取水工作。水处理的第一步就是实施储水操作，待达到相应的水体规模后，向反应池内添加絮凝剂，进行混凝、沉淀。将沉淀池的上清液导入指定的过滤装置内，将水中的悬浮物和大颗粒物过滤掉，再进入活性炭过滤器进一步过滤后，通过超滤将悬浮物、胶体、有机物等去掉。通过阻垢剂加药装置，使阻垢剂与超滤产水充分混合后进入反渗透装置，反渗透产水的含盐量已相当低，再进入离子交换器进一步纯化，制成电导率小于0.15 μs/cm的超纯水。此工艺因反渗透已除去了大部分盐分，离子再生所需的酸碱耗量也相应减少，而且投资成本适中，已成为近几年电厂化学水处理工艺的首选。但是，此工艺因制水环节多，占地面积大，运行维护费用也相应增多，随着环保要求的日益严格以及征地费用的日益提高，也不再是最佳方案。

3、反渗透+EDI水处理工艺。在得到含盐量低的反渗透产水后，用EDI电除盐方式代替了传统的离子交换技术。电除盐是一种将离子交换除盐和电渗析除盐相结合的纯水制造技术，相较于传统离子除盐，电除盐生产除盐水只需电能，不 用酸碱，一般只用少量的NaCl，运行费用低，废水和化学污染 物排放少，有利于节水和环保，而且占地面积小，具有很好的发展前景。但是，进口电除盐装置对进水要求非常严格，因此， 一级反渗透产水经常达不到连续电除盐装置的进水要求，需 要二级反渗透产水作为连续电除盐装置的进水，这就使投资成本大幅上升。

三、电厂化学制水的节能策略

1、对电厂化学制水系统进行改进和升级，在环境状况的影响下，社会生产和人们日常生活逐渐趋 于环保化和节能化。在电厂发电期间，消耗的能源和水资源都比较多，实现电厂发电和化学制水处理等工作的节能化、环保化有利于人类长久发展。在传统的电厂化学制水系统中，一般是采取二级复床除盐制水法，也就是说，将水源经由阳床、除 氧器等进行一级处理，经由阴床进行二级处理，以此净化水质。可是在该系统设计期间，将二级除盐当成一级除盐的辅助设备，大多数制水期间没有将存在的问题考虑进去，相关设备匹配不到位，系统中的强酸难以满足电厂发电要求，不利于电厂运行。所以就需要做好传统化学制水系统的升级和改进工作，减少系统运行期间的能源消耗量，提升工作效率，以此实现节能环保的目标。

2、及时对活性炭过滤器进行擦洗。在离子交换除盐设备系统中，活性炭过滤器起着决定性的效果。这是因为活性炭过滤器可以有效保护树脂，提升树脂的使用性能。另外，要想确保活性炭过滤器的性能，还应做好擦洗工作，将活性炭过滤器中包含的悬浮物和有机物等杂质清除，进而起到良好的吸附效果。由此可知，保护树脂免受污染的主要方式是定期擦洗活性炭过滤器。

综上所述，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] 宋云峰． 电厂化学水处理工作中双膜工艺的应用分析［J］． 工程技术: 全文版，2018( 11) : 193 － 194．

[3]葛新杰.电厂化学水处理工作中双膜工艺的应用[J].工程建设与设计,2019(18):133-135.