深度解析電廠水處理工藝流程
【www.fvqao.cn南京純水設(shè)備】水的質(zhì)量及出水受到水處理工藝的影響，發(fā)電廠的水處理工藝直接影響到發(fā)電質(zhì)量和效率。對(duì)發(fā)電廠中的自然水進(jìn)行有效處理，不僅可以提高水質(zhì)和潔凈水的產(chǎn)量，還能夠提高發(fā)電廠發(fā)電效率。文章對(duì)電廠水處理工藝進(jìn)行分析，并且提出了水處理工藝優(yōu)化策略，旨在提高電廠發(fā)電效率。
人們通過長期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出，發(fā)電廠熱力設(shè)備的安全狀況，發(fā)電廠是否能夠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行受到熱力系統(tǒng)中水品質(zhì)的影響。天然水由于沒有經(jīng)過處理，含有很多雜質(zhì)，含有雜質(zhì)的水進(jìn)入熱力系統(tǒng)中的水汽循環(huán)系統(tǒng)，會(huì)對(duì)熱力設(shè)備造成損害。南京純水設(shè)備要想確保熱力系統(tǒng)中能夠有良好的水質(zhì)，就必須要對(duì)水進(jìn)行凈化處理，并且要對(duì)汽水質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督。
1、電廠水處理系統(tǒng)工藝流程
1.1 預(yù)處理
電廠鍋爐水處理工藝的第一個(gè)流程就是給水預(yù)處理，這一流程主要包括混凝、沉淀澄清以及過濾，經(jīng)過這幾項(xiàng)工作將水中的懸浮物及膠體物質(zhì)去除，確保水中懸浮物的含量低于5mg/L，最終得到澄清水。水經(jīng)過預(yù)處理之后，還需要按照不同的用途進(jìn)行深度處理。如在火力發(fā)電廠作為鍋爐用水，還必須用反滲透及離子交換的方法去除水中溶解性的鹽類;用加熱、抽真空和鼓風(fēng)的方法去除水中溶解性氣體。
1.2 補(bǔ)給水處理
發(fā)電廠補(bǔ)給水處理方式多采用反滲透和離子交換。超濾在補(bǔ)給水處理系統(tǒng)中可用作反滲透進(jìn)水的前處理，它可有效地去除水中膠體等顆粒狀物，使反滲透進(jìn)水水質(zhì)合格，減少反滲透膜的污染，延長反滲透膜的使用壽命。
1.3 凝結(jié)水處理
火力發(fā)電廠鍋爐的給水由汽輪機(jī)凝結(jié)水和鍋爐補(bǔ)給水組成，凝結(jié)水是鍋爐給水的主要組成部分，它的量占鍋爐給水總量的90%以上。凝結(jié)水中含有懸浮物和金屬腐蝕物，在混床除鹽前，可以用過濾的方法予以去除，以此來確保混床設(shè)備的有效運(yùn)行。現(xiàn)階段電廠中使用的過濾設(shè)備主要有覆蓋過濾器和電磁過濾器兩種。
1.4 循環(huán)水處理
電廠循環(huán)水處理工藝有很多種，比如加水穩(wěn)計(jì)、加酸、石灰軟化、弱酸離子軟化以及膜處理技術(shù)等。在國家節(jié)水政策的要求下，火力發(fā)電廠尤其是采用干除灰工藝的火電廠，要在循環(huán)水處理這一環(huán)節(jié)進(jìn)行節(jié)水，以提高循環(huán)水的濃縮倍率作為前提，使補(bǔ)充水量以及排污水量減少，進(jìn)而能夠減少新鮮水的使用量。
1.5 廢水處理
由于廢水的性質(zhì)和成分比較復(fù)雜，往往只經(jīng)過某一單元設(shè)備達(dá)不到處理要求，因此需要將幾種單元設(shè)備組合成一個(gè)有機(jī)的整體，并合理地設(shè)計(jì)主次關(guān)系和前后次序，確保合理、有效地對(duì)廢水進(jìn)行處理，對(duì)單元設(shè)備進(jìn)行有機(jī)組合形成的整體，我們稱之為廢水處理工藝流程。
2、水處理工藝技術(shù)
2.1全膜水處理工藝評(píng)價(jià)
