电厂化学水处理技术发展和应用研究

　　摘 要：电力能源有效利用已经成为当下发展国民经济的发展方向。超超临界机组具有能耗低、效率高绝对优势，将逐渐淘汰低产能、污染大，能耗高的发电机组成为一种趋势。为保障电力企业机组正常运行，提出了更高要求。电厂水处理主要包括预处理、除盐处理、炉内处理、循环冷却水处理、废水处理等等。本文对电厂水处理除盐技术进行研究，从实际应用情况中阐述其发展，为提高电厂生产运行效率创造条件。
　　关键词：电厂；化学水处理技术；发展；应用
　　在水处理应用过程中，随着新技术新材料的推出，电子计算机技术的快速发展，互联网应用的普及，全自动化程度由过去的现场操作模式向全自动互联网+水处理控制模式的发展，设备可靠性提高，人员精简，效率提升。
　　一、水的预处理技术
　　我们通常将混凝、沉淀、无阀滤池、活性炭等处理称之为水预处理。是为了保证除盐阶段达到水质，保证树脂运行提高树脂交换容量，降低树脂污染程度。
　　1、混凝处理原理及运行特点
　　混凝处理是通过向水体中投加絮凝剂，水中悬浮物相互凝聚生成大的絮凝体，再加以沉降分离去除，这主要针对使用河水采取的预处理。可以去除大悬浮物、胶体、溶解性物质，去除水中的余氯、色度、有机物等是作为除盐前的预处理系统设备。混凝处理过程中会受到季节、水温、pH值、加药量、原水质，水力条件、接触介质的变化而变化。
　　2、活性炭的工作原理与运行
　　活性炭过滤器是利用活性炭颗粒的高含碳量，分子质量大，水流通过活性炭的孔隙时，各种悬浮颗粒、有机物被吸附在活性炭的孔隙中，吸附在活性炭表面上的氯与碳发生反应，被还原，有效去除氯，由于活性炭内有非常多的孔隙，其吸附能力强，通常采用颗粒状活性炭装于罐体中，达到连续的吸附运行。但在整个运行过程中，自动化实现的条件很难达到。
　　二、离子交换除盐处理技术
　　水中所含各种离子与离子交换树脂进行化学反应而被去除的过程称为水的离子交换处理。离子交换处理技术借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应而去除水中杂质离子获取合格除盐水。
　　1、离子交换的工作原理与运行方式
　　离子交换利用H型阳离子树脂将水中的各种阳离子交换成H+型，用OH型阴离子树脂将水中的各种阴离子交换成OH-型。被称之为一级除盐。水在混合离子交换器内，实现无穷多级的阴、阳离子交换反应，反离子作用极小，这种反应相当彻底，出水质量很高。称之为二级除盐。只有经过二级除盐是水质才能达到锅炉的用水要求。
　　2、离子交换器环境影响因素
　　离子交换处理岗位是水处理工作中最为重要的岗位，无论在投入运行和停运再生过程中，都需要具有高度责任心和丰富的工作经验，以保证机组运行发电所需的除盐水。当离子交换器与水中的离子交换过程中，其达到饱和交换容量之后，树脂失效。在离子再生中使用的再生剂是盐酸、氢氧化钠。并产生大量的再生废水，对环境的污染也会存在其影响。当前我国正在进行社会经济转型，对落后的生产技术，对影响环境污染的工业企业都要进行技术改进和技术创新。特别是在水资源缺乏的地方，节约用水，节能减排尤为重要。
　　三、膜处理技术的应用与发展
　　膜技术作为一种新型的高效分离技术，工艺简单，操作方便，设备紧凑，分离效果好，经济性高，近年来得到了广泛的应用。在几种主要的膜分离技术中，以超滤和反渗透的应用最为广泛。
　　1、超滤的工作原理与特点
　　超滤膜水处理技术在水处理行业中占有重要地位，技术已经非常成熟，超滤膜表面光滑，亲水性较好，抗胶体有机物污染强，抗氧化性强，力学性能稳定，主要应用于RO的前置处理。超滤过程是以膜两侧压差为驱动力，以机械筛分为基础的溶液分离过程。产水中只含有水和离子、小分子，胶体、颗粒、细菌、病毒、和原生动物被膜去除。在原水浊度稳定的情况下，使用超滤与传统的净化过程相比，可以容易实现全自动化，微粒和大部分胶体能通过超滤去除。与传统方式相比，用超滤不必考虑沉淀作用，凝固物的可过滤性。
