摘要：随着科学技术的不断创新和进步，社会生产力水平和人们的生活质量有了显著的提高。日常生活中，电力的作用举足轻重，但电力生产中的化学制水也带来了一定的环境问题，因而采取何种方式来减少电厂化学制水对人和环境造成的影响，根据化学制水系统的实际运行工况，针对制水系统双室阳床强阳树脂易破碎、双室阴床出水电导率偏大等进行了全面分析，并提出了解决对策。
关键词：电厂；化学制水；工艺；节能
1导言
自投运以来，制水系统双室阳床下室001×7强酸阳离子交换树脂更换和添加频繁。从树脂报废情况看，几乎80%以上树脂是因为破碎而报废，使树脂年补充率增加5%左右，造成制水成本大幅度上升。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。
2项目概况
2.1项目立项的必要性和意义
云南水富云天化有限公司(以下简称公司)制水装置设计能力64800m3/d，始建于1974年，为公司自备水厂，负责公司生产装置用水的制取，同时担负云南省水富市城区城供水的重任。制水装置原水取自金沙江，金沙江原水依次经过沉沙、澄清、消毒、过滤后加压送各用户。制水过程中原水中带入的泥沙与悬浮物在沉淀后排放(简称:尾水)，排放量约为80m3/d。本尾水治理资源化研究是公司节能减排，实现水资源化利用的需要;是保护金沙江流域自然生态环境的需要，是提升公司乃至云天化集团公司安全环保核心竞争力的需要，因此实施本项目具有重大意义。
2.2项目主要研究开发内容
2.2.1尾水进水水质指标
ρ(COD)＜15mg·L－1pH:8～9SV30:11%;回收水:ρ(COD)≤10mg·L－1，浊度≤5NTU，水直接回用至生产水系统。
2.2.2合理利用回收水和现有装置
选用技术成熟，并且行之有效的工艺路线，尽可能采用能耗低、费用省的处理方案，有较好的技术经济指标，并创造良好的社会效应和环境效益。并能同时满足处理工艺的操作管理方便，长期运行安全、稳定、可靠，具有较好的工作环境和劳动条件。
2.2.3项目关键技术特点
本项目的关键就是研究尾水回收后是否对现在接收装置以及后续工段影响，且运行成本最低，效益最大化合理综合利用技术。
2.2.4项目要求达到的技术经济指标
全部回收制水装置尾水，合理利用泥饼且不对前后工段造成影响，实现效益最大化。
3化学制水系统运行问题
3.1运行管理方面的原因
（1）在实际运行中双室阳床的进水压力一般在0.20MPa，最高不超过0.40MPa，低于设计压力0.60MPa，可以排除进水压力过高而造成树脂破碎的情况。（2）在保证出水水质合格的情况下，每台双室阳床的运行流量均低于设计流量150t/h，压差也未超出规定压差，因此运行负荷过大的原因也可以排除。（3）强酸阳离子交换树脂由Na型转为H型时，体积增加5%~10%。双室阳床下室满室运行树脂膨胀挤压造成树脂破碎。（4）由于双室阳床下室没有反洗空间以及排水帽的阻挡，破碎树脂无法有效排除造成在床体内富集从而影响床体出力。
3.2设备方面的原因
（1）脱碳塔和风机故障，CO2无法有效去除，阴床进水HCO3-含量高，会导致出水电导率升高。针对中间水CO2浓度进行了取样分析，分析结果3.23mg/L，小于控制指标5mg/L，说明除碳器风机正常工作，因此脱碳效率低的原因可以排除。（2）床体内衬胶脱落，也会使出水的电导率升高。针对阳床出水、阴床出水进行了铁含量分析，阳床出水铁9.5μg/L，阴床出水铁5.3μg/L，均在合格范围内。所以床体内衬胶脱落的原因可以排除。
3.3树脂方面的原因
当阳床出水Na+超过400μg/L时，阴床出水电导率明显升高。针对1#单元制进行再生，增加再生用酸碱量以及正洗时间，再生完成后阳床出水钠220μg/L，阴床出水电导率8.18us/cm、二氧化硅28.1μg/L。相比其他单元制，阳床出水钠含量太高，远远超过正常情况下20μg/L左右。对现场1#双室阳床树脂填装高度进行了检查，强阳树脂高度在下视孔下面5cm左右，强阳树脂填装量稍微偏少。初步判断，强阳树脂填装量不够可能是造成阳床出水钠太高的原因。
