(大唐信阳华豫发电有限责任公司 河南信阳 464000)
摘要：伴随着城市的发展进程，城市中用电量也在逐年递增。电力对人们工作和生活的正常进行具有重要的影响，电厂所产生的化学制水对环境具有一定的破坏作用。如何有效降低电厂化学制水中对人和环境有害的污染物，并最大程度的节约能源，成为了人们关注的焦点。本文就电厂化学制水处理的工艺及节能作简要的分析。
关键词：电厂；化学制；水处理；工艺；节能分析
引言
在电厂生产期间实施化学水处理技术的创新和优化工作，有利于提升电力生产的稳定性和经济效益。从当前情况来看，非法排放化学废水对水资源有严重的不良影响，和我国环境保护政策不符。近几年，我国化学制水处理技术有所改善，应用效果较佳，可以有效维护水资源的安全性和清洁性，能够实现节能的目的。
1电厂化学制水处理的基本内涵
发电厂做为我国电力转化的重要场所之一，各个环节都关系着国家电网的正常运转，正因如此，在电厂化学制水的处理也是发电企业的重要组成部分之一，在很大程度上决定着电厂能否正常运转，电厂化学制水的处理技术也得到了深远的发展，如今，锅炉的压力是电厂化学制水处理系统主要的划分依据，一般来讲，划分为六个等级，压力依次提升，而处理工艺的要求也越来越高。其中，电厂里对水进行处理的主要目的就是为了能够保障锅炉的安全，换言之，如这些水没有经过处理直接使用，其中的杂质就会对锅炉的安全造成一定的影响。
2化学制水系统存在的主要问题
（1）系统运行的周期缩短，产生了较为频繁的再生现象。
（2）树脂本身的劣性很大程度上降低了工作交换容量。
（3）系统的周期制水量明显下降。
（4）阳床的再生酸耗量和阴床的再生碱耗量均比原来有大大的增加。
（5）系统中水的成本增加了将近2倍。
（6）系统制水过程中排放的酸、碱废水量的增加，环保问题让人堪忧。
（7）盐水供应量的不足，导致锅炉无法正常地运行；另外，制水系统的高负荷运作，也使得工人的劳动强度加大，电厂多顶工作不能正常地开展，影响了整厂的经济效益。
3存在问题的原因分析
（1）系统配置不合理。现系统二级除盐仅作为一级除盐的辅助设备使用,常常2～3个月才需要再生一次,不能有效缓解一级除盐交换压力。
（2）无顶压逆流再生固定床工作交换容量低。目前运行的无顶压逆流再生固定床采用强酸和强碱两种树脂,工作交换容量低,按国家设计规程规定工交量分别为800～900mol/m3和250～300mol/m3。如此低的工交量对处理含盐量高的原水必然引起制水周期短、酸碱耗量高的问题。
（3）电厂原水水质劣化(通过多次的权威部门水质化验得到进一步证实)。
（4）树脂的机械强度、性能劣化使得工作交换容量大大降低,树脂破碎率明显增加。
4常用的电厂化学制水处理工艺
4.1超滤装置化学清洗法
在经济全球化发展趋势的推动下，各国之间加强了技术、资源、人才等方面的交流，许多新的技术和理论被发明和创造出来，并在不断的实验和实践过程中走向成熟，为人们工作效率和生活质量的提升作出突出的贡献。超滤装置是近些年来，科学家们通过对电厂化学制水的成分进行全面的分析和研究后，制造出来的一套具有高输出、高效能、高稳定性的电厂化学制水处理装置。该装置所采用的过滤膜为美国KOCH公司所生产的V1072-035-PMC膜，共10组，膜孔径为0.0025-0.1μm，膜切割分子量为10万，能够将电厂化学制水中所含有的Ca2+、Mg2+、Na+、K+等离子剥离出来，为装置对这些离子的后续处理作准备。
同时，该装置还设有一套氧化剂加药装置，这套装置在PLC系统的控制下，能够实现在适当的时候加入适合的氧化剂，实现装置加药的自适应。尽管这套装置具有如此强度的功能，但由于其制造、维修的成本较高，目前国内仅有四套这样的装置。
4.2反渗透+混床处理方式的水处理工艺
