電廠化學水處理技術的進(jin)展與應用

隨著國內火電機組(zu)的(de)不(bu)斷(duan)擴建(jian)，機組(zu)的(de)參數與(yu)容量不(bu)斷(duan)提高(gao)，電廠化學水處(chu)(chu)理發生了深(shen)刻的(de)變(bian)化。電廠化學水處(chu)(chu)理在技術選用方式、設備(bei)布置、工(gong)藝(yi)流程、控制(zhi)監(jian)測(ce)、運行維護(hu)、生產管理等環(huan)節均(jun)發生了深(shen)刻的(de)變(bian)化。 

1.鍋爐補給水處理

傳統的(de)(de)(de)鍋爐補給水(shui)預處(chu)理(li)(li)(li)通常采(cai)用(yong)混(hun)凝與過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)處(chu)理(li)(li)(li)。國內大(da)(da)型(xing)火電廠澄(cheng)清處(chu)理(li)(li)(li)設備(bei)多為(wei)機械加速攪(jiao)拌澄(cheng)清池(chi)(chi)，其(qi)優點(dian)是：反應(ying)速度快、操作(zuo)(zuo)控(kong)制(zhi)方便、出(chu)力(li)大(da)(da)。近年(nian)來，變頻(pin)技(ji)術不(bu)斷地(di)應(ying)用(yong)到混(hun)凝處(chu)理(li)(li)(li)中去，進一(yi)(yi)步提高了(le)(le)預處(chu)理(li)(li)(li)出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)，減少了(le)(le)人工操作(zuo)(zuo)。在(zai)濾(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)發展方面(mian)，以粒(li)(li)狀材料(liao)(liao)為(wei)濾(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)技(ji)術經歷了(le)(le)慢濾(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)、快濾(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)、多層濾(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)濾(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)等發展階段(duan)，在(zai)改善預處(chu)理(li)(li)(li)水(shui)質(zhi)方面(mian)發揮了(le)(le)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。但(dan)由(you)于粒(li)(li)狀材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)局限性(xing)，使(shi)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)設備(bei)的(de)(de)(de)出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)、截污能(neng)力(li)和過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)速度均(jun)受到較大(da)(da)的(de)(de)(de)限制(zhi)。目前，以纖(xian)維(wei)(wei)材料(liao)(liao)代替粒(li)(li)狀材料(liao)(liao)作(zuo)(zuo)為(wei)濾(lv)(lv)(lv)源的(de)(de)(de)新(xin)型(xing)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)設備(bei)不(bu)斷地(di)出(chu)現(xian)，纖(xian)維(wei)(wei)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)材料(liao)(liao)因尺寸小、表(biao)面(mian)積大(da)(da)及其(qi)材質(zhi)柔軟的(de)(de)(de)特(te)性(xing)，具有很(hen)強的(de)(de)(de)界面(mian)吸附、截污及水(shui)流調節能(neng)力(li)。代表(biao)性(xing)的(de)(de)(de)產品有纖(xian)維(wei)(wei)球過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)、膠囊擠壓式(shi)纖(xian)維(wei)(wei)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)、壓力(li)板式(shi)纖(xian)維(wei)(wei)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)等。

在鍋爐補給水(shui)(shui)預脫(tuo)鹽處理技術方面，反(fan)(fan)滲(shen)(shen)透技術（簡稱RO）的(de)(de)(de)(de)發展已(yi)成為(wei)一(yi)個亮點。反(fan)(fan)滲(shen)(shen)透最大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)特點是不受原水(shui)(shui)水(shui)(shui)質變(bian)化的(de)(de)(de)(de)影響，反(fan)(fan)滲(shen)(shen)透具有很強的(de)(de)(de)(de)除有機物和(he)(he)除硅能(neng)力，COD 的(de)(de)(de)(de)脫(tuo)除率(lv)可(ke)達83%，滿足了大(da)(da)機組對有機物和(he)(he)硅含(han)量的(de)(de)(de)(de)嚴格要求。反(fan)(fan)滲(shen)(shen)透由于除去了水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)部分離子（一(yi)般為(wei)90%左右），減輕(qing)了下一(yi)道工(gong)序中(zhong)(zhong)離子交換(huan)系統的(de)(de)(de)(de)除鹽負擔，從而(er)減少酸、堿廢(fei)液排放(fang)量，降(jiang)低了排放(fang)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)含(han)鹽量，提高了電廠經濟效(xiao)益(yi)和(he)(he)環境效(xiao)益(yi)。

