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枣庄长信化工有限公（gōng）司
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电厂化学水处理技术的进展与应用 |
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随着国（guó）内火电机组的不断扩建，机组的（de）参数与容量不断提高，电厂化学水处理发生了深刻的变化。电厂化学水处理在技术选用方（fāng）式、设备（bèi）布置、工艺流程、控制监测、运行维护、生产管理等环节（jiē）均发生了深刻的变化。
1.锅炉补给水（shuǐ）处理
传（chuán）统的锅炉补给水预处理通（tōng）常采用混凝与过（guò）滤处理。国内大型火电厂（chǎng）澄清处理设备（bèi）多为机械加速搅拌澄清池（chí），其优点是：反应速度快、操作控制（zhì）方便、出力大。近年来，变频技术不断地应用到混（hún）凝处理中去，进一步提高了预处理出水水质，减（jiǎn）少了人工操作。在滤池的（de）发展（zhǎn）方面，以粒状（zhuàng）材料为滤料的过（guò）滤技术经历了慢滤池、快滤池、多层滤料滤池（chí）等发（fā）展（zhǎn）阶（jiē）段，在改（gǎi）善预处理水质（zhì）方面发挥了一定（dìng）的作用。但由于粒状材料的（de）局限性，使过滤设备的出水水质、截污能力（lì）和过滤速度均受（shòu）到较大的限制。目前，以纤维材料代替粒状材料作为滤源的新型过滤设（shè）备（bèi）不断地出现，纤维过滤材料因尺寸小、表面积大及其材质柔软的特性，具有很强的（de）界面吸附、截（jié）污及水流调节能力。代表性的产品有纤维球过滤（lǜ）器、胶囊挤压（yā）式（shì）纤维过滤器、压力板式纤（xiān）维过（guò）滤器等。
在锅炉补给水预脱盐处（chù）理技术（shù）方面，反渗透技术（简称RO）的发展已成为一个亮点。反（fǎn）渗透较大的特点是不受原水水质变（biàn）化的影响，反渗透（tòu）具有很强的除有机物和除硅能力（lì），COD 的脱除率可达83%，满足（zú）了大（dà）机组对有机物和硅（guī）含（hán）量的严格要求。反渗透由于除去了（le）水中的大部分离子（一般为90%左右），减轻了下一（yī）道工序中离子交换系统的除盐负担，从而减少酸、碱废液排放（fàng）量，降低了排放废水的（de）含盐量，提高了电厂经济效益和环境效益。
在锅炉补给水除（chú）盐处理方面，混床仍发挥着不可替代的作用，而混（hún）床本身的发展主要体现在两个方面：环保与节（jiē）能。填充床电渗析器（电除盐）CDI（EDI）是将电渗析和离子交换除盐技术组合在一起的精脱盐工艺，树脂的再生是由通（tōng）过H2O 电离的H+ 和OH-完成，即在直（zhí）流电场中电离出来的H+ 和OH- 直接充当（dāng）树脂的再（zài）生剂，不需再消耗（hào）酸、碱药剂。同时，该装置对弱电离子，如SO2、CO2的去除能力也较强。
2.锅炉给水处理
锅炉给水目前（qián）用氨和联氨的挥发（fā）性处（chù）理较成（chéng）熟，但（dàn）它（tā）比较适用于新建的机组，待水质稳定（dìng）后可转（zhuǎn）为中性（xìng）处理和联合（hé）处理。加氧处理改变了传统（tǒng）的除氧器、除（chú）氧（yǎng）剂处理，创造氧化还原气氛，在低温（wēn）状态下即可生成保护膜，抑制腐蚀。此法还可以（yǐ）降低给（gěi）水系（xì）统的腐蚀产量（liàng），减少（shǎo）药品用量、延长化（huà）学清洗（xǐ）间隔、降低运（yùn）行（háng）成本。氧化性水化学运行方式在欧洲的应用较为普及，国内基本处于研试阶段（duàn）。必须强调的是，氧化性水化学运（yùn）行方式仅适用于高纯度的给水，并应注意（yì）系（xì）统材质与之的相容性。
3.锅炉炉水处理
