基于对电厂化学水处理技术发展与应用的研究

深圳市能源环保有限公司 郝治国 陈继明

电力生产是一个能量转换的过程，电能是利用高温蒸汽由热能转换为机械能推动汽轮发电机转换为电能，水作为重要的介质传导来完成发电工作。由此可见，电厂工作的运行离不开水资源，其所需水资源的量与电厂的规模息息相关[1]。中国电力系统的发展从3MW发展到125MW，再300MW、600MW、1000MW等超超临界发电机组，经历了发展快车道。随着城市建设发展不断扩容，城市生活垃圾处理、工业垃圾处理、资源利用无害化处理尤为紧迫，建立垃圾焚烧项目在解决垃圾焚烧既能减量处理、同时还能获得清洁电能。

1 电厂化学水处理技术的重要意义

传统的化学水处理技术，是将使用过的化学水进行简单的过滤最后排放至河流中，由于其过滤元件的局限性，很多微小物质不能及时过滤出来，对河流的生态环境会造成相应影响，在实际工作中还需要投入大量的人力和设备，会造成资源浪费。工业用水会产生大量的废水，如若不经恰当的处理直接将废水排出，对周围的生态环境会造成不利影响，目前绿色环保理念正在越来越向内驱方面发展，废水的处理以及排放问题是政府以及全社会共同关注的焦点。

电力设备和水资源两者关系密切，如发电厂没有做好化学水的处理工作，将不合格的化学水直接使用到电厂中会严重影响到电力设备。水质过硬在设备运行中会发生化学反应产生大量水垢，这些水垢会存留在设备内部、影响设备的正常运行，增加设备进行清理和维修产生维修费用，增加电厂的运营成本。此外其产生的化学反应对设备会造成一定腐蚀，设备内部遭到腐蚀就会产生更多杂质，这些杂质会加快水垢的产生，会因此在设备内部形成一个恶性循环[2]。

2 电厂化学水处理技术发展特点

节能环保的处理技术。目前我国更加关注的是全方位高质量发展，对企业进行更加深层次的改革淘汰落后工艺，淘汰高耗能。中国发展进入新常态，更加关注电力发展的高效智能节能，看重的是“可持续”发展，不再以原先的一味追求发展速度、不重视人们的生活环境和生态环境的保护、以牺牲环境为代价的粗放型发展格局。针对化学水处理有多种技术，技术发展正在由较为成熟使用较多的离子交换技术逐渐向反渗透膜技术方向发展。传统的化学水处理系统是将使用过的化学水经过简单处理排放到河流中，此种方式不仅会破坏河流中的生态环境，也给周边居民生活带来较大影响。传统的锅炉给水采用的是联氨技术，由于其自带毒气，影响到工作人员的身体健康，已被逐渐放弃该方式。

集中化的生产处理。传统的电厂化学水主要是通过模拟控制这一方式来进行处理的，此种方式在实际工作中需使用很多设备和仪器，需大量工作人员操作相应设备，此类方式在开展工作时包括了测量和控制两个内容，在前期测量时速度较慢，不能及时提供化学水处理中需要的信息[3]。而集中化的处理方式就不存在这些弊端，其发展到了DCS系统，在实际工作中用DCS系统取代了传统的PLC系统。可针对整个化学水处理过程进行监控，通过数字技术和自动化技术等来控制设备完成整个工作，不需要过多工作人员的参与，不仅能让电厂准确判断电厂化学水的整个生产和处理过程更加稳定，还能进一步提高系统人员等生产劳动效率。

全膜分离技术。已不再是新鲜事物，大部分工业企业也逐渐由树脂离子交换向全膜法方向发展，其优缺点也是非常显著的，我国目前也正在攻克膜生产技术问题，相信不久将来会促进膜的国产化率、大量使用国产化设备。全膜分离技术利用了其选择透过性特点，将膜作为处理化学水的工具，在实际工作中将需处理的化学水通过一定压力让其穿透薄膜，通过薄膜的密度等将水中的一些物质分离出来。使用此种方法的处理效果取决于薄膜分子间的孔径，只有小于膜孔径的粒子能通过薄膜，薄膜孔径越小经处理后水的纯净度就越高。电厂化学水处理技术发展特点：节能环保的处理技术、集中化的生产处理、全膜分离技术。

3 电厂化学水处理技术应用

3.1 全膜分离处理技术应用

传统的分离技术主要是指将待处理的水源使用过滤设备进行过滤，将水中较为明显的杂质排出来，针对过滤之后的水，在其中添加一些软化小分子杂质的化学药剂，去除没有过滤出来的杂质。此种方式虽然也能有效去除水中的杂质，由于使用了化学药剂、增加了化学污染，对电厂中的各项设备和周围的生态环境等都有不利影响[4]。而全膜分离技术在离子分离技术的基础上将过滤系统进行了改良，能通过控制膜的孔径决定水处理的最终效果；在整个过程中可避免使用化学药剂，既能提高水的纯净度、让水质符合标准，还能减少对环境造成的污染。目前我国各项资源都非常紧张，其中土地资源是社会公众和国家较为重视的保护资源，膜处理技术其占地面积较小，能更符合现目前我国土地资源紧张的局面；再加上此项技术是较为成熟的一项自动化技术，可减少工作人员的数量，为电厂节约人力成本的投入。