全膜水處理工藝代替了傳統(tǒng)的使用沙子過濾以及離子交換工藝，這種水處理工藝采用的是半透膜方式對(duì)水進(jìn)行處理。全膜水處理工藝的處理方式采用的是膜處理工藝，處理過程中使用的是反滲透和超濾系統(tǒng)。現(xiàn)階段全膜水處理工藝越來越成熟，配套產(chǎn)品價(jià)格也不斷下降，這種水處理工藝越來越受到火力發(fā)電廠的歡迎。
2.2全膜水處理工藝方法
全膜水處理工藝采用的是膜液體分離法，分離的方法主要有四種，分別為微濾、超濾、納濾以及反滲透，對(duì)精度的要求不同，使用的分離方法也就不同。南京實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備全膜水處理工藝中的電除鹽工藝，采用的就是電滲析技術(shù)，使離子交換樹脂的再生得以實(shí)現(xiàn)。鑒于電除鹽的工藝方法，因此其經(jīng)常被劃分到膜分離方法之中。現(xiàn)階段，發(fā)電廠使用的全膜處理工藝方法主要有反滲析、超濾以及電除鹽。
2.2.1 超濾。超濾膜(UF)技術(shù)是以壓力為推動(dòng)力的篩分過程，其孔徑大約在0.001～0.19μm范圍內(nèi)(切割分子量MWCO約為1000～500000dalton)。對(duì)于水中懸浮固體、膠體、大分子物質(zhì)、細(xì)菌有較高的去除率，對(duì)BOD和COD有部分的去除率。來水經(jīng)膜的過濾可將濁度降至0.2NTU及以下、SDI不大于1.0，供RO裝置進(jìn)行深度除鹽處理。
2.2.2 反滲析。反滲透(RO)技術(shù)。我們通常將能夠?qū)ν高^的物質(zhì)有所選擇的薄膜稱為半透膜。舉例來說，容器的兩邊分別放置體積相同的稀溶液和濃溶液，用半透膜將兩種溶液進(jìn)行隔離，稀溶液很自然地就會(huì)向濃溶液一側(cè)流動(dòng)，這時(shí)候濃溶液的高度就會(huì)高于稀溶液，這樣在濃溶液和稀溶液之間就會(huì)形成壓力差，在這個(gè)壓力差的作用下，才能夠使稀溶液和濃溶液達(dá)到平衡狀態(tài)，我們把這種壓力差稱為滲透壓。如果說在濃溶液的一側(cè)施加一個(gè)外力使之大于滲透壓的壓力，那么就會(huì)使?jié)馊芤褐械娜軇┝飨蛳∪芤海@時(shí)候溶液的流動(dòng)方向就會(huì)和原來的方向相反，我們將這種滲透稱為反滲透。
2.2.3 電除鹽。電除鹽(EDI)技術(shù)是傳統(tǒng)離子交換技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新運(yùn)用。在電除鹽過程中，巧妙地集中了電滲析與離子交換兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，并克服了電滲析過程的極化現(xiàn)象和離子交換的化學(xué)再生缺點(diǎn)，提高了出水水質(zhì)。南京工業(yè)純水設(shè)備關(guān)鍵運(yùn)行區(qū)別在于電除鹽技術(shù)中，離子交換樹脂的再生是借助于離子交換膜和施加的電流以電化學(xué)的方法來持續(xù)不斷地進(jìn)行再生。再生過程無需加入化學(xué)試劑，再生所需的氫和氫氧根離子是通過水離解反應(yīng)提供的。
3、全膜法水處理工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化
3.1 超濾系統(tǒng)
在超濾系統(tǒng)運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)斷絲以及膜污染的現(xiàn)象，在這種情況下，全膜水處理工藝的產(chǎn)水量以及水質(zhì)就會(huì)受到影響，這就需要對(duì)超濾系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，具體要從如下三個(gè)方面進(jìn)行努力：第一，通過增設(shè)變頻器以及水泵，使斷絲以及沖擊出現(xiàn)的情況減少;第二，為了防止膜污染，超濾系統(tǒng)的元件應(yīng)該選擇一些高性能的，以確保超濾系統(tǒng)運(yùn)行過程中能夠周期交替進(jìn)水;第三，要對(duì)超濾系統(tǒng)加強(qiáng)反洗，確保膜元件表面的清潔度。
