前言
电厂化学水处理技术是指利用化学方法对电厂的进水和循环水进行处理，以达到保护设备安全运行、提高发电效率和保护环境的目的。电厂的进水和循环水中含有各种杂质和有害物质，如果不经过处理直接使用，会对锅炉、水冷壁等造成腐蚀、堵塞等问题，甚至引起爆管，影响电厂的正常运行。因此，电厂化学水处理技术在电力行业中具有重要的意义。
1电厂化学水处理技术的概述
1.1水处理工艺的分类
水处理工艺可以根据处理方法和工艺流程的不同进行分类。常见的水处理工艺包括物理处理、化学处理和生物处理等。物理处理主要通过过滤、沉淀和吸附等方法来去除水中的悬浮物、杂质和颗粒物等。化学处理主要通过添加化学药剂来去除水中的溶解物、微生物和重金属等。生物处理主要通过利用微生物的作用来降解和去除水中的有机物和氮、磷等。
1.2水处理工艺的选择原则
在选择合适的水处理工艺时，需要考虑以下几个方面的因素：水源的特点、水质要求、处理工艺的可行性和经济性等。首先，需要了解水源的特点，包括水的来源、水质的组成和水的特性等。其次，需要确定水质的要求，包括对悬浮物、溶解物、微生物和重金属等的要求。然后，需要评估不同处理工艺的可行性，包括工艺流程、设备要求和操作难度等。最后，需要综合考虑处理工艺的经济性，包括投资成本、运行成本和维护成本等。
1.3电厂化学水处理技术的发展历程
电厂化学水处理技术的发展可以追溯到20世纪初。最早的电厂化学水处理技术主要是通过添加化学药剂的方式来去除水中的溶解物和微生物等。随着科学技术的快速发展，越来越多的电厂化学水处理技术被应用到实际生产过程中。例如，除氧化铁法可以去除水中的氧化铁；软化水处理法可以去除水中的钙镁离子，从而降低水的硬度；活性炭法通过吸附作用去除水中的有机物；膜分离技术可以去除水中的溶解物和微生物，离子交换技术可以去除水中的离子等。这些技术的应用使得电厂的水质得到了有效的改善，为电厂的正常运行提供了保障。
2电厂化学水处理技术的应用
2.1水处理前的处理
在进行电厂化学水处理之前，首先需要对水源进行处理。这包括水源的选择、水质的分析和水的预处理。下面将对这些处理步骤进行详细介绍。
2.1.1水源的选择
水源的选择对电厂的运行至关重要。优质的水源应具有适当的水量、水质和稳定性。水源可以是地下水、河水、湖水或海水，不同的水源具有不同的特点和处理要求。例如，地下水可能含有高浓度的溶解物质，需要进行适当的处理来降低溶解物质的浓度，在选择水源时，还需要考虑到其与电厂位置的关系，以确保水源的供应稳定性和可靠性。此外，还需要考虑水源的可持续性和环境影响，以确保电厂的可持续发展和环境保护‘…。
2.1.2水质的分析
水质的分析是对水中各种化学物质和微生物的含量和特性进行检测和评估的过程。通过水质分析，可以了解水中的主要污染物和杂质的类型和浓度，从而为后续的水处理工艺选择提供依据，水质分析通常包括对水中的溶解物、悬浮物、微生物、有机物和无机盐等成分进行分析。具体的分析方法和设备会根据不同的水源和处理要求而有所不同。通过水质分析，可以评估水质对设备和系统的影响，并制定相应的水处理计划。
2.1.3水的预处理
水的预处理是指在进行电厂化学水处理之前对水进行的物理和化学处理。预处理的目的是去除水中的杂质和污染物，净化水质，为后续的水处理工艺提供良好的基础，水的预处理通常包括以下几个步骤：初步过滤：通过物理方法去除水中的悬浮物和颗粒物。这可以通过沉淀、过滤或旋流等方法实现。调节水质：根据水质分析的结果，对水的酸碱度、硬度、溶解氧等参数进行调节。这可以通过添加化学药剂或调节设备的操作来实现。消毒：对水进行消毒处理，杀灭水中的微生物。这可以通过添加消毒剂(如氯气、次氯酸钠或臭氧)来实现。通过对水的预处理，可以有效地去除水中的杂质和污染物，净化水质，为后续的水处理工艺提供良好的基础。
2.2电厂化学水处理技术的具体应用