在(zai)鍋(guo)(guo)爐(lu)補給水除(chu)(chu)鹽處理(li)方面(mian)(mian)，混(hun)床仍發揮著不可替(ti)代的(de)作用，而混(hun)床本身的(de)發展主要體現(xian)在(zai)兩(liang)個(ge)方面(mian)(mian)：環保與節能。填充床電(dian)滲析(xi)器（電(dian)除(chu)(chu)鹽）CDI（EDI）是將電(dian)滲析(xi)和(he)離(li)(li)(li)子(zi)交換除(chu)(chu)鹽技術組(zu)合在(zai)一(yi)起(qi)的(de)精脫鹽工藝，樹(shu)(shu)脂(zhi)的(de)再生是由通(tong)過(guo)H2O 電(dian)離(li)(li)(li)的(de)H+ 和(he)OH-完成，即在(zai)直流電(dian)場中電(dian)離(li)(li)(li)出來(lai)的(de)H+ 和(he)OH- 直接(jie)充當樹(shu)(shu)脂(zhi)的(de)再生劑，不需再消(xiao)耗酸、堿藥劑。同時，該裝置對弱電(dian)離(li)(li)(li)子(zi)，如SO2、CO2的(de)去除(chu)(chu)能力也較強。  2.鍋(guo)(guo)爐(lu)給水處理(li) 

鍋爐給水(shui)目前用氨和聯氨的揮發性處理(li)較成(cheng)熟，但它比較適用于新建的機(ji)組，待水(shui)質穩(wen)定后可轉為(wei)中性處理(li)和聯合處理(li)。加氧(yang)(yang)處理(li)改變了傳統(tong)的除氧(yang)(yang)器、除氧(yang)(yang)劑處理(li)，創造氧(yang)(yang)化(hua)(hua)還(huan)原氣氛，在(zai)低(di)溫狀態下即(ji)可生成(cheng)保(bao)護膜，抑制腐蝕。此法還(huan)可以降(jiang)低(di)給水(shui)系統(tong)的腐蝕產量，減少藥品用量、延長(chang)化(hua)(hua)學清洗間隔、降(jiang)低(di)運(yun)行(xing)(xing)成(cheng)本(ben)(ben)。氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性水(shui)化(hua)(hua)學運(yun)行(xing)(xing)方式在(zai)歐洲的應(ying)(ying)用較為(wei)普及，國內基本(ben)(ben)處于研試階段。必須強(qiang)調的是，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性水(shui)化(hua)(hua)學運(yun)行(xing)(xing)方式僅適用于高純度的給水(shui)，并應(ying)(ying)注意系統(tong)材質與之的相容(rong)性。 

3.鍋爐爐水處(chu)理(li) 

