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电厂化学水处理技术及设备的发展趋势

信息来源:www.xahqwater.com 作者:Admin 时间:2019/03/19

电厂行业所占国民经济发展总值的比例不断变大,为应对这种变化,电厂机组大型化是当下能源发展的大趋势。电厂化学水处理技术的提高和发展也变得格外重要,特别是在水资源条件较差的区域。电厂设备在正常运行中会产生污垢,对设备造成不同程度的损害,减少使用寿命,降低处理效率,增加成本和负担。为此,根据实际需要选择适合的化学水处理设备,应用适当的化学水处理技术十分重要。本文就这两点进行概要分析,简述电厂建设过程中化学水处理设备的选择,并讨论一些具体情况的处理方法和技术设备选取的范例,为了解电厂行业水处理情况提供参考,以期能够发挥化学水处理设备的最大功效,提高电厂的生产效率。
  1.电厂化学水处理技术及设备的发展趋势
  1.1 电厂水处理设备的集中化、多元化趋势
  传统电厂由于机组设备众多、复杂且体型庞大,往往采用分布式的方式布置,在过去满足了社会发展的需要的同时一定程度上降低了人力成本和技术故障率。根据国外发达国家的电厂发展经验来看,集中化、多元化是电厂发展的必然趋势,不仅能够应用数字技术实现自动化以提高效率,降低管理成本,还能顺应环保化的社会潮流,减少排放,实现绿色处理,提高对水资源的保护力度。
  1.2 化学水处理技术的发展趋势
  传统的电厂化学水处理方法主要是过滤出水中大颗粒或胶状悬浮物质,再使用软化剂除去有害物质和水中含有的杂质,但往往也会产生带有化学污染的废液,在严重的情况下甚至会造成设备的损伤或是人力资源的浪费。现在,在原有的方法基础上,通过科学合理的应用膜过滤工艺能够明显地提高水质,并在这个过程中减少化学辅助药剂的使用,提高对原水的分离和浓缩,达到净化的效果。并且,应用膜技术进行化学水处理并不会产生化学废液,还能减少废水处理的成本,达到当前社会对环保的要求。
  2.电厂化学水处理设备的选择原则
  原水的特性对设备的选取非常重要。地表水污染较为严重,需要合理高效净水系统并使用沉淀池等设施除盐调节硬度、除去有机物和调节Ph值。地下水杂质含量高硬度高,首先需要使用滤料机械过滤,再使用前置弱酸碱离子交换器调节硬度。若使用强酸碱交换器则会造成资源的浪费。使用自来水作为原水的话则应注意其含氯量,过大会造成树脂损伤,再根据硬度和Ph值选用经济实用的离子交换器。设备的选取应该符合实际情况,从经济性和实用性考虑,避免造成浪费。改造设备时应该在原有的基础上,与设备厂家共同研究改造方案。另外在选择新技术的应用时也应该优先考虑到现有硬件条件的兼容性。例如FCS技术全分散、全数字化的特点十分适合当前大部分电厂的现实条件,还有着全开放性的特点。
  3.电厂化学水处理技术实际应用及相应的设备选取
  3.1 原水预处理
  原水预处理经常使用机械加速澄清池系统。系统工作原理为:导入原水到池中,通过PAC加药管与PAM加药管投药对原水进行澄清处理,处理后水的浑浊度小于10NTU。PAC是指絮凝水中固体杂志(絮凝反应),而PAM则絮凝物聚成团状(助凝反应)以促进形成沉淀,在实际的生产中一般先加PAC再加PAM,两者搭配使用。经过机械加速澄清池的预处理后原水达到滤膜的进水要求,再进行过滤。在超滤工作超过一定时限后,由于不可溶杂志在膜表面形成污垢而造成过滤效率降低,这时需要反洗。如果滤膜仍然不能恢复设计透过率,则需要进行化学加强反洗。一般采用盐酸、次氯酸钠或者根据实际的水源情况选择其他试剂作为溶剂,反洗、浸没滤膜。随后便进行预脱盐处理,主要有离子交换器和反渗透两种工艺。另外,反渗透具有很强的除有机物和除硅能力,COD的脱除率可达83%,满足了大机组对有机物和硅含量要求严格的需要。最后,反渗透由于除去了水中的大部分离子(一般为90%左右),减轻了下一道工序中离子交换系统的除盐负担,从而减少酸、碱废液排放量,降低了排放废水的含盐量,提高了电厂经济效益和环境效益。
  虽然超滤反渗透处理去除了水中大部分,但一二级(阳床+阴床+混床)除盐系统对于电厂化学处理系统来说却是不可或缺。因随着锅炉产汽,炉水中的氯离子含量定会翻倍增长,氯离子浓度的增长势必会加速设备及管材的腐蚀速度,钙镁离子产生的水垢也会导致炉内受热不均、降低热效率、导致金属腐蚀、易使蒸汽品质恶化。而一二级除盐系统对水中Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HSiO3-等离子的去除效果仍无可替代。
  在水处理装置方面,作为动力源的水泵常常是使用不锈钢制成的,但若水源含有较高氯离子的情况下则需要选用耐受氯离子的不锈钢。因电厂化学水系统处理过程中,往往有含酸碱水、含各类药剂的水经管道传输,因此,化学水处理系统中管道阀门经常采用不锈钢或钢衬胶的材料。设备的参数是由系统进水的水源水质的决定的,是机泵、管道和阀门等设备材质选择的依据,同时也对不同类型的仪表检测点提出具体要求,要求我们选用适合的设备以保证系统的高效稳定运行。
  3.2 锅炉补给水处理
  锅炉补给水处理亦可称作水的精制处理对经过预处理的原水精制以达到实际的电厂用水要求。近年出现了平衡盐酸盐处理法和低磷酸盐处理法,其原则是在原水能够进行硬度反应的基础上,尽可能地降低水中磷酸盐的浓度,辅以NaOH对锅炉水的PH进行调节。
  3.3 化学水处理中废水处理
  目前国内的循环水浓缩研究还相对地落后,不能够完全满足发展的需要。在废水处理上,国内电厂大部分还在沿用传统的集中分部处理。由于废水成分复杂,集中处理的效果差,成本高。碱性废水中往往含有大量的悬浮物质,需要经过机械处理以除油等杂质,再调节PH值以达到排放要求。废水除油以机械蒸汽压缩蒸馏设备为例:在近真空的状态下以蒸馏的方式净化高浓度废水,其中热交换面为高分子纤维薄膜,水在其表面达到60℃即可蒸发。系统最大的优点就是仅在最初启时需导加热,运作过程中不需额外热源。污水开始蒸发后,高温蒸汽进入双膜的内侧凝结成水释放出大量热量,加热热交换双膜外侧的污水产生更多的蒸汽,凝结出的纯水可作为锅炉补给水使用,而残余的污水从蒸馏器底层排出再后续处理。
  电厂化学水处理技术的研究和发展处于急速发展的状态,但相对于发达国家无论是理论还是实践方面仍然有较大的差距。在化学水处理上理论仍有许多技术难关,新技术新设备的普及上有较大的阻碍。需要我们总结已有的经验的同时,学习国内外先进的电厂化学水处理技术,了解科技的最前沿,保证电厂的生产用水的高质量,提高电厂的产能。