地表水用于電廠(chǎng)鍋爐補(bǔ)給水水源的技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)

袁立峰 屈偉 戴建華（曲阜圣城熱電有限公司 山東曲阜 273100）

鍋爐補(bǔ)給水處理是電廠(chǎng)水處理的重要組成部分，補(bǔ)給水水質(zhì)對(duì)機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性有直接的影響。地表水作為鍋爐補(bǔ)給水的水源不同于地下水，必須經(jīng)過(guò)混凝、沉淀、過(guò)濾、除鹽等比較完善的處理工藝去除水中雜質(zhì)以后才能進(jìn)入到機(jī)組熱力系統(tǒng)中，其處理工作主要包括預(yù)處理以及除鹽處理，下面我們主要對(duì)這兩點(diǎn)進(jìn)行分析。

一、地表水的預(yù)處理

預(yù)處理就是對(duì)源水進(jìn)行常規(guī)處理前的初步處理，保證后續(xù)水處理設(shè)備達(dá)到良好運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備出力，使水質(zhì)逐級(jí)提高。隨著人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)水環(huán)境的影響，地表水水質(zhì)也日益復(fù)雜，地表水一般含有泥沙、粘土、膠體、礦物質(zhì)、微量的有機(jī)物和微生物、細(xì)菌等，但受人類(lèi)活動(dòng)的影響水體中有機(jī)物、微生物含量日益增多。這對(duì)水質(zhì)處理難度造成一定的影響。所以，做好預(yù)處理工作，才能保證后續(xù)水處理工作的順利進(jìn)行，制出合格的鍋爐補(bǔ)給水。源水預(yù)處理的形式多種多樣，就傳統(tǒng)工藝一般包括預(yù)沉、混凝、澄清、過(guò)濾和殺菌和吸附，另外還有軟化等。利用預(yù)處理方法能夠去除和減少水中的懸浮物以及膠體物、微生物等各種雜質(zhì)含量。

預(yù)沉，在容積較大且流速較低的環(huán)境中，水里面的固體顆粒由于受到重力作用影響，與水分離。比如，沉砂池以及預(yù)沉池等。

混凝，使混凝劑和懸浮物、膠體等雜質(zhì)在混凝接觸或架橋的作用下，生成顆粒比較大的沉淀物，利用澄清池和過(guò)濾池等進(jìn)行去除。

澄清，顆粒較大的沉淀物在混凝劑作用下形成后并在澄清池里面進(jìn)行分離，除去沉淀物之后就得到了澄清水。

過(guò)濾，水在濾池等過(guò)濾器中，雜質(zhì)被截留和去除。

軟化，利用石灰和純堿等化學(xué)藥劑去除水中的碳酸氫鹽，或者利用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂將水中的鈣、鎂以及鐵離子等去除。

殺菌，利用液氯以及漂白粉等殺生劑等去除微生物。

吸附，利用活性碳的還原性、吸附性去除水中有機(jī)物、微生物及殘留氧化性殺菌劑保護(hù)離子交換樹(shù)脂。

因此，完善的預(yù)處理工藝是保證用水需求的前提，但必須針對(duì)地表水特點(diǎn)選擇合理的工藝，否則會(huì)造成水處理系統(tǒng)過(guò)于龐大、運(yùn)行操作復(fù)雜。

典型的水處理設(shè)備有機(jī)加池、一體化凈水器、雙閥濾池、活性炭過(guò)濾器、雙介質(zhì)過(guò)濾器等，應(yīng)根據(jù)地表水水質(zhì)特點(diǎn)合理選擇。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，微濾、超濾、納濾等新型預(yù)處理技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)，其節(jié)約用地、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)使其逐漸取代傳統(tǒng)設(shè)備成為發(fā)展方向，其中超濾成為應(yīng)用最廣、最成熟的一項(xiàng)技術(shù)，對(duì)后續(xù)反滲透的運(yùn)行維護(hù)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

二、地表水的脫鹽處理

當(dāng)前采用的脫鹽技術(shù)比較多，有反滲透、電滲析以及離子交換和多級(jí)閃蒸等。不同的技術(shù)在設(shè)備數(shù)量、耗能及勞動(dòng)力和維修費(fèi)用等方面有不同的要求。要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)比較選擇方案。在一級(jí)除鹽中，反滲透、電滲析和離子交換是應(yīng)用較多的技術(shù)。

