电厂化学水处理技术要点及工艺改进

黄庭彦

中电环保股份有限公司江苏南京211100

摘要：电厂是能源行业的重要部门，对居民的日常生产、生活都具有较大的影响。从现有的工作来看，电厂化学水处理技术虽然在某些方面表现的较为出色，但并没有创造出理想的价值。在人口不断增加和社会不断发展的今天，依靠固有的技术，是很难取得较大发展的。在今后的技术研究和应用中，需进一步贴合实际，根据不同地区的实际要求，进一步优化技术。

关键词：电厂化学；水处理技术；注意要点；工艺改进

在电厂发电过程中，如果水质不达标就会造成发电设备的结垢、腐蚀等问题，影响发电设备的正常使用。严重时，会造成发电设备的损毁，给电厂造成难以估量的损失。因此，对于电厂化学水的处理必须加以重视。电厂化学水的处理工艺比较复杂，常用的有全离子交换；反渗透结合离子交换；二级反渗透；反渗透结合电除盐几种类型。所用的水为自然水先经过预处理，再进入脱二氧化碳（CO2）过程，接着进行脱盐处理，最后进行加氨除氧等处理。电厂化学水处理的系统主要包括补给水处理系统、给水系统、锅炉水处理系统、化学循环水处理和零排放反渗漏系统。其中，化学水处理的难点主要集中在自然水的净化、除氧、防腐、防污染、防渗漏等方面。每一个处理工艺都要求严格把关，确保发电设备的安全、稳定，确保电厂生产的正常进行。

1、化学水处理的优化设计原则

1.1采用先进成熟的处理工艺技术及设备，确保水质达标排放，对设备进行重点选择，确保全生产周期节约投资。在完善国内现有废水处理系统的同时，充分考虑废水处理系统的处理效率。

1.2过去的废水处理系统采用继电器控制，技术落后，采用MCC开关柜无法满足未来需求。控制执行机构先进性不高，运行时操作人员必须在现场监控。优化原则通过新增PLC控制系统及更新现有电气控制，提高自动化程度，既便于提升管理水平，又提高了操作的可靠性。

1.3国内某电厂1#—4#机组废水处理工艺设计流程为：废水贮存槽-氧化-pH调节-混凝-澄清-过滤--最终中和脱硫废水排放-清水槽。污泥部分工艺流程为污泥浓缩-污泥调节-板框脱水-干泥外运，对化学废水进行了有效的处理。

2、电厂化学水处理的难点分析

2.1原水净化中存在的难点

水的净化处理中的难点就是水除盐处理。在工艺实施过程中，先将过滤的水通过弱酸阳离子交换器，再通过强酸阳离子交换器，除掉水中的阳离子；然后通过再生处理，将除去阳离子的水依次通过弱碱阴离子交换器和强碱阴离子交换器，除掉水中的阴离子；最后再通过再生处理。这一过程必须把握好两点，第一，严格按照操作流程进行操作，确保除盐效率。第二，必须严格按照离子交换规律进行，以防止残留盐离子超标。

2.2电厂化学水处理的安全隐患

电厂用水对水质的要求比较高，任何一个环节没有考虑全面都可能造成严重的安全事故，例如水质不达标时会导致锅炉结垢，而水垢不但会破坏锅炉的均匀受热，还会造成锅炉管壁温度的升高，严重时可能会引发爆炸。因此，在电厂化学水处理过程中，一定确保每一个环节的处理质量，尤其要保障循环水的质量。一方面，做好水的除盐防垢处理，尽可能减少水质残留的离子含量，降低水垢的形成概率。另一方面，注重电厂化学水处理运行中的防腐，保障发电设备的正常可靠运行，使其发挥最佳的运行效益。

3、电厂化学水处理出现的问题

3.1环保重视度不高，抱有侥幸心理

环保是当今社会重要的话题，对可持续发展要求越来越高，电厂化学水的处理方式也至关重要，管理部门也高度关注水资源的环保利用。水的化学处理要求越来越高，最终实现零污染、零排放的目标。目前，绿色处理倡导者提出进行生态环保处理，实现零污染的化学水的排放，还利用了处理后的资源再次循环使用，实现节能减排。

