高海榮
摘要:隨著國家可持續發展觀念的深入,大眾環保意識的增強,綠色水處理理念受到廣泛推崇。電廠作為用水大戶,其廢水處理情況受到環保部門的嚴格監控。另一方面,電廠熱力系統中的水汽品質,是影響熱力設備(鍋爐、汽輪機等)安全、經濟運行的重要因素之一。電廠化學水處理工作就是為了保證熱力系統各部分有良好的水汽品質,以防止熱力設備的結垢、積鹽和腐蝕,從而保證發電廠的安全、經濟運行。因此,如何改進電廠化學水處理工藝成為影響電廠發展的關鍵之一。然而,因某些客觀存在的問題或技術水平的限制,導致化學水處理工藝存在一些弊端,完善化學水處理工藝成為重要研究方向。本文主要以電廠化學水處理工藝為視角,探究化學水處理流程中的問題并提出相應的改進措施。
關鍵詞:電廠;化學水處理工藝;技術發展;策略
1化學水處理工藝介紹
眾所周知,電廠需要取用自然界大量的原水經過處理后達到生產運行的目的。傳統電廠化學水處理流程是依照所需功能進行處理,不同設備采用的處理方法各不相同。傳統化學水處理工藝出現很多問題,不單單表現為技術不夠成熟,管理方面也存在諸多不便。優化過的水處理流程通常采用在原有沉淀、過濾、離子交換等處理的基礎上,增加在線檢測儀表對水質的相關指標進行實時檢測,以反饋信號來確定是否調整化學運行工況,從而達到自動調節加藥量,自動調整水處理設備運行狀態的效果。這樣便大大地降低了運行值班人員的工作強度,并且能夠較好提高工作效率,同時也對在線儀表的準確性、穩定性提出了更高的要求。
2化學水處理技術發展與應用
2.1全膜分離技術
目前在對電廠鍋爐中的補給水進行處理時多采用全膜分離技術,該工藝也被稱為三模處理技術(UF-RO-EDI)。全膜分離水處理技術的工藝流程圖如下:根據電廠生產情況對蓄水池進行調節,隨后待處理的水可進入原水泵、具有過濾作用的多介質及活性炭過濾裝置,進入過濾裝置后便可以進入超濾水箱。在超濾水箱中完成超濾(UF)處理后,便可以進入反滲透過濾裝置完成反滲透(RO)處理,RO處理分為一級處理與二級處理,在一級與二級處理裝置之間安裝有二氧化碳過濾器及淡水箱。完成RO處理后水經過中間水箱進入電除鹽器,隨后便可以完成電除鹽處理(EDI),以上工序均完成后可以為電廠鍋爐補水。
2.2EDTA清洗廢水處理技術
電廠中的EDTA清洗廢水可對環境造成嚴重污染,因此必須采用相應的技術對污水進行處理,在處理時可以采用厭氧水解及接觸性氧化池工藝。厭氧水解及接觸性氧化池工藝如下:收集電廠鍋爐中的EDTA清洗廢水之后及時引入調節池,因電廠生產時需要間歇排放廢液,且排放量變化較大,因此需要設置容積相對較大的調節池。進入調節池的廢水可流進分離器,隨后引入集水井。在集水井當中對清洗廢水進行預處理,處理過后引入到厭氧池當中,從而使廢水可生化性得以提高。隨后清洗廢水可流入到氧化池當中,在氧化池中改善廢水的溶氧效率。氧化池當中設置有污泥回收裝置及生化填料,以改善廢水處理效果。從氧化池中流出的廢水可進入到沉淀池當中,經過沉淀處理后可再次回收利用廢水或直接進入排放池。
2.3電廠化學水處理技術的發展
水處理質量及效率可對電廠的日常生產效率產生非常重要的影響,隨著電力能源需求量的不斷增加,對于化學水處理效率及質量也提出了更高的要求。電廠化學水處理技術的發展趨勢具有以下三種特征:(1)水處理設備的布置趨于集中化。
傳統的水處理步驟較多,所采用的設備種類及處理系統也較為繁雜,這就會給水處理工作帶來生產分散及管理不便等問題。目前,多數電廠的水處理流程已經得到了優化,點狀、松散及平面的設備布置形式也逐漸被集中、立體及緊湊的布置形式所代替。如此一來不但能夠集中管理處理設備及相應的水處理工作,同時還可以提高水處理效率與質量。(2)水處理方式趨于節能化與環?;?。在采用化學方法進行水處理時,或多或少會添加一些化學藥品,隨著環保觀念及意識的增強,盡量使用無污染的化學藥品成為了水處理技術的發展趨勢之一。(3)水處理流程趨于自動化。傳統水處理系統中主要使用模擬盤對生產流程進行控制,在機械化自動控制技術不斷發展的情況下,PCL自動控制技術也逐漸取代了模擬盤控制技術。
3分析電廠化學水處理工藝出現的問題
3.1有機物致使反滲透及陰離子交換樹脂遭到污染