電滲析極化與脫鹽率都比較低，現(xiàn)已不再應(yīng)用，離子交換技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛。離子交換現(xiàn)象是在19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)的，其在水處理中被應(yīng)用開(kāi)始于20世紀(jì)初期，在中期發(fā)展比較迅速。離子交換的天然物質(zhì)性能存在缺點(diǎn)，無(wú)法廣泛應(yīng)用。在上世紀(jì)40年代用人工合成了離子交換劑，其具有良好的性能。我國(guó)在上世紀(jì)60年代，自行設(shè)計(jì)的除鹽系統(tǒng)在很多行業(yè)中得到了應(yīng)用。復(fù)床離子交換是比較傳統(tǒng)且發(fā)展較為成熟的一種工藝，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備成本比較低，但存在很多缺點(diǎn)：需要酸堿再生，操作比較復(fù)雜；運(yùn)行費(fèi)用比較高；污水排放對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染；自動(dòng)化程度低。因此，這一技術(shù)已經(jīng)逐步為反滲透技術(shù)替代。

上世紀(jì)70年代反滲透技術(shù)被運(yùn)用于苦咸水和海水，進(jìn)行脫鹽制成飲用水，還在生產(chǎn)高純鍋爐給水、電子元件制造以及制藥的超純水的相關(guān)離子交換預(yù)處理領(lǐng)域中得到應(yīng)用。另外，它還應(yīng)用于廢水回收循環(huán)利用。反滲透技術(shù)在工業(yè)上是一種對(duì)水進(jìn)行高效脫鹽的技術(shù)，其用途多，適用的進(jìn)水鹽度范圍廣。在電廠(chǎng)中，反滲透技術(shù)的除鹽效果比較好，作為一級(jí)除鹽設(shè)備，和離子交換法相比，反滲透技術(shù)的優(yōu)越性明顯。

由于技術(shù)的不斷發(fā)展，電廠(chǎng)對(duì)鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)有了更高的要求，僅僅一級(jí)除鹽已無(wú)法滿(mǎn)足要求，必須做好深度處理，也就是進(jìn)行二級(jí)除鹽，其主要的技術(shù)包括混床以及連續(xù)電再生技術(shù)。

混床已經(jīng)是很成熟的一種技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是出水的水質(zhì)比較好，可以在大部分工業(yè)部門(mén)中滿(mǎn)足其對(duì)水質(zhì)的具體要求，其缺點(diǎn)是：樹(shù)脂工作交換容量的利用率比較低；樹(shù)脂的損耗比較大；再生操作具有復(fù)雜性；需要排放大量的酸堿廢水，對(duì)環(huán)境造成影響。當(dāng)前，混床這一技術(shù)已經(jīng)比較落后。

連續(xù)電再生技術(shù)，即EDI技術(shù)，有較多的優(yōu)點(diǎn)：一是用電再生，不需要用腐蝕性強(qiáng)的化學(xué)藥劑；二是運(yùn)行具有連續(xù)性，在運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行連續(xù)再生，無(wú)需備用設(shè)備；三是設(shè)備上的閥門(mén)少，運(yùn)行自動(dòng)化，操作比較簡(jiǎn)單；四是安裝具有模塊化特點(diǎn)，更換簡(jiǎn)單；五是產(chǎn)水的純度高，不受產(chǎn)水量影響；六是占地面積小，它只占到混床十分之一。當(dāng)前，這一技術(shù)在水處理中的運(yùn)用，使得水處理成為了一個(gè)綠色環(huán)保行業(yè)。

EDI技術(shù)是由離子交換及電滲析兩種技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，所以，它兼具兩者的特征。其優(yōu)點(diǎn)已述，缺點(diǎn)是價(jià)格較高。但與混床相比，技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，尤其是環(huán)保效益好。在電廠(chǎng)，未來(lái)鍋爐補(bǔ)給水的趨勢(shì)就是在二級(jí)除鹽時(shí)利用這一技術(shù)，減少酸堿用量及廢液的排放量，使電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益得以提升。其代表了當(dāng)前鍋爐補(bǔ)給水處理的新趨向。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，對(duì)于電廠(chǎng)鍋爐補(bǔ)給水來(lái)說(shuō)，地表水作為地下水的替代水源，其主要的技術(shù)表現(xiàn)在預(yù)處理和除鹽兩方面。通過(guò)技術(shù)分析，我們了解到，完善的預(yù)處理以及除鹽處理系統(tǒng)是用好地表水的前提。在預(yù)處理系統(tǒng)中，多介質(zhì)過(guò)濾器以及超濾是其發(fā)展趨勢(shì)，在除鹽處理系統(tǒng)中，反滲透和EDI是其發(fā)展方向。

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