此种类型的水处理方式对于水质的要求较低，通常来讲，地表水、地下水和城市中水都能够作为水源供给，完成取水工作。水处理的第一步就是实施储水操作，待达到相应的水体规模后，向反应池内添加絮凝剂，进行混凝、沉淀。将沉淀池的上清液导入指定的过滤装置内，将水中的悬浮物和大颗粒物过滤掉，再进入活性炭过滤器（或石英砂+无烟煤）进一步过滤后，通过超滤将悬浮物、胶体、有机物等去掉。通过阻垢剂加药装置，使阻垢剂与超滤产水充分混合后进入反渗透装置，反渗透产水的含盐量已相当低，再进入离子交换器进一步纯化，制成电导率小于0.15μs/cm的超纯水。此工艺因反渗透已除去了大部分盐分，离子再生所需的酸碱耗量也相应减少，而且投资成本适中，已成为近几年电厂化学水处理工艺的首选。但是，此工艺因制水环节多，占地面积大，运行维护费用也相应增多，随着环保要求的日益严格以及征地费用的日益提高，也不再是最佳方案。
4.3离子交换方式
离子交换方式是早期电厂作业中较为常用的一种工艺。
在预处理设备中注入原水（通常来源为地下水），经过原水加压泵、多介质过滤器、活性炭过滤器等装置，消除掉大量的无机物和杂质，最终获得软水。
为了确保软水满足一定压力工作条件，需要再次经过更为精密的过滤器，包括阴/阳树脂过滤床和微孔过滤器，最终获得需要的水质。
5电厂化学制水处理的节能措施
5.1满式床技术
在电厂化学制水处理的过程中，美国罗门哈斯公司发明的满式床技术，能够基本满足锅炉化学制水的处理工作，其操作方便，运行成本低，自用水量少，交换的容量相对较高，其出水的水质能够达到设计要求，在通常条件下可以运行一年半而不需要反复清洗。具有很好的经济效益，能够满足电厂的基本需求，其中采用均粒树脂代替了传统的生产搅拌工艺，提升了其便面的接触面积，增强了反应时间，解决了受力不均匀的情况，使物理和化学性能相对两方面提升了化学反应的速率，为锅炉用水提供了良好的技术。
5.2及时对活性炭过滤器进行擦洗
在离子交换除盐设备系统中，活性炭过滤器起着决定性的效果。这是因为活性炭过滤器可以有效保护树脂，提升树脂的使用性能。另外，要想确保活性炭过滤器的性能，还应做好擦洗工作，将活性炭过滤器中包含的悬浮物和有机物等杂质清除，进而起到良好的吸附效果。由此可知，保护树脂免受污染的主要方式是定期擦洗活性炭过滤器。
5.3对传统电厂化学制水系统的升级改造
传统的电厂化学制水系统往往采用二级复床除盐制水法，即将水源经由阳床、除碳器、阴床进行一级处理，再经由阳床、阴床进行二级处理，以净化水质，使其达到锅炉用水的要求。然而，由于该系统在设计的过程中，将二级除盐今作为一级除盐的辅助设备，许多当前制水过程中所存在的问题没有考虑进去，相应的设备也没有得到匹配，并且系统中所采用的强酸、强碱树脂交换容量已经不能满足当前电厂发电的需求，导致该系统的制水量大幅度下降，阳床再生酸耗量和碱耗量也急剧上升，严重影响了发电厂的正常发电工作，给电厂带来了沉重的经济负担。因此，在经济和科技高速发展的今天，电厂有必要对传统的化学制水系统进行一定的升级改造。通过对制水系统的升级改造，可以在一定程度上降低系统运行时能源和资源的消耗，并能提高工作效率，提升锅炉用水质量，可以防止锅炉设备的损坏，从而达到节能环保的目的。
结语
电厂化学制水处理的工艺与节能研究过程中，分别提出了离子交换水处理工艺、反渗透混床方式的水处理工艺以及较为前沿的电去离子装置的水处理工艺，为电厂化学制水的处理提供了先进的处理工艺。并介绍了罗门哈斯AMBEＲJET树脂的优良性能以及在水处理过程中的优势，为节能减排提供了明确的途径。
参考文献:
[1]戴广华.电厂水处理与化学监督[M].北京:中国电力出版社,2011.
[2]邓庆松.自动发电控制与机组协调控制[J].湖北电力,2011.25(05):12～14,20.