電(dian)廠化學水處理技術的(de)進展與應用

隨著國內火電(dian)機組(zu)的(de)不斷擴(kuo)建，機組(zu)的(de)參數(shu)與(yu)容量不斷提高，電(dian)廠化(hua)學水處理(li)(li)發生了(le)深刻的(de)變化(hua)。電(dian)廠化(hua)學水處理(li)(li)在(zai)技(ji)術選(xuan)用(yong)方式、設備布置、工藝流程、控制監測、運行維護、生產管理(li)(li)等環節均發生了(le)深刻的(de)變化(hua)。 

1.鍋爐補給水處理

傳統的(de)鍋爐(lu)補給水預(yu)處(chu)理(li)通(tong)常采用(yong)混凝(ning)與過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)處(chu)理(li)。國內大型(xing)火電廠澄(cheng)清處(chu)理(li)設備(bei)(bei)多(duo)為(wei)機(ji)械加速(su)攪拌澄(cheng)清池(chi)，其(qi)(qi)優(you)點是(shi)：反應速(su)度快、操作(zuo)(zuo)控(kong)制方便、出力(li)大。近年(nian)來，變(bian)頻技(ji)術(shu)不斷地(di)應用(yong)到混凝(ning)處(chu)理(li)中去，進一步(bu)提高了(le)預(yu)處(chu)理(li)出水水質，減少了(le)人工操作(zuo)(zuo)。在濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)的(de)發展方面，以粒狀(zhuang)材料(liao)為(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)的(de)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)技(ji)術(shu)經歷了(le)慢濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)、快濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)、多(duo)層濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)等發展階段，在改善(shan)預(yu)處(chu)理(li)水質方面發揮了(le)一定的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。但(dan)由于粒狀(zhuang)材料(liao)的(de)局限(xian)性(xing)(xing)(xing)，使過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)設備(bei)(bei)的(de)出水水質、截(jie)污(wu)能(neng)力(li)和過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速(su)度均(jun)受到較(jiao)大的(de)限(xian)制。目前，以纖維(wei)材料(liao)代替粒狀(zhuang)材料(liao)作(zuo)(zuo)為(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)源的(de)新型(xing)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)設備(bei)(bei)不斷地(di)出現，纖維(wei)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)材料(liao)因尺寸小(xiao)、表面積(ji)大及(ji)其(qi)(qi)材質柔軟(ruan)的(de)特性(xing)(xing)(xing)，具有很強的(de)界面吸附、截(jie)污(wu)及(ji)水流調節(jie)能(neng)力(li)。代表性(xing)(xing)(xing)的(de)產(chan)品有纖維(wei)球過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)器、膠囊擠壓(ya)式纖維(wei)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)器、壓(ya)力(li)板式纖維(wei)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)器等。

在鍋爐(lu)補給(gei)水(shui)(shui)(shui)預脫鹽(yan)處(chu)理(li)技術(shu)方面，反滲(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)技術(shu)（簡稱RO）的(de)(de)(de)(de)發展已成為一個亮點。反滲(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)最大的(de)(de)(de)(de)特(te)點是不受(shou)原水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質變化的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，反滲(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)具有很強的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)有機(ji)物和除(chu)(chu)硅能力(li)，COD 的(de)(de)(de)(de)脫除(chu)(chu)率可(ke)達83%，滿(man)足(zu)了大機(ji)組對有機(ji)物和硅含(han)量的(de)(de)(de)(de)嚴格要求。反滲(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)由于除(chu)(chu)去了水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)大部分離子(zi)（一般(ban)為90%左右），減輕(qing)了下一道工序中離子(zi)交換(huan)系統的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)鹽(yan)負擔，從(cong)而減少酸、堿(jian)廢液排放量，降低(di)了排放廢水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)含(han)鹽(yan)量，提高了電廠經濟效益和環境效益。