4电厂化学制水处理的工艺与节能措施
4.1离子交换水处理技术
在离子交换技术应用的初期，采用的只是天然的和无机质的交换剂，目前普遍应用于水处理中的交换剂是合成的离子交换树脂。离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构的高分子化合物，其还包含了能够解离的基团，处于水溶液内离子交换剂中能够解离的基团可以和溶液内其他阴离子相互交换，产生的交换反应为平衡反应。在层析柱上面进行反应的时候，因为需要添加新的交换溶液，因此使得平衡一直朝着反应正方向进行，直到完全反应即可，此种操作原理有利于洗脱离子交换剂内的离子。单一离子交换技术的优点是降低了设备成本，但是运行费用高，操作繁琐，再生用酸碱耗量大，对环境污染的风险也相应增大。需要明确注意的是，应用离子交换技术获取的水，虽然纯度高、品质好，但电导率和pH值非常低，根本不符合锅炉补水的基本要求，基于此，就需要应用加药系统，通过加入氨水等药品提升电导率和pH值，保证高温高压容器不被腐蚀，促使电厂安全生产。
4.2技术运用优化思考
尾水处理技术的成功开发，满足现装置各项指标要求且优于设计要求，但在运行过程中发现存在可继续优化空间，以下进行了相关梳理，为尾水处理技术在日后运用过程中逐步完善可以提供思考方向及改进思路:一是装置前端装置故障处理时有缓冲使用空间;二是对泥饼含水率要求不高三是继续研究以期将此泥饼综合利用在公司内循环使用，创造一定的经济价值。采用公司模式生产方式制水的装置，均存在尾水的问题，因此本技术实用性较强，应用前景较广泛，循环利用技术思想可进一步推广。本项目创新之处在于结合公司实际，投资少，完全回收尾水;真正达到了投资少，施工难度低，见效快，解决装置实际问题，具有创新性。本项目实施后无明现直接经济效益，本项目主要体现在有非常大的环保效益，提升公司核心竞争力，形成良好的社会效应。
4.3对电厂化学制水系统进行改进和升级
在环境状况的影响下，社会生产和人们日常生活逐渐趋于环保化和节能化。在电厂发电期间，消耗的能源和水资源都比较多，实现电厂发电和化学制水处理等工作的节能化、环保化有利于人类长久发展。在传统的电厂化学制水系统中，一般是采取二级复床除盐制水法，也就是说，将水源经由阳床、除氧器等进行一级处理，经由阴床进行二级处理，以此净化水质。可是在该系统设计期间，将二级除盐当成一级除盐的辅助设备，大多数制水期间没有将存在的问题考虑进去，相关设备匹配不到位，系统中的强酸难以满足电厂发电要求，不利于电厂运行。所以就需要做好传统化学制水系统的升级和改进工作，减少系统运行期间的能源消耗量，提升工作效率，以此实现节能环保的目标。
4.4满式床技术的引进
对于电厂的化学制水，国外研究出了一项满式床技术，该项技术可以满足锅炉化学制水处理工作的基本要求，本身具备操作便利、成本较低、自用水量较少、交换容量高等一系列优势，其出水水质和标准要求相一致，大约可以运行一年半的时间，不需要对其进行不断的清洗，经济效益良好，有利于电厂稳定运行。该技术中，均粒树脂完全替代了以往单一的生产搅拌工艺，拓展了接触面积，解决了受力不均衡的问题，为制水提供了良好的帮助。
结束语
综上所述，公司制水装置尾水项目的开发成功，实现制水装置尾水零排放，得到公司、上级公司及政府环保部门的认可，在电厂内化学制水系统起着极大的作用，这是因为直接使用自然水的话，其中包含的有害物质就会使电厂内的设备受损，不利于电厂生产安全，所以，引进化学水处理系统不但可以提升化学水的处理效率，而且能够提高企业的经济效益。
参考文献
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