淺談優(yōu)化火電廠循環(huán)水處理策略

陳衛(wèi)梅 丁 立 荊建平

（1，2、江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院張家港分院，江蘇 張家港 215600 3、江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院鎮(zhèn)江分院丹陽所，江蘇人 鎮(zhèn)江 215600）

循環(huán)水運(yùn)行過程中產(chǎn)生的主要問題是污垢、水垢、腐蝕，微生物粘泥，這些問題如能解決就是成功，如能刷新、提速就是優(yōu)化。

目前，“環(huán)境惡化”“人口爆滿”和“資源枯竭”是全世界的三大危機(jī)，“水緊缺、水污染”已成為不爭的事實(shí)，火電廠是用水大戶，其中循環(huán)水占很大的比例，因此，循環(huán)水處理方案的優(yōu)化，提高循環(huán)水濃縮倍率就顯得舉足輕重。

1 循環(huán)水處理的策略

循環(huán)水的處理方法較多，目前，主要可分為以下幾大類：穩(wěn)定水質(zhì)法；補(bǔ)充水軟化；水質(zhì)調(diào)節(jié)；控制金屬腐蝕；抑制微生物。

1.1 加穩(wěn)定劑穩(wěn)定水質(zhì)

在循環(huán)水中加穩(wěn)定劑，通過整合反應(yīng)和表面吸附，有效地抑制或減緩水循環(huán)的傳熱面結(jié)垢。目前，一些常用的抑制劑有聚磷酸鹽、多元磷酸，磷酸，聚羧酸和復(fù)合阻垢劑。

還有就是在在循環(huán)水中加酸 (通常為硫酸)或通入CO2氣體，降低PH值，使重碳酸鹽處于穩(wěn)定狀態(tài)。原理是：Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2，這里要注意：把握好酸的增加量是很重要的，多了設(shè)備腐蝕，少了不見效。PH值如何控制呢？這就看你如何控制CO2的量了，循環(huán)水通過冷卻塔時，要防止CO2的溢出，因為CO2溢出，CaCO3在塔內(nèi)結(jié)晶把填料堵住就會很麻煩。

1.2 補(bǔ)充水軟化

這個方法是把碳酸鹽除去，以防水垢，常用的方法有：一、離子交換樹脂法，這種方法補(bǔ)充水量小的循環(huán)水系統(tǒng)適合用;二是石灰軟化法，就是投加石灰，使Ca(HCO3)2反應(yīng)生成CaCO3沉淀。這個法子化錢少，循環(huán)水里含鈣多的常用。

還有用離子交換的方法，就是使用弱酸性陽離子交換樹脂，讓再生率PH接近1，容易和碳酸鹽硬度反應(yīng)，通過系統(tǒng)循環(huán)補(bǔ)充水軟化。

1.3 添加藥品，調(diào)節(jié)水質(zhì)

向循環(huán)水中添加化學(xué)藥品，調(diào)整水質(zhì)量改變或調(diào)節(jié)水鹽的組成，讓水不容易形成水垢。常用的方法是煙氣加酸法處理。加酸降低循環(huán)水碳酸鹽硬度，讓循環(huán)水低于極限碳酸鹽的硬度，從而減緩結(jié)垢趨勢，達(dá)到防垢的目的。目前，加酸法經(jīng)常和處理水垢復(fù)合使用，煙氣處理方法是利用爐煙含有二氧化碳酸性物質(zhì)，加入循環(huán)水，能有效地抑制碳酸氫鈣的分解反應(yīng)，循環(huán)水的鈣鹽保持碳酸氫鹽狀態(tài)，防止污染。

1.4 控制金屬腐蝕

用于腐蝕性介質(zhì)的腐蝕抑制劑，抑制金屬腐蝕的添加劑，不改變性質(zhì)的腐蝕介質(zhì)，不需對設(shè)備的表面處理。因此，使用緩蝕劑是一種經(jīng)濟(jì)效益較高、適應(yīng)性強(qiáng)的金屬防護(hù)措施。常用的緩蝕劑有硅酸鹽、鉬酸鹽、鋅鹽、磷酸鹽、聚磷酸鹽、有機(jī)多元磷酸、巰基苯并噻唑(MBT)、苯并三唑(BTA)和甲基苯并三唑(TTA)、硫酸亞鐵等，目前更趨向于使用后面幾種有機(jī)磷酸鹽和低磷緩蝕劑。