3.2处理方式不先进

随着社会的发展，化学水的处理要求、限制的标准都有所提高。使用的设备也要与时俱进，需要采用更多新型的水处理机械。近年来，污水处理设备选型落后，处理方式不先进，生产的要求不一样，处理的工艺方式方法也不一样，很多的新技术新设备被引进。还需要进一步完善了系统化的处理模式，其中就有EDI除盐超滤、反渗的透膜技术，利用化学反应解出盐。处理方式改进需要技术不断创新，处理效果不断提升，员工工作效率也需要提高。

3.3处理设备易损坏

电厂相关设备设施进行化学污水处理时，极易出现腐蚀现象，破坏整体设施安全性，影响电厂化学污水处理系统，如输送管道、循坏水加酸设备、中和池等部位的腐蚀，特别严重时容易发生爆炸事故。

4、电厂化学水处理技术

在实践的电厂化学水处理工作当中，为了更好的运用相关手段对工艺进行改进，还需要对各个操作的流程和技术核心环节加以分析，当前常用的化学水处理技术有锅炉废水处理、锅炉补给水处理以及锅炉的内水处理。

4.1锅炉补给水处理

锅炉补给水处理是当前电厂化学水处理的一个核心环节。按照工艺流程加以划分，可以分为化学水的预处理、盐分处理、一级盐分处理部分等环节。在处理的工艺技术之上，传统的方式主要是混凝、离子交换以及澄清过滤等，当前由于生物膜技术的不断发展，所以膜分离技术在锅炉补给水的处理过程当中也得到了重要的运用。锅炉补给水处理的工艺，手电是针对水质之中的微生物、胶体以及颗粒悬浮物等进行去除，同时还可以去除水质之中含有的活性氯以及有机污染物质等，在预处理的流程之中，首先对水质进行过滤和澄清，保证出水的浑浊度可以维持在2NTU以内，结合处理的需求来决定是否需要在水质之中添加氯进行杀菌处理。当水质之中的氯含量较高之时，则需要考虑是否使用吸附脱氯剂或者是水质还原剂等加以处理。当前针对化学水的脱盐处理技术主要有反渗透技术、离子交换技术以及电渗析技术等等。在实践的操作当中需要明确每一种技术的优势和特点，在实践的工作当中加以抉择。

4.2锅炉给水处理技术

在电厂化学水处理技术当中，除以上的锅炉补给水处理，锅炉的给水处理这个环节也非常关键。当今的联氨技术具备显著的挥发性，然而，有关的技术面临着非常大的局限性。在对于化学水的除氧中，其效率要落后于亚硫酸钠，并且在较低水温的情况之下，除氧的速度非常迟缓。因此，联氨处理技术只是可以在温度较高的环境当中实现除氧的效果。除此之外，联氨处理技术具备比较高的分解温度，这种物质具备比较强的毒性，并且现代的科技分析表明有关的物质有着相应的致癌性，在操作的时候可能溅到有关工作者的衣服和眼睛上，这样被吸收后会对人的身体健康带来不利影响。尽管这样，我国不少的电厂还是借助联氨技术来进行除氧。

4.3锅炉内水处理

锅炉内水的处理也是整个操作流程当中的核心环节。在锅炉的运行过程当中添加一定的药品，使得锅炉内的钙离子不容易在锅炉内部形成水垢，减少水渣。随着当前锅炉减排技术的不断发展，同时机组的容量不断增加，对于水质也提出了更高的要求，而在机组进行大范围的维修之时，往往会发现在锅炉内部痴线有大量铁垢以及磷酸盐垢等情况，根据相关的理论分析，导致上述现象的基本原因是因为电厂在生产加工过程当中锅炉水的酸碱值、给水的酸碱值等出现较大的控制偏差，进而使得内部的酸碱值失衡，导致出现水垢的情况。所以在实践的处理过程当中还需要向锅炉内部添加一定量的氢氧化钠，对酸碱值平衡加以控制，避免水垢的出现。

