電廠水處理技術(shù)論文(2)
電廠水處理技術(shù)論文篇二
發(fā)電廠中水的處理技術(shù)
摘 要：介紹了火力發(fā)電廠中水水源及其水質(zhì)特征、中水處理水質(zhì)要求及技術(shù)難點。本文從水處理的工藝、水處理的監(jiān)控技術(shù)等等方面對電廠化學(xué)水處理技術(shù)的發(fā)展和運用進行了闡述。
關(guān)鍵詞：電廠 中水處理 化學(xué) 水處理技術(shù) 發(fā)展 應(yīng)用
中圖分類號：TB 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914x(2014)08-01-01
火力發(fā)電廠用水量大，隨著用水需求的年年遞增和水價的不斷上漲，火力發(fā)電廠生產(chǎn)性水費成本支出在經(jīng)營性成本中的比例逐年上升。國家經(jīng)貿(mào)委也發(fā)文要求大力節(jié)水，新建或擴建的火力發(fā)電廠采用循環(huán)供水系統(tǒng)，降低生產(chǎn)性運營成本，必須采用中水處理技術(shù)回收利用生產(chǎn)、生活污水作為循環(huán)冷卻水補充水。
熱力發(fā)電廠中，由于汽水品質(zhì)不良，會引起熱力設(shè)備結(jié)垢和腐蝕，引起過熱器和汽輪機積鹽，為了保證熱力系統(tǒng)中有良好的水質(zhì)，必須對水進行適當(dāng)?shù)膬艋幚砗蛧栏竦乇O(jiān)督汽水質(zhì)量，確保發(fā)電廠熱力設(shè)備安全、經(jīng)濟運行。
1 火力發(fā)電廠中水回用概況
1.1 中水回用的水源及水質(zhì)要求
火力發(fā)電廠中水回用的水源一般為城市污水處理二級出水。處理后的污水回用于火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻補充水。
1.2 中水回用的處理工藝流程
城市污水處理廠二級出水經(jīng)中水回用處理后用于火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的基本工藝流程有：
(1)直接過濾、殺菌后回用。
(2)經(jīng)混凝、澄清、過濾、殺菌后回用。
(3)經(jīng)微孔膜過濾、殺菌后再用。
1.3 污染物的去除
1.3.1 磷的去除
城市污水中的磷是微生物的營養(yǎng)物質(zhì)，進入循環(huán)冷卻水的磷在一定程度影響菌藻微生物的繁殖，另一方面會生成磷酸鈣沉淀堵塞管道，磷酸鈣是一種硬垢，清洗液比較困難。要控制磷酸鈣的形成，一是可以利用物化或生物方法對回用污水進行除磷處理，如用石灰、明礬或三氯化鐵混凝處理，后者改進污水的生物處理工藝;二是可在冷卻水系統(tǒng)中加酸調(diào)節(jié)PH值，適當(dāng)添加磷酸鈣垢分散劑。
1.3.2 氨氮的去除
污水中大量存在的氨能和銅表面的離子形成絡(luò)合物，對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)銅部件有嚴重的腐蝕作用。氨在氯化殺菌系統(tǒng)中還會與氨反應(yīng)減弱殺菌效果。研究表明，氨在冷卻塔中發(fā)生硝化降解和硝化反應(yīng)，產(chǎn)生的硝酸會加速水泥和金屬材料的腐蝕。
1.3.3 COD、BOD5的去除
一般經(jīng)過二級處理后可去除城市生活污水中90%的BOD5、95%以上的COD。若出水COD、BOD5均較高，則根據(jù)水質(zhì)的可生化性大小，選擇生物流化床或生物曝氣濾池進一步生物處理，或投加化學(xué)氧化、石灰凝聚、澄清、過濾處理后，COD、BOD5一般可減低40%左右，也可以根據(jù)污水中有機分子特征，選用適當(dāng)?shù)哪ぬ幚矸桨浮?/p>
1.3.4 微生物粘泥的控制
循環(huán)冷卻水的溫度長期保持在25～40℃，且供氧充足，十分有利于系統(tǒng)中微生物的大量滋長。如不加以控制，就會造成菌藻繁殖、生物粘泥增加，降低換熱器的傳熱效率。對此，一般是投加殺菌劑加以控制。
2 凈化原水
天然水含有很高雜志，所以天然水必須經(jīng)過一系列凈化處理，才能作為火力發(fā)電廠鍋爐的補給水。習(xí)慣上將混凝沉淀、澄清、過濾等凈化處理稱為水的預(yù)處理，經(jīng)過預(yù)處理的水再進行除鹽可作為鍋爐的補給水。在鍋爐補給水預(yù)處理、脫鹽方面一般采用常規(guī)的機械過濾+離子交換器水處理方式，從設(shè)備配置上看，不僅臺數(shù)多，而且單位設(shè)備的體積大，需建很大的水處理車間，現(xiàn)場的布置也很困難，從運行維護方面來看，運行操作工作量也是很大的。當(dāng)水質(zhì)較差時，將使機械過濾器內(nèi)濾料很快吸附多的污染物，需要經(jīng)常進行清洗，活性炭過濾器也會很快吸附飽和，不僅要配置一定的備用容量供輪換清洗，有時還會導(dǎo)致離子交換除鹽系統(tǒng)進入污水，cod超標并直接影響離子交換除鹽系統(tǒng)的可靠運行和產(chǎn)水量。