２０１７年第５期（总第２３３期） 应用能源技术 ４５ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９—３２３０．２０１７．０５．０１２ 基于电厂水处理系统运行消耗的研究 林绍忠 （广东粤电中山热电厂有限公司，广东中山５２８４００） 摘要：电厂机器设备对于水的要求都是极其严格，如果水处理设备处理的水没有得到有 效净化的话，就会产生很多杂质，当这些杂质进入设备后，就会使设备产生污垢和积盐等，这不 但影响设备使用寿命，严重者还会导致设备破损，进而导致设备检修成本提高，最终致使耗水、 耗电、耗药量增大。故电厂对水进行处理是非常必要和重要的。先用机器过滤法将水里的悬浮 杂质去除，再对去除了杂质的水硬度进行软化是电厂以往所采用的水处理方式。该方式直接关 系到超滤、反渗透水处理、阳阴混床水处理系统的应用。 关键词：电厂；超滤；反渗透水处理系统；膜分离技术；阳阴混床水处理系统 、 中图分类号：ＴＭ６２１．８ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９—３２３０（２０１７）０５—０００１—０３ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ ＬＩＮ Ｓｈａｏ—ｚｈｏｎｇ （Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｙｕｅｄｉａｎ ＺｈｏｎｇｓｈａｎＴｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ Ｃｏ．Ｌｔｄ．Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ ５２８４００， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ａｎｄ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｗａｔｅｒ ｉｎ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ．Ｆｉｒｓｔ ｍａｃｈｉｎｅ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｗｉｌｌ ｂｅ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｒｅｍｏｖｅ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｏ ｒｅｍｏｖｅ ｔｈｅ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｉｓ ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｓｔ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｈｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｓｍｏｓｉｓ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｍｉｘｅｄ ｂｅｄ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｙｉｎ ａｎｄ ｙａｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ；Ｕｈｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ；Ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｓｍｏｓｉｓ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ；Ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｅｐａ— ｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｙａｎｇ Ｙｉｎ ｍｉｘｅｄ ｂｅｄ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ０ 引 言 靠自身优势来伫立在市场竞争的话，就必须要将 电厂整体运转都离不开水，可以说水就是一 生产流程进行优化重组。