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摘要：电厂整体运转都离不开水，可以说水就是一个电厂的命门，当前由于发电厂火电机等设施持续更新，使得参数、容量也随之上升，这也就使得发电厂对水的质量要求不断提高，也正是因为这样发电厂再利用水发电之前，都会对使用的水进行处理。而当今就针对水处理技术来说，虽然一直在不断提升，而在电厂使用上也范围极广。但是目前电力市场上的竞争愈加热烈，所以要想依靠自身优势来伫立在市场竞争的话，就必须要将生产流程进行优化重组。基于此，本文主要对基于电厂水处理系统运行消耗进行分析探讨。
关键词：基于电厂水处理系统；运行消耗；研究
1、前言
电力企业中的设备都会受到水的品质的影响。如果水中含有较多的杂质，没有经过净化处理或者净化处理不合格，都会导致电力设备产生腐蚀、结垢或者积盐等问题，这些问题都会危害到设备的安全稳定和使用寿命，从而导致设备发生故障，影响电力系统的运行，也增加了电力企业的投入成本。由此可见，有效的水处理系统对于电力企业来说是非常重要的。
2、电厂化学水处理的特点
2.1集中化处理设备
传统的电厂处理化学水所用的设备比较繁琐，设备体积、质量比较大，而且多将生产的设备与之独立开来，造成管理和操作的难度加大。因此，在优化处理系统的时候，电厂应该考虑将生产设备与水处理系统设备集中、有层次安置，这样既达到了设备的整体利用率，更是有效地利用了厂房土地资源。
2.2集中化控制生产
对生产进行集中化控制，就是把水处理的全部子系统有机结合成一个完整的母系统。使用PLC和位机组成的两级控制结构，代替原来单一的模拟盘结构，在使用中PLC用于收集和监控各个子系统的相关信息数据，并且通过通讯接口与上位机进行信息的交流。
2.3多元化的工艺流程
在电厂化学水的处理工艺上，近几年有了新的技术突破，以酸碱处理、离子交换和混凝过滤的处理为基础，利用新兴的化工材料，创造出了膜处理技术。这种膜处理技术实现了纳滤、微滤、反渗透和超滤。离子交换树脂的适用范围被扩大，使用条件降低，并且要求的技术操作难度也有所降低，使其在电厂处理化学水中的应用越来越广泛。
2.4把节能环保作为导向
在经济发展和环境保护协调发展的奋斗目标的督促下，化学水的处理更是朝着“零污染”的目标迈进。电厂的规模一般较大，如果电厂在处理化学水污染的时候，管理方法不当或者是处理技术出现失误，就很有可能造成周围环境的破坏。节能是电厂赢得更好利润的保障，通过集中化生产设备以及化学水处理设备，优化人员配置，既可以方便管理运营，又可以方便监督和操作。为保证水处理系统的设备质量，工作人员应定期进行设备检查，保证设备正常运作；相关的信息检测人员也要提高责任感，对于信息中的反常信息要及时上报，以便得到更好更快地解决。
3、基于电厂水处理系统运行消耗的研究
3.1反渗透水处理系统
3.1.1系统概述
反渗透是指用半透膜将两种不同浓度的溶液隔开后，在浓度较高的一侧施加一定的压力，当施加的压力超过了渗透压时，浓度较高这一侧的水就会从半透膜向浓度低的那一侧进行渗透，而在自然状态下，应该是从浓度低的向浓度高的渗透，因此被我们称为了反渗透。反渗透的水处理系统就是通过以上方式进行水质的净化和处理，这是一个物理过程，可以通过一定的压力使水中的分子、离子等物质被隔离出去，这样就能够实现水的净化。
3.1.2分析该水处理系统运行时的情况。
在反渗透水处理系统运行之前，要将进水的含盐量、温度、pH值、运行的回收率以及运行的压力等相关数据进行确定。因为水的含盐量将影响水的净化，如果含盐量升高，那么产水量就会随之减少，从而降低系统的净化能力；水的温度在升高时会使水分子扩散的速度加快，与此同时，水中溶解盐也会加快扩散的速度，从而影响到系统的净化能力；而pH值发生变化会对反渗透膜产生影响，严重时会使其发生水解，从而影响到水处理的质量；此外，提高运行的回收率时同样也会对反渗透膜产生影响，这也会使产水量和水处理的质量都受到影响；最后，运行压力在一定程度上能够提高产水量，但是如果压力超出了一定的范围，则会对反渗透膜的透水率产生负面影响。由此可见，我们在进行水处理之前，要先去除水中含有的盐、二氧化碳等物质，再来进行反渗透的水处理。目前这种处理系统包括了两种流程：一段法和多段法，都能提高系统的运行效率。
3.2阴阳床水处理系统
3.2.1系统概述
阴阳离子交换床也被我们称为了阴阳床，是一种将阴离子交换器与阳离子交换器串联起来进行水的净化和处理的装置。这个水处理系统是目前较为常用的水源处理设备，该设备能够去除水中的阴离子和阳离子，从而使水得到软化处理。在整个处理过程当中，阴床所具备的功能与阳床所具备的功能是不一样的，因此在对水源进行处理时，也是相对独立的。具体说来，阴床是通过氢氧化钠来吸附水中所含有的阴离子，而阳床则是通过盐酸来吸附水中所含有的阳离子。在对水源进行处理时，水源会先经过阳床，这时水中含有的阳离子就会因为盐酸的吸附作用而被去除，从而变成了酸性水，接着酸性水会经过脱碳塔，这一过程会去除水中所含有的二氧化碳，最后在经过阴床时，水中含有的阴离子就会因为氢氧化钠的吸附作用而被去除，这时的水就成为了纯水。