也可以用用提高循環(huán)水的PH值的方法，使金屬表面氧化物保護(hù)膜的增長趨勢，從而有利于控制設(shè)備腐蝕。敞開式循環(huán)水系統(tǒng)冷卻塔通常采用曝氣增加值，當(dāng)水和空氣中的二氧化碳的平衡，水的pH值大約是8.5。提高循環(huán)水的PH值，不可避免地也會帶來一些問題：如循環(huán)水結(jié)垢傾向增加，設(shè)備腐蝕速率降低，一些腐蝕抑制劑作用會失敗。目前，可以通過添加特殊的堿性循環(huán)冷卻水處理開發(fā)的復(fù)合緩蝕劑解決，例如：聚磷酸鹽-鋅鹽-磷酸鹽-分散劑、聚磷酸鹽-正磷酸鹽-磷酸鹽-三元共聚物、有機(jī)多元磷酸-聚合物分散劑-唑類、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等

1.5 抑制微生物

循環(huán)水系統(tǒng)微生物帶來的腐蝕，粘泥和細(xì)菌的生長。控制方法是：選擇耐蝕材料設(shè)備；控制循環(huán)水中的氧含量和PH值；控制懸浮物和微生物養(yǎng)分等水質(zhì)指標(biāo)；在防腐涂料中加入殺菌劑，抑制微生物的生長；冷卻塔進(jìn)風(fēng)口加百葉窗；設(shè)置側(cè)流過濾設(shè)備；補(bǔ)充水混凝預(yù)處理。

2 火電廠循環(huán)水處理的新趨勢

減少循環(huán)水的濁度和總?cè)芙夤腆w，減少系統(tǒng)補(bǔ)水量，提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)，降低加工成本，不使用化學(xué)品，最終實(shí)現(xiàn)無污染—“零排放”。

提高循環(huán)水的濃縮，可以減少水的消耗，節(jié)約水資源，還可以減少污水，減少對環(huán)境的污染，并降低成本的循環(huán)水處理。

在電廠，循環(huán)水冷卻介質(zhì)的低溫，溫度只有50攝氏度左右，在實(shí)際操作中，鹽含量的增加是最多的問題，還有就是滋生細(xì)菌，灰塵等，只要循環(huán)水排放濃水淡化，污水生化處理和過濾，再放入部分新鮮水作補(bǔ)充水就OK了。

新趨勢最主要的一點(diǎn)是:循環(huán)水濃水經(jīng)過脫鹽處理后，可以全部脫去硬度，含鹽量低于新鮮水，濁度小于新鮮水，處理運(yùn)行費(fèi)用低于當(dāng)?shù)氐男迈r水價格。生活污水生化處理和過濾后作為循環(huán)水補(bǔ)充水的運(yùn)行費(fèi)用也低于當(dāng)?shù)氐男迈r水價格，從而在循環(huán)水系統(tǒng)中，按這樣的方案處理能為企業(yè)取得一定的經(jīng)濟(jì)效益，而且隨著國家對水資源價格和污水排放的控制，經(jīng)濟(jì)效益會越來越顯著。

3 新趨勢與現(xiàn)策略的比較

反滲透膜技術(shù)在火電廠水循環(huán)的進(jìn)一步使用將會是趨勢。離子交換法主要用于去除離子化的物質(zhì)，生化處理出水COD值相對較高，大部分的非離子型有機(jī)化合物，污水中的有機(jī)物和樹脂的反應(yīng)基團(tuán)固定離子結(jié)合能力是非常大的，這是很難進(jìn)行再生，嚴(yán)重影響了再生效率和交換容量；此外，樹脂抗氯氣、氧氣、氧化劑氧化性太差，所以不應(yīng)該被使用。電滲析離子交換膜為介質(zhì)，用離子選擇性分離水溶液中的某些物質(zhì)。它是在離子交換技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，它利用率很低（50%-60%），運(yùn)行成本很高，因此，不應(yīng)該用電滲析。反滲透法是近年來發(fā)展起來的膜技術(shù)，它已廣泛應(yīng)用于除鹽污水處理等方面。該方法的實(shí)質(zhì)是在水溶液中帶來了巨大壓力，溶劑水通過反滲透膜到淡水，和溶質(zhì)保留成了濃水，這樣可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)有兩個，一個是從含鹽水中取淡水；二是溶解污染物。處理后的水直接重復(fù)使用。

結(jié)束語

綜上所述，節(jié)約循環(huán)水的用量，可以極大地緩解水資源短缺在中國的矛盾，減少污水排放，可以減少環(huán)境污染，確保環(huán)境可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)，對改善居住環(huán)境有著重要的意義。

[1]高海貴.高濃縮倍率循環(huán)水處理技術(shù)在火電廠的應(yīng)用 [J].華北電力技術(shù)，2003第9期.

[2]王佩璋.反滲透在火電廠循環(huán)水處理中的應(yīng)用[J].華北電力技術(shù)，1999第2期.

[3]周靜華.發(fā)電廠循環(huán)水處理對機(jī)組效率的影響[J].發(fā)電設(shè)備，2011，(01).