從電廠化學水處理工藝中原水的角度來說,不僅要求其溶解氧達到標準要求,同時必須確保原水沒有受到污染或污染狀態較輕。目前電廠化學水處理工藝采用原水經過前期的沉淀過濾處理后,經過超濾、反滲透再進入陽床、陰床、混床的運行方式。水中的有機物如果不處理或處理效果不佳將會對反滲透膜以及陰離子交換樹脂造成污染,從而使反滲透及陰樹脂的正常工作產生很大的影響,不僅減短其運行周期,也會在一定程度上加大再生劑的耗費量,從而影響工作效率的提升。
3.2系統器械防腐及保養工作不達標
電廠熱力系統實際工作情況下,水中含有一定的溶解氧,可以通過除氧設備把水中的溶解氧控制在合理范圍內。如果有一些供熱機組的補水量較大,除氧設備起不到預期的效果,或者除氧設備運行情況不好,都會導致水中溶解氧濃度超標,從而嚴重腐蝕系統管道,更會在過熱器中產生氧化皮,在超溫情況下氧化皮會剝落,容易堵塞管道,引起爆管,造成不可避免的損失。電廠熱力系統所使用的器械設備種類繁多,運行情況復雜,運行中及停用狀態的器械也應按不同情況給予各種針對性的有效保養及防腐保護,這給一般的檢修維護團隊帶來不小的壓力。
3.3化學儀表投入情況不佳
化學儀表是保障水處理設備運行安全性及經濟性的重要條件,化學儀表諸如溫度、PH、壓力、電導、硬度,重要離子含量等一系列的表計,可以客觀反映出化學水處理設備的實際運行情況。但由于受到表計成本或便利程度的限制以及管理維護方面漏洞的影響,電廠化學水處理工藝運行中部分化學儀表投入情況不佳,致使實際運行中不能對所有指標進行準確的測量及監督。一旦其中某項指標實際存在不合格,輕則可能導致部分水處理設備不能正常工作,重則整個熱力系統發生嚴重事故,從而引發巨大的安全與經濟損失。
4完善電廠化學水處理工藝流程的策略
4.1優化化學水處理工藝,降低水源污染物含量
大多電廠對水源進行預處理的流程是:原水進行沉淀、過濾,再經除碳器、陰床等處理。經過優化之后的預處理流程為:原水加熱至25~30℃,經過曝氣、加氯、沉淀、高效過濾器、活性炭過濾器、除碳器等處理。經過優化的處理流程可以降低源水中的有機物含量,處理后原水的耗氧量在一定程度上有所降低,同時把其攔截至高效過濾器的過濾纖維氣囊中,該流程可以進行反復運行,可以有效改善陰床樹脂的運行周期,在一定程度上降低酸堿的消耗量。目前我廠主要通過在預處理水中加次氯酸鈉的方法處理有機物,通過控制預處理水中氯的含量,最大程度降低有機物對反滲透及陰離子交換樹脂的危害。但水中的次氯酸鈉對反滲透膜也有較大危害,目前采用在反滲透進水中加還原劑的方法,去除水中的余氯。
4.2對系統器械給予相應的保護措施
為了有效降低水中溶解氧濃度,達到防止鐵質器械設備腐蝕的效果,應強化除氧設備的維護及管理工作,派遣專業人員對除氧設備進行調試和監督,保障除氧設備可以在良好的調試參數下正常運行,實現除去水中溶解氧并將其濃度掌控在正常范圍之內?;瘜W人員也要積極配合除氧設備的調試和監督環節,便于提升給水除氧工作的效率。對于電廠熱力系統中運行或停用的設備,養護及維護工作甚為重要??梢越M織專業的檢修維護團隊對有關器械設備實施維護和管理,實時監控管理實際運行的設備,同時記錄所有停用器械的使用時間、材質構架,便于綜合分析不同因素對其的影響,給予有效的保護措施。加強對鍋爐水汽系統的保護措施,確保其金屬表面不遭受溶解氧的腐蝕。
4.3全面使用化學儀表實時監控各項指標
實施監控針對化學儀表的使用情況的評估,為解決水質實時監控的問題,全面啟用化學儀表是其根本解決問題的方式。在電廠化學水處理流程中全面使用化學儀表對水處理運行過程中各項指標進行實時性監控,同時由專業的化學儀表維護團隊,及時有效的采取措施進行調整維護各類化學儀表,確保整個化學水處理系統運行效率的高效性。就壓力表、流量計、溫度計等傳統化學儀表的范圍來說,還可以增設原水總水表、過濾水池、生活用水水表等儀表,實現全面監控水處理流程的目的。
結束語
電廠在社會發展中具有非常重要的意義,我國電廠水的處理還是存在很大的問題的,與先進國家相比還是存在很大差距的,在我國社會迅速發展的今天水處理已是一個需要重視的關鍵性的問題了,所以通過合理的運用電廠化學水處理系統,可以有效的保證水品的質量,同時保證電廠的正常生產經營,并能夠有效的提高電廠化學水處理的效率,保證電廠經濟效益的實現。
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