在深圳某大型垃圾发电厂，通过增加投资使用膜处理后不再产生大量的废水排放，减少化学处理药剂使用量，产生的废水通过内部再处理后再次进行内部消化利用。循环利用率得到大幅提高真正实现零排放目标，在零排放中取得了一定成就，创建生态环境友好型企业。

3.2 电厂中锅炉给水的处理技术应用

现在电厂在处理炉内水时会将氨和联氨两技术结合在一起，但是在实际使用中该技术有一定局限性，首先是使用范围较小，只能应用在新组建的设备中；其次是对水质要求较高，只能在水质较为稳定的情况下才能使用该技术。另外，联氨实质上具有较强的毒性，相应研究专家甚至怀疑其有较强的致癌性，如若在施工中此物质溅到工作人员的衣服或皮肤上会快速被人体吸收，影响到人的身体健康；加上其属于易燃易爆物品，对运输和储存来说都有难度，还会影响到周围环境的安全。但现目前，各个国家都在使用该技术，为了保护工作人员的安全，应该将加氧技术积极利用起来，在传统的除氧器和除氧剂的处理工作进一步创新，为氧化工作提供良好的环境，减少其腐蚀程度。

3.3 电厂中垃圾渗滤液的处理技术应用

垃圾焚烧电厂中垃圾渗滤液的处理方式一般分为三种：一是回喷法，主要针对于渗透液中富含的干性物质较多，使用此种方式可提高燃烧率，进一步减少渗滤液中的有害物质。为保证开展的有效性，需根据其热度来决定回喷或暂停，只有在热度符合燃烧标准的情况下展开回喷，才能将此种方式的效果体现出来；二是反渗透法，主要针对于盐分浓度较高的渗滤液，如不将此类型渗滤液加以控制，会对环境造成大范围污染，因此此种方式主要是将此类型渗滤液集中在一起。此种处理方式会产生相应的浓缩液，针对浓缩液主要是用蒸发结晶的方式处理；三是生化处理法，主要是添加化学药剂，让其中的物质发生化学反应来对其有效处理。这几类方法单独开展起效果具有较大的局限性，需根据渗透液内部所含物质等将集中方式结合在一起，才能让处理有效。

3.4 电厂中脱酸废水的处理技术应用

焚烧电厂在工作中会产生大量的有害气体，会从中产生一些脱酸废水，针对此类废水有三种处理方式：其一半干法脱酸，主要是制作石灰浆溶液，将此类溶液通过加工进行雾化，将其注入到塔内的流动烟气中，去除中间的酸性物质；其二是干法脱酸，主要是将粉末状的石灰与塔口的烟气融合在一起，去除其酸性气体，此种方式针对于半干脱酸法来说投入的资金相对较少。优点是整个过程中不会产生废水，最大的缺点是会产生大量灰尘，此种方式一般情况下是作为半干法脱酸的补充[5]；其三湿法脱酸，主要是将烟气引入到自制的氢氧化钠溶液里，通过化学反应去除酸性气体。

在三种处理方式中，湿法脱酸对酸性气体去除效果最佳，在国外使用最多，根据国外的使用情况来看，此种方式能将烟气内99%的氯化氢气体排除，能将95%的二氧化碳脱除。但是此种方式也有一定弊端，就是会产生相应的废水，使用此方式进行脱酸处理后还需采取其他废水处理方法协调一起处理。加上此种方式脱酸后其烟气的温度在65℃左右，需再设置相应的加热装置。在国内此种方式运用较少，可将其作为深度净化备选措施。

电厂化学水处理技术应用：全膜分离处理技术应用（离子分离技术的改良）、电场中锅炉给水的处理技术应用（加氧技术）、电场中垃圾渗滤液的处理技术应用（回喷法、反渗透法、生化处理法）、电场中脱酸废水的处理技术应用（半干法脱酸、干法脱酸、湿法脱酸）。

综上，电能源是人们生活和工作中会经常使用到的一项能源，能让人们的生活更加便利。电厂在生产电能时会使用大量的水资源，如若化学水处理不当，对生态环境和其他自然资源等都有一定污染，对此人们越来越重视化学水的处理工作。传统的化学水处理系统还存在一定问题，要在传统处理技术上进行不断创新，提高化学水处理技术的整体水平，既是保证我国各个电厂持续发展，还能一定程度上减少对环境的污染。