5、电厂化学水处理的注意要点

电厂的正常运转需要用到大量的水，但是，原水直接使用将会导致严重的腐蚀和结垢等问题，对于设备安全极为不利。因此，为了尽量降低水对设备的不利影响，在使用前应对其进行有效的加工处理，去除对设备较为不利的成分，比如氧和盐等。

电厂水处理是一项复杂的工艺，其中的每一个步骤都会对处理效果产生影响，稍有差错，就会对电厂设备造成危害。举例来讲，若水质没有达到要求标准，在使用中就会造成锅炉结垢。锅炉结垢后就会受热不均，管壁温度就会升高，严重者甚至会发生爆炸造成严重后果。并且，结垢还有可能会导致管道堵塞、腐蚀，危害到蒸汽器，对其传热性产生影响，损害电厂经济效益。

所以，为了避免这些问题的发生，水处理的各个环节都不能松懈。为了减少结垢问题的出现几率，就必须重视对水进行防垢处理，最大限度的减少残留离子。具体操作中，应重视采取有效的处理方式，尽量防止水流动中产生离子。另外，也可以借助稳定剂的作用，减少离子残留，消除设备使用中的安全隐患，促进电厂的正常运转。以上方式对于减少水垢问题都有着非常积极的意义，在具体操作中应依据实际情况，选择合理的防垢处理方式。

6、电厂化学水处理工艺改进

6.1加强除氧设备的维护及管理

众所周知的问题，如果氧的含量过高的话会加速管道的氧化和腐蚀所以为了防止铁质机械设备发生腐蚀，所以必须尽可能降低水中溶解氧的浓度。氧含量的大小对于设备的危害是大家都知道的，而且每一道工序都可能融入氧，对于空气的接触是不可避免的所以降低水中的溶解氧的十分必要的。每一次电厂用水进入电厂设备之前都必须对水进行氧含量的检测，如果水含量超标必须进行除氧。保证在每一道工序之前控制其浓度在正常范围之内。所以除氧设备必须随时进行保养，保持除氧设备的正常运行。

6.2减少水中污染物的含量

经过对传统的水处理工艺进行优化后即经过对工艺流程进行改造，首先把原水加热至室温，之后多原水进行曝气，曝气之后加氯在进行聚合铝混凝之后进行沉淀过滤等一系列措施。对这套工艺进行改进之后可以大大降低原水中所含有的无机盐，有机物等杂质。并且控制了绝大部分的污染物进入下一道工序。最为重要的是可以反复操作此流程直到所用水达到了我们的锅炉等设备所用水的各种含量要求。通过这种处理方式大大的降低了传统处理工艺中所需要的酸以及碱的用量。

6.3在整个电厂所用到化学用水的设备中都必须安装全套的化学性能监测仪表，随时注意仪表的数据变化，对我们所需要控制的各个指标进行监测。其一是我们可以随时了解情况对水是否需要处理有一个全面的了解，其二是可以对数据进行整理，整理之后得到一个大体的规律趋势，对我们做研究也是很大的帮助。

6.4采用停炉等保护措施对于运行中或是停用设备而言，其养护及维护工作也相当重要，运行中的器械应设专人进行维护管理，并对停用器械进行停用时间、材质构架等相关内容的记录，以便综合分析各种因素，采取有效的保护措施。此外，应重点对锅炉水汽系统进行保护，确保其金属面不会受到溶解氧的腐蚀。

7、结语

本文对电厂化学水处理技术的发展与应用展开讨论，从现有的工作来看，该技术能够满足电厂的需求，并且在实际的操作中，取得了较大的积极成果，提高了工作效率和工作质量。未来，还应在电厂化学水处理技术的内容和技术形式上进一步的努力，完成较多的技术指标，更好处理水系统的过程中，不要对其他的环节造成影响，应与电厂的总体运行协调发展。

参考文献：

[1]朱小强.膜分离技术在水处理中应用研究进展[J].污染防治技术,2014,05:42-4+56.