电厂化学水处理技术是指通过化学方法对水进行处理，以去除水中的杂质和污染物，提高水质，保证设备和系统的正常运行，下面将介绍电厂化学水处理技术的具体应用。
2.2.1除氧化铁法
除氧化铁法是电厂化学水处理技术中常用的一种技术，用于去除水中的氧化铁和氧化锰。氧化铁和氧化锰是水中常见的杂质，其存在会对锅炉的正常运行造成严重影响。除氧化铁法的原理是通过添加化学药剂，如硫酸、亚硫酸盐或亚硝酸盐，与氧化铁和氧化锰发生反应，生成可溶性的化合物，然后通过铁和氧化锰，净化水质，保证设备的正常运行。
2.2.2软化水处理法
软化水处理法在工业化学水处理技术巾使用的也十分广泛，常用于降低水中的硬度。水中的硬度是由钙和镁的溶解盐所引起的，其存在会导致锅炉和水冷擘产生结垢和堵塞，降低传热效率，严重则会引起爆管事故。软化水处理法的原理是通过添加化学药剂，如磷酸盐或有机酸，与水中的钙和镁发生反应，形成可溶性的复合物，然后通过过滤或沉淀将其去除。这种方法可以有效地降低水巾的硬度，减少设备的结垢和堵塞问题。
2.2.3活性炭吸附法
活性炭吸附法在电厂化学水处理技术预处理中也经常用到，用于去除水中的有机物并降低水的色度，为后续的处理创造良好的条件。水中的有机物和色度是南有机物质的存在引起的，其存在会对设备和系统的正常运行造成影响。活性炭吸附法的原理是当水通过活性炭过滤器时，通过活性炭的吸附作用去除水巾的有机物并降低色度。活性炭具有大量的微孔和比表而积大等特点，可以有效地吸附水中的有机物质。这种方法可以有效地去除水中的有机物并降低色度，起到净化水质的作用。
2.2.4膜分离技术
膜分离技术在电厂化学水处理和生活水处理中也经常被使用，通过膜的选择透过性去除水巾的溶解物和微生物，常用的膜分离技术有超滤和反渗透。溶解物和微生物是水中常见的污染物，其存在会对设备和系统的正常运行造成影响。膜分离技术的原理是通过选择适当的膜材料和膜孔径，在一定压力下使水通过分离膜，分离膜将水分离为两个部分：一部分是纯净水，另一部分是含有溶解物和微生物的浓缩液。这种方法可以有效地去除水中的溶解物和微生物，净化水质，提高设备和系统的效率。
2.2.5离子交换技术
离子交换技术广泛地应用于电厂化学水处理技术中，常见的设备有阴床、阳床和混床，用于去除水中的各种阴、阳离子。离子交换技术的原理是通过选择适当的离子交换树脂，将水中的离子与树脂上的离子发生置换反应，从而将水巾的杂质离子去除，离子交换树脂根据去除离子类型的不同可以分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。这种方法可以有效地去除水中的各种阴阳离子，使水质得到进一步的提升。
2.2.6其他电厂化学水处理技术
除了以上提到的常见水处理技术，还有一些其他的电厂化学水处理技术，如电解法、臭氧氧化法、高级氧化法等。，这些技术具有独特的优势和适用范围，可以根据实际情况选择合适的技术对水体进行处理。这些化学水处理技术在电力行业中发挥着重要的作用，可以有效地去除水中的杂质和污染物，提高设备和系统的效率，保证电厂的正常运行。在实际生产过程中，往往是通过多种水处理技术联合使用，以达到满足电力生产用水的要求。然而，不同的技术适用于不同的水质和处理要求，因此在选择和应用技术时需要进行综合考虑和评估。
3循环水处理的现状及问题