另外，在原水含鹽量偏高時采用離子交換法處理，再生頻繁，酸堿消耗量大、處理再生的耗水量以及酸堿廢水排放量也大，這不利于國家的節(jié)能減排政策?？紤]到上述過濾+離子交換法水處理系統(tǒng)存在的問題和適合廢水排放環(huán)保的要求，現(xiàn)代大型電廠已廣泛推廣采用膜計數(shù)法取代傳統(tǒng)的過濾+離子交換法對鍋爐補給水進行處理。即以uf(超濾)取代常規(guī)的澄清、過濾設(shè)備;以ro(反滲透)取代陽、離子交換(是不是缺東西?陰陽離子交換)進行預(yù)脫鹽并節(jié)省酸堿消耗;以ed(i電脫鹽)取代最終的陰陽床+混床的精處理(一、二級除鹽)裝置。采用上述裝置的組合通常稱之為ure全膜法技術(shù)。膜法分離下的濃水在電廠內(nèi)可以循環(huán)或其他系統(tǒng)中重復(fù)利用。監(jiān)于目前國內(nèi)edi 裝置投資費用較高，運行經(jīng)驗不多，因此有的電廠在需處理的水量較大時，多采用uf(超濾)+ro(反滲透)+陰床+陽床+混床的處理系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)略顯復(fù)雜，但由于ro有95%以上的預(yù)脫鹽效果，最終離子交換裝置的工作負荷已大大減輕，再生周期大大延長，酸堿的消耗量不大，所以能夠被多數(shù)企業(yè)所接受。
3 對給水進行除氧、加藥
鍋爐給水系統(tǒng)中流動著的水雖然較純凈，但其中往往含有氧和二氧化碳。這兩種氣體是引起給水系統(tǒng)中金屬腐蝕的主要原因。在給水系統(tǒng)中，最易發(fā)生的金屬腐蝕是鋼材受到水中溶解氧的腐蝕。鐵受水中溶解氧的腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕，這種腐蝕稱為氧去極化腐蝕，或簡稱被氧腐蝕。
3.1 火力發(fā)電廠水循環(huán)系統(tǒng)
熱力發(fā)電廠是依靠水作為傳遞能量的介質(zhì)進行發(fā)電，也是依靠水作為冷卻介質(zhì)來完成熱量交換工作，因此，水在熱力發(fā)電廠中起著重要的作用。水在火力發(fā)電廠過程中，主要有兩個循環(huán)系統(tǒng)：一是動力設(shè)備中水汽循環(huán)系統(tǒng);二是冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。火力發(fā)電廠水處理的主要目的是預(yù)防熱力系統(tǒng)的結(jié)垢與腐蝕，保證機組的經(jīng)濟安全運行。根據(jù)火力發(fā)電中生產(chǎn)用水所處的地位不同，可分為補給水處理、凝結(jié)水處理、循環(huán)水處理和廢水處理。
3.2 補給水處理
鍋爐補給水主要用來補充水汽系統(tǒng)的汽水損失。補給水處理按處理工藝流程可分為，水的預(yù)處理和除鹽處理。補給水的水源木棉國內(nèi)主要采取天然水體。如江河、水庫、湖波及地下水，也有的電廠以自來水作為原水。
3.3 水的預(yù)處理
目的主要是出去天然水中的泥砂、粘土、腐殖質(zhì)及膠體顆粒，使?jié)岫冉档偷?～5mg/L。由于各地水文狀況大不相同，水質(zhì)各有差異，因此采用的工藝流程也不同，如混凝處理、沉降與澄清處理、過濾及吸附處理等。
3.4 預(yù)除鹽處理系統(tǒng)
當(dāng)原水含鹽量較高時，為減輕離子交換裝置的負擔(dān)，要采用電滲析或反滲透的預(yù)除鹽處理。目前，預(yù)脫鹽設(shè)備的選用，主要是從經(jīng)濟方面考慮，在進水含鹽量達到500～4000mg/L時采用電滲析，可除去50%～80%的鹽分，高硬度水及苦咸水用電滲析預(yù)脫鹽時，要有防止電滲析器內(nèi)結(jié)垢的措施。目前常用的有兩種反滲透裝置：一是醋酸纖維膜和復(fù)合膜的卷式反滲透裝置。通常認為醋酸纖維膜適用于進水含鹽量為300～10000mg/L的情況，芳香聚酰胺膜進水的含鹽量更高些。反滲透裝置除鹽率可達90%～99%以上，但在鍋爐補給水處理系統(tǒng)中，分滲透仍需和離子交換配合使用，系統(tǒng)為反滲透―級復(fù)床除鹽處理---混床。
3.5 離子交換處理
鍋爐補給水處理系統(tǒng)的最后，一般都是采用離子交換除鹽處理，以保證高壓、超高壓、臨界、亞臨界蒸汽鍋爐的水質(zhì)要求，從而預(yù)防熱力系統(tǒng)的結(jié)垢與腐蝕、保證機組的經(jīng)濟、安全運行。離子交換系統(tǒng)的選擇是根據(jù)熱力設(shè)備對補給水水質(zhì)的要求、系統(tǒng)的出水水質(zhì)及原水水質(zhì)而定的。
參考文獻
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