由上可知，离子交换是该水处理系统运行的原理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在运行时，所需的离子交换剂我们通常会选用离子交换树脂，这种离子交换剂是人工合成的，它能使离子发生交换反应，从而达到净化水源的目的。值得我们注意的是，离子的交换反应是等量进行的，并且是可逆的。而且在系统运行时离子交换剂会逐渐减少，所以必须进行再生，在这个过程中要注意阴阳床的同时再生，而再生的过程会产生废水，这时我们要加入酸或碱将废水中和之后，再排放出来。这个再生的过程在操作时会比较复杂和繁琐，需要改进和优化。
3.2.2该系统运行时可能出现的问题
（1）阳床周期的制水量较低。出现这个问题可能是因为水质发生变化、反洗水量不够、进水装置出现故障或者是离子交换剂出现了问题。（2）阳床的中排不够畅通。会出现这个问题，一般是因为中排管被堵塞或者是中排的涤纶布被堵。我们可以通过小反洗和大反洗的结合来去除中排管或者中排涤纶布中的污染物。（3）阳床的出水不合格。导致这个问题出现的原因较多，包括了使用的仪器可能被污染、反洗进水门出现故障、进酸门出现故障、再生液的质量偏低或者离子交换剂被污染。（4）阳床的出水压力正常，但是中间的水箱中的水位却在下降。这可能是因为除碳器的入口气动门打开得不到位或者完全没有打开。对于这种情况要及时地进行检修或者进行设备的更换。（5）阴床的出水不合格。导致这个问题产生的原因与阳床的出水不合格问题有些类似，包括了反洗进水门出现故障、进碱门存在故障、除碳器的脱碳出现问题、再生液质量的问题或者是离子交换剂被污染。（6）阴床出水时的碱度变大或者电导率增大。会出现这个问题，一般是因为中间水箱中的水质出现问题或变化，或者是由于除碳器的风机没有被打开而导致了除碳器的效率降低。因此，要及时更换中间水箱中装的水，并定期检查除碳器的运行情况。
3.3超滤水处理系统
3.3.1系统介绍
超滤水处理系统全称为超滤预处理工艺系统，也称为集成膜系统，其运行是一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程，并按分子量大小来分离颗粒。超滤膜的孔径大约在0.002～0.1μm范围内。溶解物质和比膜孔径小的物质能作为透过液透过滤膜，不能透过滤膜的物质被浓缩于排放液中。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、病毒和原生动物将被过滤去除。
3.3.2系统优势
(1)过滤精度远高于传统过滤，可全部去除大于0.1μm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。
3.3.3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。
4、化学制水处理系统制水工艺选择
我国电厂所采用的化学制水处理系统制水工艺主要有三种，分别是：离子交换方式、反渗透混床方式、EDI方式。
4.1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。
4.2反渗透混床方式
反渗透混床方式对水质的要求不是很严格，自来水管道即可以作为水源。通过元水泵的工作之后，开始加入絮凝沉淀化学剂，经过一段时间的反应导入机械过滤装置；机械过滤装置的层级根据需要进行安排，随后进入活性炭过滤。以上完成了第一步的净化需求。将得到的软水导入阻垢加药反应容器，利用高压水泵抽入反渗透装置，随即进入混床设备，这一阶段耗时较长，也会用到精密过滤器和除盐试剂。
4.3 EDI方式
EDI方式的关键是匹配了电去离子装置，不需要用酸碱进行调节即可生产超纯水。原水经过一系列的过滤设备之后变成软水，随后软水经过一级反渗透机作业进入EDI系统。
5、结语
综上所述，水处理系统对电力企业来说非常重要。目前常用的两种水处理系统具备了各自的优点，如反渗透水处理系统的出水和运行稳定、操作也简单，而阴阳床水处理系统可以进行水源的精处理。因此在电力企业中经常会将两个水处理系统有机结合，使水源的净化效果更好，从而保证了设备的正常运行，降低了投入的成本，保障了电力企业的效益。
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[4]宋洪军.浅析电厂化学水处理技术发展与应用[J].黑龙江科学，2014，5（2）：259.
论文作者:黄雪元
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/27
标签：水处理论文; 系统论文; 电厂论文; 反渗透论文; 离子交换论文; 设备论文; 化学论文; 《防护工程》2018年第28期论文;