循环水通常会由泵送到冷却系统中，然后通过换热处理，最后被送到冷却塔中进行冷却。在冷却塔中热水从塔顶向下喷淋形成水膜，空气逆向或水平交替流动，在水汽接触中实现热交换。当水的温度下降到符合要求时，继续循环利用。在这一过程中，空气从塔顶溢出时，带着水蒸气循环水中的离子含量不断增加，因此要不断的补充新鲜水，排出浓缩水，保证含盐量在稳定的浓度之内，确保整个系统的正常运行。总的来说，补水量应当弥补系统蒸发量，循环水与补充水含盐量的比例，应该为循环水系统的浓缩倍数。而由于水温不断升高流速，不断变化，蒸发以及各种无机离子的浓缩，加之冷却塔处于室外，容易混入多种杂质以及设备结构和材料因素的影响使得循环水处理中存在诸多问题，这也给循环水处理带来了较大的难度。总的来说这些问题包括水净化防锈蚀等诸多方面的难点。电厂循环水最开始使用自然水，而自然水本身具有较为复杂的内部结构，一般情况下自然水的硬度较大，并且水中含有大量的悬浮物和各类胶体杂质，如果在循环水使用的过程中，这些胶体杂质没有及时排出，那么会影响临时交换工艺的正常运行，导致各类设备堵塞磨损，最终会影响交换容量便会引起树脂性能的损坏，长期以往还会使得电厂的出水水质变差，单耗上升。在进行循环水处理过程中，防腐除锈工艺直接关系到整个电厂设备的安全运行。但由于循环水中含氧量的原因，影响各类设备容易被腐蚀着，极大的缩短了寿命，也有可能影响设备的正常运行，出现各种无法使用或不可预知的安全性问题。
4电厂水回用项目
4.1项目进展
某电厂4台660MW的燃煤机组，提供大约全州需电量的20%。在最初设计中，除冷却系统取用湖中的咸水作冷却水外，其他用水均取自于城镇自来水。截至2020年，每天大约消耗9000m3的可饮用水。2021年，通过采用了一个有效的水务管理方案，使得该厂用水量下降到4200m3/d，然而取水费仍然是电厂最大的费用之一。同时，周边地区城市用水的增长急需新建一个污水处理厂。最初计划将城市污水处理达到二级排放标准，然后通过15km长的管路将其排入大海。电厂化学分析员和管理部门，对拟排入大海的城市污水处理厂出水回用到电厂这个方案进行了调查研究，并于20232年成功实施。在此过程中，当地水务部门通过采取一系列措施节约成本超过500万元，如减少周边地区饮用水供给设施；优化供水组织结构；节省必要的排入大海的管道系统等。自从水再生处理厂建成后，此系统的经济效益更为显著。预计到2024年，结合改进的全厂水务管理体系和二级污水的可用性增强，饮用水的用水量将减少到400m3/d，仅为2021年使用量的5%。
4.2水再生处理厂
水再生处理厂处理来自污水厂和热电厂的污水,处理厂已经两次扩建以满足增加的处理量。
4.3项目的经济性
2022年项目投资大概450万元，其中设备费约330万元。项目建成后，由于有较大量的用水来自污水处理厂，系统运行成本的节省额逐年增长。在4%折扣率的基础上，这项工程的投资回报期为7-8a。如果按起初的设计流量设计运行，回报期将缩短至5-6a。
4.4技术改进对电厂水回用项目的影响
综上所述，在过去的几年中，膜过滤和反渗透技术得到了长足的发展。如今再对电厂水回用项目进行设计的话，它的设计及投资运行费用等将完全不同。
上述改进大大提高了该项目的经济性。如果按项目建成后平均GDP增长为4%计，投资成本将减少240万元，相当于机电设备成本的50%或总项目成本的37%；若按历史运行水量计，其回报期为5-6a，若按起初满负荷设计流量计，则其回报期仅为3-4a。净投资的减少仅仅是由于技术改进带来的，而减少土地所节省的投资没有包括在内，因为项目是在原址上建造的，减少的建筑成本，可以用来实现一定的绿化工程。运行能耗的节省也是显著的，主要包括：耗能大约节约1000(kW.h)/ml；无需加酸；设备操作简单，减少了维护工作量。
结束语
综上所述，在倡导绿色环保可持续发展的当下，电厂水循环处理成为重要的研究内容，当前电厂水循环处理，技术发展不断成熟，在长期实践的过程中总结出了有效的技术和工艺，但与此同时也面临着新的技术难题，因此需要对现有的技术进行分析，明确其要点发挥技术的优势，进行循环水处理也要在水循环处理的过程中不断的总结经验，优化方法，更好的提高循环水的处理效果。通过多种方式的应用加以优化，这样才能够使电厂在循环水处理工作中卓有成效。
参考文献：
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