　　2、超滤的运行与维护
　　超滤的运行控制分为自动控制和手动控制两种模式。当设备投入正常自动模式时，系统将根据超滤水箱的液位来控制超滤的启动与停止。启动后先进行冲洗，达到出水水质后自动投入运行。这个过程中，不需要人工进行操作。这将大大提高工作效率，减轻人工劳动， 减少水源使用。
　　四、反渗透膜的工作原理与特点分析
　　反渗透水处理技术属于物理脱盐方法，是一种施加压力于半透膜相接触的浓溶液所产生的和自然渗透现象相反的过程。在室温条件下，采用无相变的物理方法，将含盐给水进行脱盐、纯化。目前，超薄复合膜元件的脱盐率可以达到99.5%以上，水的处理仅仅靠水的压力作为推动力，其能耗在许多的处理方法中是最低的；不使用大量的化学药剂进行再生处理，无废水产生。实现连续不间断运行制水，系统简单、操作方便、水质稳定、自动化程度高，运行维护设备的工作量小，占用空间面积小、适用于较大范围的原水质等特点。
　　反渗透既是较为先进的技术，也是比较精细的设备，运行使用中对进水水质要求十分严格，因此，运行过程中要注意监督pH值等指标，不能让带有游离氯的水与复合膜元件接触，发现产水流量和脱盐率下降或压差增加等异常情况时，要及时进行处理。
　　五、EDI工作原理
　　反渗透加电去离子脱盐系统是20世纪末发展起来的一种用于水处理的新型脱盐系统。其出水电导率一般在0.056-0.067us/cm，是一种环保型的脱盐系统，与传统的离子交换系统相比，该系统具有出水稳定，连续生产，使用方便，无人值守，不用酸碱不污染环境，占地面积小，运行经济等特点。
　　离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术，通过离子膜，离子交换树脂组成基本单元，膜组件，利用混合离子交换树脂吸附水中阴阳离子，同时这些被吸附的离子又在直流电的作用下，分别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程这个过程中离子交换树脂被电连续再生。脱盐率达到95%-99%，回收率25%-80%，EDI是传统离子交换混床工艺的最佳替代技术。
　　2、EDI的运行过程中，应使用温和的清洁剂水溶液，不可使用溶剂。运行中要对电压、电流、产水流量等参数进行监督，防止各种原因造成对膜的污染及破坏。
　　经过互联网的普及应用，电厂化学水处理取代了传统模拟盘控制，实现了集中化控制，将所有的水处理子系统集中成一套控制系统，利用PCL、上位机2级控制结构，并用PLC对各系统中的设备进行数据采集、控制，各子系统以局域网总线的形式连接在化学主控制室上位机上，从而实现化学水处理的实时监控和自动控制。设备的启动和停运完全依靠电信号来进行控制，完全不需要人为进行干预。
　　我国在20世纪70年代引进了反渗透脱盐技术，到今天为止已有30年的历史。但电厂水处理的膜技术是近几年才开始逐渐普及应用，在传统电厂化学水处理过程中，电厂往往安排大量的人力以及物力应付复杂的处理工艺以及流程，同时处理过程中排放的废物无法达到国家标准，这对于电厂的长远发展带来了巨大的隐忧。使用膜分离处理技术，避免了污染物的排放，同时还能有效减少设备的投入量，实现了集约化和自动化的操控，而且水品质量也得到了保证。
　　结束语：
　　在电厂化学水处理过程中， FCS处理技术具有全分散性、全数字化、全开放性和可相互操作性等优点，将其应用到电厂化学水处理当中，能够实现低成本和数字化控制，大大降低了劳动成本的投入。基于此，在电厂化学水处理过程中，利用FCS处理技术，实现自动化加药，远程遥控以及实时数据传输等，以解决传统电厂化学水分散处理的弊端，为提高水处理品质提供了有力的措施。
　　参考文献：
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