文章着重分析了电厂中 个电厂的命门，当前由于发电厂火电机等设施持 两种常用水处理技术，即超滤水处理、反渗透水处 续更新，使得参数、容量也随之上升，这也就使得 理系统技术以及阴混床水处理系统。 发电厂对水的质量要求不断提高，也正是因为这 １ 超滤水处理系统 样发电厂再利用水发电之前，都会对使用的水进 １．１系统介绍 行处理。而当今就针对水处理技术来说，虽然一 超滤水处理系统全称为超滤预处理工艺系 直在不断提升，而在电厂使用上也范围极广。但 统，也称为集成膜系统，其运行是一种流体切向流 是目前电力市场上的竞争愈加热烈，所以要想依 动和压力驱动的过滤过程，并按分子量大小来分 收稿日期：２０１７—０３—１１ 修订日期：２０１７—０４—１０ 离颗粒。超滤膜的孔径大约在０．００２～０．１ ｍ范 作者简介：林绍忠（１９７５一），广东省揭阳，男，本科，助理工 围内。溶解物质和比膜孔径小的物质能作为透过 程师，研究方向为电厂化学。 液透过滤膜，不能透过滤膜的物质被浓缩于排放 应用能源技术 液中。因此产水中含有水、溶解固体及小分子量 物质，而胶体、悬浮颗粒、高分子量有机物、细菌、 ２０１７年第５期（总第２３３期） 个过程和自然状态下的渗透过程是截然相反的， 所以也将之称为反渗透。反渗透水处理系统就是 利用了上面刚刚所讲的原理对水进行净化，这种 方法在电厂中也是较为常见的。反渗透系统对水 的净化处理是物理过程，它能够使得水中的物质 可像分子和原子，当遇到一定的压力时会被反渗 透膜分离开来，使之达到净化水的目的。在电厂 病毒和原生动物将被过滤去除。 １．２系统优势 （１）过滤精度远高于传统过滤，可全部去除 大于０。ｌ ｍ的胶体和颗粒物。 （２）对悬浮颗粒、胶体、微生物、细菌、病毒的 去除率近１００％。 （３）对有机物的去除率达２０％～５０％。 （４）受原水水质波动影响小，出水水质稳定。 （５）运行压力低，节能效果显著。 （６）可全自动运行。 （７）可显著提高反渗透的产水通量，节省反 渗透膜用量。 （８）大幅度降低反渗透清洗频率，提高反渗 透的效率及稳定性。 （９）预处理化学药剂用量小，降低污染排放。 １．３系统运行消耗 超滤水处理系统运行模式一般包括死端过滤 （全过滤）、错流过滤、反洗模式清洗和正向冲洗 模式清洗，所以系统运行消耗也从这三方面进行 分析，具体如下： （１）死端过滤消耗。是指将所有进水都加压 通过滤膜，浓缩液只在反洗时被去除，其耗水量及 耗电量相对较大，但水处理效果较佳。 （２）错流过滤消耗。是指部分浓缩液连续排 放，一定程度上降低了电力资源及水资源的消耗， 但水处理不全面。 （３）反洗模式清洗消耗。是指滤过水从出水 口向浓缩口冲洗，能够有效地去除沉积层，水和电 的消耗量也相对较低。 （４）正向冲洗模式清洗。是指在反洗顺序之 前进行正向冲洗，有效增强了反洗性能，但该水处 理方式不能滤过水，而只能使用进水，所以水消耗 量较大 。 ２ 反渗透水处理系统运行消耗 ２．１系统运行介绍 反渗透指的是将膜分离的一种技术，即将两 种浓度各不相同的溶液用半透明的膜从正中间将 之隔开，再将浓度比较小的一边施加适当的压力， 在超过渗透压力时，浓度稍微大的水就会经过半 透明的膜渗透进浓度偏小的那一侧，正是因为这 常常把反渗透水处理系统当做是对于水的预备处 理设备，把阳阴混床水处理系统当做是对于水的 精确处理设备 。 ２．２反渗透系统的优势 （１）它的出水与阴阳床相比更加稳定。 （２）机器设备相较简单，所占地方不大，操作 起来更加方便，非常有利于生产以及管理。 （３）它的前期投资相比较高，但它的优势在 于运行时耗费很低，对于长期的小一来说很有利。 （４）反渗透水处理系统所产生的废液少，对 环境的污染比较小。 （５）系统运行比较恒定，且不容易发生问题， 检修时也比较方便。 （６）反渗透水处理系统它对于酸碱的使用极 少，可以在很大基础上降低生产成本。 ２．３．运行情况分析 反渗透水处理系统在正常运行之前必须先肯 定一部分参数，主要有含盐量、ｐＨ值、运行压力以 及回收率等。 （１）一般来说进水含盐量对水的净化程度是 有很大作用的，当进水的含盐量增加时，它的产水 量就相对的减少了，从而导致了净化能力的降低。 （２）ｐＨ值的变化很大情况下会使得反渗透 膜水解，而且很大可能会影响溶解组分的离子形 态，从而影响水的净化作用。 （３）运行压力的升高会让产水量也随之上 升，但要是压力过高的就会适得其反使得反渗透 膜被压实从而使得透水率减少。 （４）运行回收率的提高会让的浓度差极化程 度加深，进而影响产水量降低对水的净化能 力 。 ３ 阳阴混床水处理系统运行消耗 ３．１系统介绍 阳阴混床在学术上普遍称之为阳阴混离子交 换床，它是通过把阳、阴、阳阴混合等离子交换器 ２０１７年第５期（总第２３３期） 应用能源技术 ４７ 进行串联，从而对水进行净化处理的设备。阳阴 （３）阳床周期性水量低。原因有：水进入时 混床水处理系统是电厂中较为常见的处理水源的 水质发生不理想变化、进水设备遭到了损坏，导致 设备，其作用在于去除水中的阳阴离子，进而达软 偏流、反洗水量不够、设备运行时间过长、阴阳树 化水的目的。对水进行净化处理时，阳阴两个床 脂减少、树脂再生未掌握准确等。 的性能普遍分开，所要对于水的处理也要分开进 （４）阴床出水电导率以及碱度提高。原因有 行＿ｌ Ｊ。水处理过程中因阳床经过盐酸处理，使阳 中央水箱水质发生变化、除碳器风机未开等。 床具有吸附水中阳离子的作用，阴床水处理也很 （５）阳床中排不畅通。原因有中排孑Ｌ遭到了 相似，也是因经过氢氧化钠处理而具备了除去水 污染物堵塞 ５ｊ。 中阴离子的作用。而混床是同时经过盐酸和氢氧 （６）阳床出水压力高且中间水箱水位不断下 化钠同时处理进一步去除水中的阳阴离子。阴阳 降。原因有除碳器气动阀门未开启。 离子交换床对水处理过程如下： （７）混床再生反洗分层不明显，再生不彻底。 （１）原水经过阳床，可以有效地去除水中的 （８）混床阴阳树脂混合不均匀。 阳离子使得原水变成为酸性水。 （９）混床树脂使用时间太长，已达到使用寿 （２）在流经脱碳塔，除去水中的二氧化碳，最 命或树脂破碎严重、污染严重，如有机物、油脂污 终让水经过阴床，将水里的阴离子去除。 染、重金属污染等，而针对以上种种问题，刚开始 （３）流出来经过混床最终处理后的就成为能 可以直接进行检修或相应调整，如果修不好或不 够使用的纯水¨ 。 能调整的话，就必须将设备进行替换＿２］。 ３．２运行消耗特点 ４ 结束语 阳阴混床水处理系统对水进行处理的原理是 超滤水处理系统、反渗透水处理系统和阳阴 进行离子交换，在这其中所使用离子交换剂就是 床混水处理系统，都有它们各自的优点，也正是这 指人工合成树脂。当系统正常运行时，由发生离 样才让电厂可以选择的最好水处理方法。其中超 子间交换反应来达到净化原水的目标。而且离子 滤反渗透水处理系统则具有水处理操作简单等优 交换反应并不全是正向的，它是可逆的，是等量状 势，而阳阴混床水处理系统能够对水进行精处理， 态下进行的。在进行离子交换反应时树脂能力会 所以电厂水处理中常将这两种设备联合起来使 不断减少，所以为了能够正常运行就需要树脂再 用，以达到最好的水处理效果，进而降低水资源和 生，但再生过程却是相当麻烦的。正常状况下，如 电力资源的消耗量，使生产成本得到有效降低，电 果要阳阴混床都需要定期再生，其所产生的废水 厂可以获得更多的利益。在不同的情况使用正确 将会流到中和池中，对它的处理方式就是在中和 合理地方法，才能使得最少的资源能够发挥最大 池里放入酸或者碱进行中和，最后再把它排出去。 化的能力。 ３．３运行消耗问题 参考文献 阳阴混床水处理系统运行时较为常见的问题 ［１］韩佳园，朱志．水处理技术现状及应用［Ｊ］．安徽 有： 电气工程职业技术学院学报，２０１３（２）：１２１～１２５． （１）阳床在运行中出水达不到标准。造成这 ［２］ 潘恒会．电厂水处理系统运行消耗探讨［Ｊ］．资源 种可能的原因是反洗进水门、进酸门没有关严，或 节约与环保，２０１３（９）：２８—２９． 者是使用仪器遭到了污染，也可能是由于阴阳树 ［３］ 田晓锋．分析电厂水处理系统的运行消耗［Ｊ］．中 脂受到了污染等。 国新技术新产品，２０１４，２４：３８． （２）阴床运行时出水未达到标准 Ｊ。原因有 ［４］ 张耀江．反渗透技术在电厂水处理的应用探讨［Ｊ］． 中国高新技术企业，２０１５（９）：５１—５２． 反洗进水门未关、进碱门未关、阴阳树脂的再生液 ［５］ 杨祥春．电厂化学水处理技术的应用及发展趋势 质量达不到标准、阴阳树脂遭到了污染，再生质量 ［Ｊ】．河南化工，２０１５（２）：１２—１３． 不好等等。