爐內磷(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)(yan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)技術已有(you)70 余(yu)年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)歷史，現在(zai)(zai)全世界范圍內有(you)65%的(de)(de)(de)(de)汽包(bao)鍋(guo)爐使(shi)用(yong)(yong)過(guo)爐水(shui)磷(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)(yan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)。由于以前的(de)(de)(de)(de)鍋(guo)爐參數較低(di)，水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工藝落(luo)后，爐水(shui)中(zhong)(zhong)常常出(chu)現大量(liang)的(de)(de)(de)(de)鈣鎂離(li)(li)子，為防止(zhi)鍋(guo)爐結垢，不(bu)得(de)不(bu)向鍋(guo)爐中(zhong)(zhong)加入大量(liang)的(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)(yan)以去除(chu)爐水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)度，這(zhe)樣(yang)(yang)，爐水(shui)的(de)(de)(de)(de)pH 值就非常高(gao)，堿(jian)性(xing)腐蝕(shi)問(wen)題(ti)顯得(de)特別的(de)(de)(de)(de)突出(chu)。在(zai)(zai)這(zhe)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)情況下，協調(diao)磷(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)(yan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)應(ying)運而(er)生，并(bing)取(qu)得(de)了(le)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)防腐效果。但隨著鍋(guo)爐參數不(bu)斷(duan)的(de)(de)(de)(de)提高(gao)，磷(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)“隱蔽”現象越(yue)來(lai)越(yue)嚴重(zhong)，由此(ci)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)酸性(xing)腐蝕(shi)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)多。而(er)在(zai)(zai)另一(yi)方面(mian)，高(gao)參數機組的(de)(de)(de)(de)鍋(guo)爐補給(gei)水(shui)系(xi)統(tong)已全部采(cai)用(yong)(yong)二級除(chu)鹽(yan)(yan)，凝結水(shui)系(xi)統(tong)設有(you)精(jing)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)裝置。這(zhe)樣(yang)(yang)，爐水(shui)中(zhong)(zhong)基本沒有(you)硬(ying)度成(cheng)分，磷(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)(yan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)主要作用(yong)(yong)也(ye)從除(chu)硬(ying)度轉為調(diao)整pH 值防腐。因此(ci)，近10 年(nian)(nian)來(lai)，人們(men)又提出(chu)低(di)磷(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)(yan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)與(yu)平衡磷(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)(yan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)。低(di)磷(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)(yan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)下限(xian)控(kong)制(zhi)在(zai)(zai)0.3～0.5 mg/L，上限(xian)一(yi)般不(bu)超過(guo)2～3 mg/L。平衡磷(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)(yan)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)基本原理(li)(li)(li)(li)是使(shi)爐水(shui)磷(lin)(lin)(lin)酸鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)含量(liang)減少到只夠與(yu)硬(ying)度成(cheng)分反(fan)應(ying)所需的(de)(de)(de)(de)最低(di)濃度，同時允許(xu)爐水(shui)中(zhong)(zhong)有(you)小于1 mg/L 的(de)(de)(de)(de)游(you)離(li)(li)NaOH，以保(bao)證爐水(shui)的(de)(de)(de)(de)pH 值在(zai)(zai)9.0～9.6 的(de)(de)(de)(de)范圍內。 

4.凝結水處(chu)理 

目(mu)前絕大(da)部(bu)分(fen)(fen)300 MW 及以(yi)上的(de)(de)(de)高參數(shu)機組均設(she)有凝結水精(jing)處(chu)(chu)理(li)(li)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，并以(yi)進口為主，其再生(sheng)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)主流(liu)產品(pin)是高塔分(fen)(fen)離裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)與錐(zhui)底分(fen)(fen)離裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。但真正能實現(xian)長(chang)周(zhou)期氨(an)化(hua)(hua)運行(xing)的(de)(de)(de)精(jing)處(chu)(chu)理(li)(li)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)并不多，僅有廈門嵩嶼電廠等少數(shu)幾家(jia)，嵩嶼電廠混(hun)床(chuang)的(de)(de)(de)運行(xing)周(zhou)期在(zai)100 天(tian)以(yi)上，周(zhou)期制(zhi)水量(liang)達(da)50 萬t 以(yi)上。從環保與經濟(ji)的(de)(de)(de)角度出發(fa)，實現(xian)氨(an)化(hua)(hua)運行(xing)將是今后精(jing)處(chu)(chu)理(li)(li)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向。另外，在(zai)設(she)備(bei)投資(zi)、設(she)備(bei)布置(zhi)與工藝優化(hua)(hua)方(fang)面，應考慮盡可(ke)能多地(di)利用(yong)電廠原(yuan)有的(de)(de)(de)公用(yong)系(xi)統(tong)，如(ru)減少樹脂(zhi)再生(sheng)用(yong)的(de)(de)(de)風(feng)機及混(hun)床(chuang)的(de)(de)(de)再循環泵(beng)等，盡可(ke)能把系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)程(cheng)控裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)和再生(sheng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)安裝(zhuang)(zhuang)在(zai)鍋爐補給(gei)水側(ce)，以(yi)利實現(xian)集中化(hua)(hua)管理(li)(li)。 

另一(yi)(yi)方面，具有過濾與除鹽雙重(zhong)功能的(de)(de)(de)粉末樹脂(zhi)（POWDEX）精處理(li)系(xi)統也逐步得到(dao)應用(yong)，如福州(zhou)華能二期、南(nan)通(tong)華能二期等電廠。但(dan)由于粉末樹脂(zhi)的(de)(de)(de)價格較高，主要依賴于進口，使得粉末樹脂(zhi)精處理(li)裝置的(de)(de)(de)推廣(guang)應用(yong)受到(dao)了(le)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)限制(zhi)。 