在(zai)鍋爐補給水除(chu)(chu)鹽(yan)處(chu)理方面(mian)，混床(chuang)(chuang)仍(reng)發揮著不(bu)可替(ti)代(dai)的作用，而混床(chuang)(chuang)本身(shen)的發展(zhan)主要體現在(zai)兩個方面(mian)：環保與節能。填充床(chuang)(chuang)電滲析(xi)器（電除(chu)(chu)鹽(yan)）CDI（EDI）是(shi)將(jiang)電滲析(xi)和(he)離子交換除(chu)(chu)鹽(yan)技(ji)術組合在(zai)一起(qi)的精脫鹽(yan)工(gong)藝，樹(shu)脂的再(zai)生是(shi)由通過H2O 電離的H+ 和(he)OH-完成，即在(zai)直(zhi)流電場中電離出來(lai)的H+ 和(he)OH- 直(zhi)接充當樹(shu)脂的再(zai)生劑(ji)，不(bu)需(xu)再(zai)消耗(hao)酸(suan)、堿藥劑(ji)。同時，該裝置對弱電離子，如SO2、CO2的去除(chu)(chu)能力也(ye)較(jiao)強。  2.鍋爐給水處(chu)理 

鍋爐(lu)給(gei)水目前(qian)用氨(an)和聯(lian)氨(an)的揮發性(xing)(xing)處(chu)(chu)理(li)(li)較成(cheng)(cheng)熟，但它比較適(shi)用于(yu)(yu)新建(jian)的機(ji)組，待水質穩定后可(ke)(ke)轉為(wei)中性(xing)(xing)處(chu)(chu)理(li)(li)和聯(lian)合處(chu)(chu)理(li)(li)。加氧處(chu)(chu)理(li)(li)改變了傳(chuan)統(tong)的除氧器、除氧劑(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)，創造氧化(hua)(hua)(hua)還(huan)原氣氛，在(zai)(zai)低(di)溫(wen)狀態下(xia)即可(ke)(ke)生(sheng)成(cheng)(cheng)保(bao)護膜，抑(yi)制腐蝕。此(ci)法還(huan)可(ke)(ke)以降(jiang)低(di)給(gei)水系統(tong)的腐蝕產量，減少藥品用量、延長(chang)化(hua)(hua)(hua)學清洗間隔、降(jiang)低(di)運行成(cheng)(cheng)本。氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)水化(hua)(hua)(hua)學運行方式(shi)在(zai)(zai)歐洲的應(ying)用較為(wei)普及，國內基本處(chu)(chu)于(yu)(yu)研(yan)試階(jie)段。必(bi)須強調的是(shi)，氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)水化(hua)(hua)(hua)學運行方式(shi)僅適(shi)用于(yu)(yu)高純度的給(gei)水，并(bing)應(ying)注意系統(tong)材(cai)質與之的相容性(xing)(xing)。 

3.鍋(guo)爐(lu)爐(lu)水處理(li) 

