电厂化学制水处理工艺与节能分析
黄凯
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黄凯 ,. 电厂化学制水处理工艺与节能分析[J]. 水资源科学研究,20214. DOI:10.12721/ccn.2021.157034.
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,因而釆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。基于此,本文主要对电厂化学制水处理的工艺与节能进行分析研究,了解相关处理工艺和方法。
关键词: 电厂;化学制水;处理工艺;节能
DOI:10.12721/ccn.2021.157034
基金资助:

一.电厂化学制水处理技术的重要意义

电厂化学水处理技术是推动我国工业现代化发展的重要经济和社会发展方向。虽然工业的发展可以为我们的生活提供方便,但也会带来许多不利影响,特别是发电厂的问题。水是人类生存的源泉,随着工业化进程的加快,工业用水量也在不断增加,如果工业污水随意排放,将严重影响环境污染,危害人类安全。近年来,人们对环境的保护和加强,污水处理已经有了一定程度的处理,并取得了良好的效果。如果电厂排放的水不符合标准,就会导致非常严重的事故;一般来说,电厂设备的腐蚀和结垢严重地损坏了运行设备,严重地阻碍了电厂的正常运行。因此,电厂化学水的处理仍然是最受关注的问题之一。

二.电厂化学制水处理的相关工艺和方法

1.离子交换水处理技术

一般情况下,离子交换剂是包括纤维素,醇脂糖,树脂,葡聚糖等等不溶性高分子化合物, 离子交换剂中含有可以解离的基团,在水溶液中离子交换剂中可以解离的基团能够和溶液中的其他的阴离子或者阳离子进行交换。 交换反应虽然属于平衡反应, 然而当反应在层析柱上面进行时, 因为持续不断的增加新的交换溶液,使得平衡不断的向着反应正方向进行, 一直到完全反应。所以,能够把离子交换剂中的离子进行全部洗脱。同样,当交换柱中通过一定量的再生溶液时,因为溶液内的离子不断参与反应而被交换,离子的浓度不断的减少,所以,同样可以完全被交换并且吸附于树脂上。需要注意的是,利用离子交换之后获得的水,导电率通常在5µs/cm左右,不能满足锅炉补水的需要。通常情况下需要利用再经过反渗透设备处理之后,才能将电厂水进行完全处理成导电率低于0. 15µs/cm 的水,从而满足电厂生产的需要。

2.超滤装置化学清洗法

在经济全球化发展趋势的推动下,各国之间加强了技术、资源、人才等方面的交流,许多新的技术和理论被发明和创造出来,并在不断的实验和实践过程中走向成熟,为人们工作效率和生活质量的提升作出突出的贡献。超滤装置是近些年来,科学家们通过对电厂化学制水的 成分进行全面的分析和研究后,制造出来的一套具有高输出、高效能、高稳定性的电厂化学制水处理装置。  国内超滤装置所采用最为先进的过滤膜为美国KOCH公司所生产的V1072-035-PMC膜, 共10组,膜孔径为0.0025-0.1μm,膜切割分子量为10万,能够将电厂化学制水中所含有的Ca 2+、Mg 2+、Na +、K + 等离子剥离出来,为装置对这些离子的后续处理作准备。同时,该装置还设有一套氧化剂加药装置,这套装置在PLC系统的控制下,能够实现在适当的时候加入适合的氧化剂,实现装置加药的自适应。

3.微滤技术

微滤是指滤除水中 0. 1μm 以上颗粒的膜过滤。它在电子工业纯水处理中用作终端处理, 去除水中颗粒状物,目前发电厂对纯水中颗粒状物要求不高,所以应用较少,将来在超临界机组补给水处理上可能有所应用。但微滤良好的分离性能,在电厂水处理中仍有许多地方可以应用。比如,在大机组凝结水中的金属腐蚀产物(氧化铁)颗粒,相关实验检测发现,其粒径大部分在5~10μm,可以用微滤予以去除,这是凝结水过滤除铁的一种形式。类似装置已有使用,但目前所用微孔滤膜的孔径较大,也有一些试验中用0. 45μm滤膜滤除凝结水(或给水)中的铁,滤除率达98%,可见用0. 45μm滤膜进行微孔过滤,除铁效果更好。