3.2 反滲透系統(tǒng)
反滲透系統(tǒng)使用的是反滲透膜，這種薄膜對(duì)離子狀態(tài)以及小分子物質(zhì)的節(jié)流方面發(fā)揮著重要作用，反滲透膜是全膜水處理的核心部分，但是這種缺點(diǎn)是很容易受到污染，因此需要對(duì)反滲透膜進(jìn)行改進(jìn)，具體改進(jìn)方法有如下三點(diǎn)：第一，鑒于一級(jí)水質(zhì)比較惡劣，反滲透膜要采用抗污染復(fù)合膜，這種抗污染復(fù)合膜的表面更加光滑，親水性也有了很大提高，水道得到改善，相關(guān)污染也有所降低;第二，對(duì)于二級(jí)水質(zhì)較差的水要采用超低壓滲透膜進(jìn)行分離;第三，在反滲透系統(tǒng)中可以設(shè)置相應(yīng)高壓泵變頻器，以便降低高壓泵對(duì)反滲透膜的沖擊。
3.3 EDI系統(tǒng)
EDI系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)的要求相對(duì)較高，要想確保其具有良好的運(yùn)行狀態(tài)，需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，具體的優(yōu)化方法可以從如下三個(gè)方面進(jìn)行：第一，由于二氧化碳會(huì)影響水質(zhì)，因此需要在二級(jí)裝置中加入堿，使水中的二氧化碳含量減少，使水質(zhì)得到提高;第二，要將不同的模塊進(jìn)行對(duì)比，盡可能采用單塊模塊，使系統(tǒng)得到簡化，進(jìn)而降低系統(tǒng)造價(jià);第三，將濃水中的添加鹽設(shè)備去除，利用膜的良好導(dǎo)電性，簡化反滲透系統(tǒng)，使反滲透系統(tǒng)的控制更加簡單。
3.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體優(yōu)化
對(duì)系統(tǒng)的整體優(yōu)化策略要按照如下五個(gè)方面進(jìn)行：第一，要一對(duì)一設(shè)置清洗過濾器和超濾，使控制步驟簡單化;第二，要將清洗過濾器以及超濾的反洗水進(jìn)行回收，南京反滲透純水設(shè)備進(jìn)入水池，然后對(duì)其進(jìn)行再利用;第三，為了防止二次污染，要在去除鹽設(shè)備的頂端設(shè)置浮頂，以便隔絕空氣;第四，改進(jìn)進(jìn)水的方式，將單元制改成母管制，使反滲水的進(jìn)水儀表以及相關(guān)進(jìn)水加藥設(shè)備的設(shè)置得到簡化;第五，設(shè)置去除鹽泵的變頻設(shè)備，可以相應(yīng)節(jié)省泵運(yùn)行時(shí)的各種成本支出。
要想確保電廠的發(fā)電水質(zhì)以及產(chǎn)水量就必須要對(duì)自然水進(jìn)行處理，目的在于防止電廠熱力設(shè)備結(jié)垢，確保電廠熱力設(shè)備能夠正常運(yùn)行，同時(shí)也能夠減少由于水質(zhì)不達(dá)標(biāo)而引發(fā)爆管或者是停機(jī)事故。本文對(duì)電廠的水處理工藝進(jìn)行了分析，并且以最先進(jìn)的水處理工藝——全膜水處理工藝為例對(duì)水處理工藝進(jìn)行了詳細(xì)分析，最后提出了全膜水處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略，試圖為之提供行之有效的可行性建議。
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