爐(lu)(lu)內磷(lin)酸(suan)鹽(yan)處理(li)(li)技術已有70 余年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)歷史，現在全(quan)世界范圍內有65%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽包鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)使(shi)用(yong)過爐(lu)(lu)水(shui)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)處理(li)(li)。由(you)于以(yi)前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)參數較低(di)，水(shui)處理(li)(li)工藝落后，爐(lu)(lu)水(shui)中(zhong)常常出(chu)(chu)現大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣鎂離子，為(wei)防止(zhi)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)結垢，不(bu)得不(bu)向鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)中(zhong)加入(ru)大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)以(yi)去除(chu)爐(lu)(lu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)，這樣(yang)，爐(lu)(lu)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)pH 值(zhi)就(jiu)非常高，堿性腐(fu)蝕問題顯得特別的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)(chu)。在這樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，協調磷(lin)酸(suan)鹽(yan)處理(li)(li)應運而生，并取(qu)得了(le)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)防腐(fu)效果。但隨著(zhu)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)參數不(bu)斷(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高，磷(lin)酸(suan)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“隱(yin)蔽”現象越(yue)來越(yue)嚴重，由(you)此引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)酸(suan)性腐(fu)蝕也(ye)(ye)越(yue)來越(yue)多。而在另(ling)一(yi)方(fang)面，高參數機(ji)組的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)(lu)補給水(shui)系統已全(quan)部(bu)采(cai)用(yong)二級除(chu)鹽(yan)，凝結水(shui)系統設(she)有精處理(li)(li)裝置(zhi)。這樣(yang)，爐(lu)(lu)水(shui)中(zhong)基本(ben)沒有硬(ying)度(du)(du)成(cheng)分，磷(lin)酸(suan)鹽(yan)處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要作(zuo)用(yong)也(ye)(ye)從(cong)除(chu)硬(ying)度(du)(du)轉(zhuan)為(wei)調整pH 值(zhi)防腐(fu)。因此，近10 年來，人們(men)又提出(chu)(chu)低(di)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)處理(li)(li)與(yu)平衡(heng)(heng)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)處理(li)(li)。低(di)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)下限(xian)控制在0.3～0.5 mg/L，上(shang)限(xian)一(yi)般不(bu)超過2～3 mg/L。平衡(heng)(heng)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本(ben)原理(li)(li)是使(shi)爐(lu)(lu)水(shui)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)(liang)減少到只夠(gou)與(yu)硬(ying)度(du)(du)成(cheng)分反(fan)應所需(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最低(di)濃度(du)(du)，同時(shi)允許爐(lu)(lu)水(shui)中(zhong)有小于1 mg/L 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)游(you)離NaOH，以(yi)保證爐(lu)(lu)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)pH 值(zhi)在9.0～9.6 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍內。 

4.凝結水處理 

目前絕(jue)大部分(fen)300 MW 及以(yi)(yi)(yi)上的高參數(shu)機(ji)組均設(she)有凝結水精處理(li)(li)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)，并(bing)以(yi)(yi)(yi)進口為主(zhu)(zhu)，其(qi)再生系(xi)統的主(zhu)(zhu)流產品是高塔(ta)分(fen)離裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)與(yu)錐底分(fen)離裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)。但真正能實(shi)現長(chang)周期(qi)氨化運行(xing)的精處理(li)(li)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)并(bing)不多(duo)，僅有廈門嵩嶼電廠(chang)等少數(shu)幾家，嵩嶼電廠(chang)混床(chuang)(chuang)的運行(xing)周期(qi)在(zai)100 天(tian)以(yi)(yi)(yi)上，周期(qi)制水量達50 萬t 以(yi)(yi)(yi)上。從環保與(yu)經濟的角(jiao)度出(chu)發，實(shi)現氨化運行(xing)將是今后精處理(li)(li)系(xi)統的發展方向。另外，在(zai)設(she)備投(tou)資(zi)、設(she)備布置(zhi)與(yu)工藝優化方面，應(ying)考慮盡可能多(duo)地利用(yong)(yong)電廠(chang)原有的公用(yong)(yong)系(xi)統，如減少樹脂再生用(yong)(yong)的風機(ji)及混床(chuang)(chuang)的再循環泵等，盡可能把系(xi)統的程控裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)和再生裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在(zai)鍋爐補給水側，以(yi)(yi)(yi)利實(shi)現集中化管理(li)(li)。 

另(ling)一(yi)方面，具有過濾與除鹽(yan)雙重(zhong)功能(neng)的(de)粉末樹(shu)脂（POWDEX）精處理系(xi)統也逐步得(de)到應用(yong)，如福(fu)州華(hua)能(neng)二(er)期(qi)(qi)、南通華(hua)能(neng)二(er)期(qi)(qi)等(deng)電(dian)廠。但由于(yu)粉末樹(shu)脂的(de)價格較高，主要依賴于(yu)進口，使得(de)粉末樹(shu)脂精處理裝置的(de)推廣應用(yong)受到了一(yi)定的(de)限制。 