5.循環水(shui)處埋 

采(cai)用(yong)閉(bi)式循(xun)環(huan)(huan)冷(leng)(leng)(leng)卻的(de)火(huo)電(dian)(dian)廠(chang)，冷(leng)(leng)(leng)卻水(shui)(shui)的(de)循(xun)環(huan)(huan)回(hui)用(yong)和水(shui)(shui)質(zhi)穩定(ding)技術的(de)開發是(shi)水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)工作(zuo)的(de)重點。發達國家循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)濃縮(suo)倍(bei)率(lv)已達6～8 倍(bei)，國內大多數(shu)電(dian)(dian)廠(chang)的(de)循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)濃縮(suo)倍(bei)率(lv)在2～3 倍(bei)左右，國內火(huo)電(dian)(dian)廠(chang)應在提(ti)高循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)重復利用(yong)效(xiao)率(lv)上下功(gong)夫(fu)。為避免磷(lin)系水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)藥劑(ji)對環(huan)(huan)境水(shui)(shui)體的(de)二次(ci)污染(ran)，低磷(lin)和非磷(lin)系配方的(de)高效(xiao)阻垢分散劑(ji)、多元(yuan)共(gong)聚物水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)藥劑(ji)逐漸得到應用(yong)。采(cai)用(yong)開式排放冷(leng)(leng)(leng)卻的(de)火(huo)電(dian)(dian)廠(chang)，特別(bie)是(shi)以(yi)海水(shui)(shui)作(zuo)為冷(leng)(leng)(leng)卻水(shui)(shui)的(de)濱海電(dian)(dian)廠(chang)，冷(leng)(leng)(leng)卻水(shui)(shui)一(yi)般采(cai)用(yong)加氯處(chu)理(li)(li)，其常見的(de)裝(zhuang)置是(shi)美國CaptialControl 公司的(de)產品。但(dan)是(shi)，也有(you)部分電(dian)(dian)廠(chang)采(cai)用(yong)電(dian)(dian)解海水(shui)(shui)產生次(ci)氯酸(suan)鈉作(zuo)為殺生劑(ji)。如漳州后石電(dian)(dian)廠(chang)、北(bei)侖港電(dian)(dian)廠(chang)等。 

6.廢水(shui)處(chu)理 

目前，國內(nei)大(da)(da)型的(de)(de)(de)電廠工業廢(fei)(fei)(fei)水處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)布置基本(ben)套用(yong)(yong)寶(bao)鋼電廠的(de)(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水處(chu)(chu)理(li)模式，即采(cai)(cai)用(yong)(yong)廢(fei)(fei)(fei)水集中匯(hui)集，分(fen)步(bu)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)式。一(yi)般采(cai)(cai)用(yong)(yong)以鼓(gu)風(feng)曝氣氧化(hua)、pH 調(diao)整、混凝澄清(qing)、污(wu)泥(ni)(ni)濃縮處(chu)(chu)理(li)等為(wei)主的(de)(de)(de)工藝。但這種(zhong)處(chu)(chu)理(li)方(fang)(fang)式的(de)(de)(de)缺點(dian)是對水質(zhi)復雜且變化(hua)范(fan)(fan)圍(wei)大(da)(da)的(de)(de)(de)來水的(de)(de)(de)處(chu)(chu)理(li)難度較大(da)(da)，并(bing)影(ying)響到廢(fei)(fei)(fei)水的(de)(de)(de)綜合(he)回(hui)收利(li)用(yong)(yong)。近年來，兩相(xiang)流(liu)固(gu)液分(fen)離技(ji)術(shu)逐步(bu)得到應用(yong)(yong)，該(gai)技(ji)術(shu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)一(yi)次加藥(yao)混凝、在(zai)一(yi)個組合(he)設施(shi)內(nei)完成絮凝、沉淀、澄清(qing)、浮(fu)渣刮(gua)除(chu)和污(wu)泥(ni)(ni)濃縮等工藝過(guo)程，使水中的(de)(de)(de)泥(ni)(ni)沙、懸浮(fu)固(gu)體物(wu)、藻類懸浮(fu)物(wu)和油在(zai)同(tong)一(yi)設施(shi)內(nei)分(fen)離出來。該(gai)處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)提高了(le)出水水質(zhi)，降低了(le)處(chu)(chu)理(li)成本(ben)，擴大(da)(da)了(le)回(hui)用(yong)(yong)范(fan)(fan)圍(wei)。