4.RO反渗透系统

电厂化学制水当中存在大量含有Ca 2+、Mg 2+、Na +、K + 等离子的盐类,这些盐类对水的 pH值具有重要的影响。众所周知,不同生物所能适应的pH值具有一定的差异,水pH值的改变会对生物的繁衍生息带来严重的影响,因此,在对电厂化学制水进行处理的过程中, 最为重要的一点就是将水的pH值调节到适宜的范围内。RO反渗漏系统不仅在电厂发电过程中扮演着制水的角色,同时也具有调节水pH值的作用。在RO反渗漏系统中,对水pH值调控工作的质量和效率影响最为巨大的当数絮凝反应剂的选用。常用的絮凝反应剂具有很多种类,电厂需要对电厂化学制水的成分进行全面的分析后,有针对性的选用絮凝反应剂。对于选用自来水作为电厂工作用水的电厂来说,在调节水pH值时,可以不采用絮凝反应剂,可以考虑使用活性炭以及多介质过滤器对水中的有机微生物进行过滤。通过运用RO反渗漏系统,可以有效的降低水中杂质的含量,有效的降低了电厂在用水过程中,由于水质不佳而对发电设备造成的损害,提高电厂的经济效益。

三.电厂化学制水处理的节能措施

1.升级改造电厂化学制水系统

在我国社会经济快速发展的过程中,对电厂化学制水的处理中节能成为重要趋势,要实现对化学制水的节能处理,需要对电厂化学制水系统进行升级改造。通常情况下,其改造工作主要从以下几方面进行:首先要对传统二级复床盐制水法改造,转变处理水质的方法,使化学制水质量得以有效提升;其次,传统电厂化学制水节能处理中,无法实现及时匹配处理中的相关设备,使得在处理工程中,其采用的强酸物质难以满足电厂实际发电需求,而不利于电厂经济效益的提升。因此,对电厂化学制水系统的升级改造,可以减少其处理过程中消耗的水资源,从而达到节能目的。

2.优化处理流程

优化电厂化学水处理流程,可以在科学配置各生产要素的同时,从整体上提高处理效率及质量,还可起到降低成本的作用。以往的处理流程为原水获取-适量加入聚合氯化铝混凝-沉淀-过滤-经由阳床-除碳器处理-入阴床;而常规处理流程下的污染物含量相对较多。基于此,有必要对其进行合理优化。优化后的处理流程如下:原水获取-曝气(加热30℃)-放入氯气-融入聚合氯化铝混凝-沉淀-无阀过滤器-超滤系统-反渗透系统-经由阳床与阴床-混床。通过此种方式能够切实降低水中杂质含量,提高进入除盐系统的水体质量。同时还可减少树脂遭到污染的概率及其再生频率。

3.及时擦洗活性碳过滤器

活性碳过滤器在离子交换除盐设备系统中占据着非常重要的地位。因此,活性碳过滤器会在很大程度上对树脂进行保护,延长树脂的使用寿命。 除此之外,为了保护活性碳过滤器, 要经常对其进行相应的空气擦洗,尽最大努力去除里面的悬浮物、有机物等杂质,保证其吸附能力得以恢复和保持,因此,保护树脂减少污染的最有效措施就是对活性炭过滤器进行定期的擦洗。

结语:

综上所述,对电厂化学制水进行科学的处理,降低工业污染物的排放,对社会的发展和人类的进步具有重要的意义。要实现这一目标,不仅要从管理上下功夫,还要在技术、人才上动脑筋。为此,相关部门应当积极对电厂化学制水处理及节能工作中存在的问题进行全面的分析,找出其中症结所在,及时采取相应措施进行解决。

参考文献

[1]马鹏飞 电厂化学水处理工艺研究[J] 化工管理2014(5):238-239

[2]马玉蕾 电厂化学制水处理的工艺技术分析及研究[J] 建筑工程技术 2018(24):372

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