5.循(xun)環水(shui)處埋 

采(cai)用(yong)(yong)閉式循(xun)環(huan)冷(leng)卻(que)(que)的(de)火(huo)電廠(chang)(chang)，冷(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)的(de)循(xun)環(huan)回(hui)用(yong)(yong)和(he)水(shui)(shui)質穩定技術的(de)開發是(shi)水(shui)(shui)處(chu)理工作(zuo)的(de)重點。發達國家(jia)循(xun)環(huan)水(shui)(shui)濃縮(suo)倍(bei)率已達6～8 倍(bei)，國內大多數電廠(chang)(chang)的(de)循(xun)環(huan)水(shui)(shui)濃縮(suo)倍(bei)率在2～3 倍(bei)左右，國內火(huo)電廠(chang)(chang)應在提高循(xun)環(huan)水(shui)(shui)重復利用(yong)(yong)效率上下功夫。為避免(mian)磷系(xi)水(shui)(shui)處(chu)理藥劑對(dui)環(huan)境水(shui)(shui)體的(de)二次污染(ran)，低磷和(he)非磷系(xi)配方的(de)高效阻垢分(fen)散劑、多元共聚物(wu)水(shui)(shui)處(chu)理藥劑逐漸得到(dao)應用(yong)(yong)。采(cai)用(yong)(yong)開式排放冷(leng)卻(que)(que)的(de)火(huo)電廠(chang)(chang)，特別是(shi)以海水(shui)(shui)作(zuo)為冷(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)的(de)濱海電廠(chang)(chang)，冷(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)一般(ban)采(cai)用(yong)(yong)加氯(lv)處(chu)理，其常見的(de)裝置是(shi)美國CaptialControl 公司的(de)產品。但是(shi)，也有部分(fen)電廠(chang)(chang)采(cai)用(yong)(yong)電解海水(shui)(shui)產生次氯(lv)酸鈉作(zuo)為殺生劑。如漳(zhang)州后(hou)石(shi)電廠(chang)(chang)、北侖(lun)港電廠(chang)(chang)等。 

6.廢水(shui)處理 

目前，國內(nei)大(da)型的(de)電(dian)廠(chang)工業廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理的(de)布置(zhi)基本套用(yong)寶鋼電(dian)廠(chang)的(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理模式，即采用(yong)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)集中匯集，分步(bu)處(chu)(chu)(chu)理的(de)方式。一(yi)般采用(yong)以鼓風曝氣氧化、pH 調整、混(hun)凝澄清、污泥(ni)濃縮處(chu)(chu)(chu)理等為主的(de)工藝(yi)。但這種處(chu)(chu)(chu)理方式的(de)缺點是(shi)對水(shui)(shui)(shui)質(zhi)復雜且變化范圍大(da)的(de)來(lai)水(shui)(shui)(shui)的(de)處(chu)(chu)(chu)理難(nan)度較大(da)，并(bing)影響到廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)綜合回(hui)收(shou)利(li)用(yong)。近年來(lai)，兩相(xiang)流固液(ye)分離技術(shu)逐步(bu)得到應用(yong)，該技術(shu)采用(yong)一(yi)次加(jia)藥混(hun)凝、在一(yi)個組合設(she)(she)施內(nei)完成絮凝、沉淀、澄清、浮(fu)渣刮除和污泥(ni)濃縮等工藝(yi)過(guo)程，使水(shui)(shui)(shui)中的(de)泥(ni)沙、懸浮(fu)固體物、藻類懸浮(fu)物和油在同(tong)一(yi)設(she)(she)施內(nei)分離出來(lai)。該處(chu)(chu)(chu)理技術(shu)提高了出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)，降低了處(chu)(chu)(chu)理成本，擴大(da)了回(hui)用(yong)范圍。