浅谈优化火电厂循环水处理策略

陈卫梅 丁 立 荆建平

（1，2、江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院，江苏 张家港 215600 3、江苏省特种设备安全监督检验研究院镇江分院丹阳所，江苏人 镇江 215600）

循环水运行过程中产生的主要问题是污垢、水垢、腐蚀，微生物粘泥，这些问题如能解决就是成功，如能刷新、提速就是优化。

目前，“环境恶化”“人口爆满”和“资源枯竭”是全世界的三大危机，“水紧缺、水污染”已成为不争的事实，火电厂是用水大户，其中循环水占很大的比例，因此，循环水处理方案的优化，提高循环水浓缩倍率就显得举足轻重。

1 循环水处理的策略

循环水的处理方法较多，目前，主要可分为以下几大类：稳定水质法；补充水软化；水质调节；控制金属腐蚀；抑制微生物。

1.1 加稳定剂稳定水质

在循环水中加稳定剂，通过整合反应和表面吸附，有效地抑制或减缓水循环的传热面结垢。目前，一些常用的抑制剂有聚磷酸盐、多元磷酸，磷酸，聚羧酸和复合阻垢剂。

还有就是在在循环水中加酸 (通常为硫酸)或通入CO2气体，降低PH值，使重碳酸盐处于稳定状态。原理是：Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2，这里要注意：把握好酸的增加量是很重要的，多了设备腐蚀，少了不见效。PH值如何控制呢？这就看你如何控制CO2的量了，循环水通过冷却塔时，要防止CO2的溢出，因为CO2溢出，CaCO3在塔内结晶把填料堵住就会很麻烦。

1.2 补充水软化

这个方法是把碳酸盐除去，以防水垢，常用的方法有：一、离子交换树脂法，这种方法补充水量小的循环水系统适合用;二是石灰软化法，就是投加石灰，使Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀。这个法子化钱少，循环水里含钙多的常用。

还有用离子交换的方法，就是使用弱酸性阳离子交换树脂，让再生率PH接近1，容易和碳酸盐硬度反应，通过系统循环补充水软化。

1.3 添加药品，调节水质

向循环水中添加化学药品，调整水质量改变或调节水盐的组成，让水不容易形成水垢。常用的方法是烟气加酸法处理。加酸降低循环水碳酸盐硬度，让循环水低于极限碳酸盐的硬度，从而减缓结垢趋势，达到防垢的目的。目前，加酸法经常和处理水垢复合使用，烟气处理方法是利用炉烟含有二氧化碳酸性物质，加入循环水，能有效地抑制碳酸氢钙的分解反应，循环水的钙盐保持碳酸氢盐状态，防止污染。

1.4 控制金属腐蚀

用于腐蚀性介质的腐蚀抑制剂，抑制金属腐蚀的添加剂，不改变性质的腐蚀介质，不需对设备的表面处理。因此，使用缓蚀剂是一种经济效益较高、适应性强的金属防护措施。常用的缓蚀剂有硅酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐、聚磷酸盐、有机多元磷酸、巯基苯并噻唑(MBT)、苯并三唑(BTA)和甲基苯并三唑(TTA)、硫酸亚铁等，目前更趋向于使用后面几种有机磷酸盐和低磷缓蚀剂。

也可以用用提高循环水的PH值的方法，使金属表面氧化物保护膜的增长趋势，从而有利于控制设备腐蚀。敞开式循环水系统冷却塔通常采用曝气增加值，当水和空气中的二氧化碳的平衡，水的pH值大约是8.5。提高循环水的PH值，不可避免地也会带来一些问题：如循环水结垢倾向增加，设备腐蚀速率降低，一些腐蚀抑制剂作用会失败。目前，可以通过添加特殊的碱性循环冷却水处理开发的复合缓蚀剂解决，例如：聚磷酸盐-锌盐-磷酸盐-分散剂、聚磷酸盐-正磷酸盐-磷酸盐-三元共聚物、有机多元磷酸-聚合物分散剂-唑类、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等

1.5 抑制微生物

循环水系统微生物带来的腐蚀，粘泥和细菌的生长。控制方法是：选择耐蚀材料设备；控制循环水中的氧含量和PH值；控制悬浮物和微生物养分等水质指标；在防腐涂料中加入杀菌剂，抑制微生物的生长；冷却塔进风口加百叶窗；设置侧流过滤设备；补充水混凝预处理。

2 火电厂循环水处理的新趋势

减少循环水的浊度和总溶解固体，减少系统补水量，提高循环水浓缩倍数，降低加工成本，不使用化学品，最终实现无污染—“零排放”。

提高循环水的浓缩，可以减少水的消耗，节约水资源，还可以减少污水，减少对环境的污染，并降低成本的循环水处理。

在电厂，循环水冷却介质的低温，温度只有50摄氏度左右，在实际操作中，盐含量的增加是最多的问题，还有就是滋生细菌，灰尘等，只要循环水排放浓水淡化，污水生化处理和过滤，再放入部分新鲜水作补充水就OK了。

新趋势最主要的一点是:循环水浓水经过脱盐处理后，可以全部脱去硬度，含盐量低于新鲜水，浊度小于新鲜水，处理运行费用低于当地的新鲜水价格。生活污水生化处理和过滤后作为循环水补充水的运行费用也低于当地的新鲜水价格，从而在循环水系统中，按这样的方案处理能为企业取得一定的经济效益，而且随着国家对水资源价格和污水排放的控制，经济效益会越来越显著。

3 新趋势与现策略的比较

反渗透膜技术在火电厂水循环的进一步使用将会是趋势。离子交换法主要用于去除离子化的物质，生化处理出水COD值相对较高，大部分的非离子型有机化合物，污水中的有机物和树脂的反应基团固定离子结合能力是非常大的，这是很难进行再生，严重影响了再生效率和交换容量；此外，树脂抗氯气、氧气、氧化剂氧化性太差，所以不应该被使用。电渗析离子交换膜为介质，用离子选择性分离水溶液中的某些物质。它是在离子交换技术基础上发展起来的新技术，它利用率很低（50%-60%），运行成本很高，因此，不应该用电渗析。反渗透法是近年来发展起来的膜技术，它已广泛应用于除盐污水处理等方面。该方法的实质是在水溶液中带来了巨大压力，溶剂水通过反渗透膜到淡水，和溶质保留成了浓水，这样可实现的目标有两个，一个是从含盐水中取淡水；二是溶解污染物。处理后的水直接重复使用。

结束语

综上所述，节约循环水的用量，可以极大地缓解水资源短缺在中国的矛盾，减少污水排放，可以减少环境污染，确保环境可持续经济发展，促进生态环境的良性循环，对改善居住环境有着重要的意义。

[1]高海贵.高浓缩倍率循环水处理技术在火电厂的应用 [J].华北电力技术，2003第9期.

[2]王佩璋.反渗透在火电厂循环水处理中的应用[J].华北电力技术，1999第2期.

[3]周静华.发电厂循环水处理对机组效率的影响[J].发电设备，2011，(01).