炉内磷酸盐处理技术（shù）已有70 余年的历史，现在全（quán）世界范围内有65%的汽包锅炉使用过炉水磷酸盐处理。由于以前的锅炉参数较低，水处理工艺落（luò）后，炉水中常常出现大量的钙镁离子，为防止锅炉结垢，不得不向锅炉（lú）中加入大（dà）量的磷酸盐以去（qù）除炉水中（zhōng）的硬度，这样，炉水的pH 值就非常高，碱性腐蚀问题显得特别（bié）的突出。在这样的情况下，协（xié）调磷酸（suān）盐处（chù）理（lǐ）应运而生，并取得了一定的防腐（fǔ）效果。但随着锅炉参数不断的提高，磷（lín）酸盐的“隐蔽”现象越来越严重，由此引起的酸性腐蚀也越来越多（duō）。而在另一方面，高参数机组（zǔ）的锅炉补给水系统已全部采用二级除盐，凝结水（shuǐ）系统设有精处理装置（zhì）。这（zhè）样，炉水中基（jī）本没有硬度成分，磷酸（suān）盐处理的主要作用也从（cóng）除硬度（dù）转为调整pH 值防腐。因此，近10 年来，人们又提出低磷酸盐处理与平衡磷酸盐处理。低磷酸盐处理的下限控（kòng）制在（zài）0.3～0.5 mg/L，上限一般不超过2～3 mg/L。平衡磷（lín）酸盐处理的基本原理是使炉水（shuǐ）磷酸盐的含量（liàng）减（jiǎn）少到只够与硬度成分反应所需的较低浓度，同时允许炉水中有小于1 mg/L 的游离NaOH，以保证炉水的pH 值在9.0～9.6 的范围内。
4.凝结水处理
目前绝大部（bù）分300 MW 及以上的（de）高参数机组均设有凝结（jié）水精处理装置，并以进口为（wéi）主，其再生系统的主流产品是高塔分离装（zhuāng）置与锥底分（fèn）离（lí）装置。但真正能实现长周期氨化运行的（de）精处理装置并不多，仅有厦门嵩屿电厂等少数几家，嵩（sōng）屿电厂混床的运行周期在100 天以上，周期制水量达50 万t 以上。从环保与经济（jì）的（de）角度出发，实现氨化运行将是今后精处理系统（tǒng）的发展方向（xiàng）。另外（wài），在设备投资、设备布置与工艺优化方面，应考虑尽可能多地利用（yòng）电厂原有的公用（yòng）系统，如减少树脂再生用的风机及混床的再循环（huán）泵等，尽可能把系统的（de）程控装置和再生装置安装在锅炉补给水侧，以利实现集中化管理。
另一方面，具有过滤与（yǔ）除盐双重功能的粉末树脂（POWDEX）精处理系统也逐（zhú）步得到应用（yòng），如福州华能二期、南通华能二期等电厂。但由于粉末树脂的价格较高，主要（yào）依赖于进口，使得粉末（mò）树脂精处理装置（zhì）的推（tuī）广应用受到了一定的限（xiàn）制。
5.循环水处埋
采用闭式循环冷却的火电厂，冷却水的循环回用和水质稳定技（jì）术的开发是水处理工作（zuò）的重点。发达国家循环水浓缩倍率已达6～8 倍，国内大多数电厂的（de）循环水（shuǐ）浓缩（suō）倍率在2～3 倍左右，国（guó）内火电厂应在提高循环（huán）水重复利用效率上下功夫（fū）。为避免磷系水处理药剂（jì）对环境水体的（de）二次污染，低磷和非（fēi）磷系配方的高效阻（zǔ）垢分散剂、多元共聚（jù）物（wù）水处理药（yào）剂逐渐得到应（yīng）用。采用开式排放冷却（què）的火电厂，特别是以海水作为冷却水的滨海电厂，冷却（què）水一般采（cǎi）用加氯（lǜ）处（chù）理，其常见的装置是美国CaptialControl 公司的产品。但是，也有部分电厂采用电解海水产生次氯酸钠（nà）作为杀生剂（jì）。如（rú）漳州后石电厂、北仑港电厂等。
6.废水处理
目前，国内大型（xíng）的电厂工业废水处理的布（bù）置基本（běn）套用宝钢电厂的（de）废水处理模（mó）式，即采用废水（shuǐ）集中（zhōng）汇集，分步处理的（de）方式。一般采用以鼓风曝气氧化（huà）、pH 调整（zhěng）、混凝（níng）澄清、污泥浓缩处理等为主的工艺。但这种处理方式的缺点是对水质复杂且（qiě）变化范围大的来水的处理难度较大，并影响到废水的（de）综合回收利用。近年来（lái），两相流固液分离技术逐步得到应用，该技术采用一（yī）次加（jiā）药混凝、在一个组合设施内完成絮凝、沉淀、澄清、浮渣（zhā）刮除和污泥浓缩（suō）等（děng）工艺过（guò）程，使水中的（de）泥沙、悬浮固体物、藻类悬浮（fú）物和油在同一（yī）设施内分离出来。该处理技术提高了出水（shuǐ）水质，降低了处理成本，扩大了回用范围。 |
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电厂循环水处（chù）理技（jì）术的发展趋势
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