（中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司 辽宁沈阳 110179）
摘要：水的质量及出水受到水处理工艺的影响，电厂的水处理工艺直接影响到发电质量和效率。对电厂中的自然水进行有效处理，不仅可以提高水质和洁净水的产量，还能够提高电厂发电效率。本文针对电厂水处理工艺运用及优化设计进行了探讨。
关键词：电厂水处理；工艺；运用；优化设计
1我国电厂水处理技术的特征
1.1设备集中化布置
传统电厂化学水处理系统存在占地面积较大、生产岗位分散、管理不便等诸多问题。现在以紧凑、立体、集中构型来代替平面、松散、点状构型。节约占地面积，提高设备的综合利用率，并且方便运行管理。
1.2生产集中化控制
传统的生产控制采用了模拟盘，而现在的趋势是集中化控制，即将电厂中所有化学水处理的子系统合为一套控制系统，取消了模拟盘，采用了PCL、上位机2级控制结构。各个子系统以局域网总线形式集中的联接在化学主控制室上位机上，从而实现化学水处理系统集中监视、操作，自动控制。
1.3工艺多元化
传统电厂水处理工艺以混凝过滤、离子交换、磷酸铵盐处理等为主。随化工材料技术的不断进步与发展，膜处理技术也开始广泛应用在水质处理当中，离子交换树脂的种类、使用条件、范围也有了较大进展，粉末树脂在凝结水处理中也同样发挥着积极作用。
2电厂水处理系统工艺流程
2.1预处理
电厂锅炉水处理工艺的第一个流程就是给水预处理，这一流程主要包括混凝、沉淀澄清以及过滤，经过这几项工作将水中的悬浮物及胶体物质去除，确保水中悬浮物的含量低于5mg/L，最终得到澄清水。水经过预处理之后，还需要按照不同的用途进行深度处理。如在火力发电厂作为锅炉用水，还必须用反渗透RO膜技术及离子交换的方法去除水中溶解性的盐类；用加热、抽真空和鼓风的方法去除水中溶解性气体如CO2等。
2.2补给水处理
发电厂补给水处理方式多采用反渗透RO膜除盐和离子交换。超滤UF在补给水处理系统中可用作RO反渗透进水的前处理，它可有效地去除水中胶体等颗粒状物，使反渗透进水水质合格，减少反渗透RO膜的污染，延长反渗透RO膜的使用寿命。
2.3凝结水处理
火力发电厂锅炉的给水由汽轮机凝结水和锅炉补给水组成，凝结水是锅炉给水的主要组成部分，它的量占锅炉给水总量的90%以上。凝结水中含有悬浮物和金属腐蚀物，在混床除盐前，可以用过滤的方法予以去除，以此来确保混床设备的有效运行。现阶段电厂中使用的过滤设备主要有覆盖过滤器和电磁过滤器两种。
2.4循环水处理
电厂循环水处理工艺有很多种，比如加水稳计、加酸、石灰软化、弱酸离子软化以及膜处理技术等。在国家节水政策的要求下，尤其是缺水的地区，火力发电厂尤其是采用干除灰工艺的火电厂，要在循环水处理这一环节进行节水，以提高循环水的浓缩倍率作为前提，使补充水量以及排污水量减少，进而能够减少新鲜水的使用量。
2.5废水处理
由于废水的性质和成分比较复杂，往往只经过某一单元设备达不到处理要求，因此需要将几种单元设备组合成一个有机的整体，并合理地设计主次关系和前后次序，确保合理、有效地对废水进行处理，对单元设备进行有机组合形成的整体，我们称之为废水处理工艺流程。
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3水处理工艺技术——以全膜水处理工艺为例
3.1全膜水处理工艺方法
全膜水处理工艺采用的是膜液体分离法，分离的方法主要有四种，分别为微滤、超滤、纳滤以及反渗透，对精度的要求不同，使用的分离方法也就不同。全膜水处理工艺中的电除盐工艺，采用的就是电渗析技术，使离子交换树脂的再生得以实现。现阶段，发电厂使用的全膜处理工艺方法主要有反渗透、超滤以及电除盐技术。
3.1.1反渗析
我们通常将能够对透过的物质有所选择的薄膜称为半透膜。举例来说，容器的两边分别放置体积相同的稀溶液和浓溶液，用半透膜将两种溶液进行隔离，稀溶液很自然地就会向浓溶液一侧流动，这时候浓溶液的高度就会高于稀溶液，这样在浓溶液和稀溶液之间就会形成压力差，在这个压力差的作用下，才能够使稀溶液和浓溶液达到平衡状态，我们把这种压力差称为渗透压。如果说在浓溶液的一侧施加一个外力使之大于渗透压的压力，那么就会使浓溶液中的溶剂流向稀溶液，这时候溶液的流动方向就会和原来的方向相反，我们将这种渗透称为反渗透。
3.1.2超滤
超滤膜（UF）技术是以压力为推动力的筛分过程，其孔径大约在0.001～0.19μm范围内（切割分子量MWCO约为1000～500000dalton）。对于水中悬浮固体、胶体、大分子物质、细菌有较高的去除率，对BOD和COD有部分的去除率。来水经膜的过滤可将浊度降至0.2NTU及以下、SDI不大于1.0，供RO装置进行深度除盐处理。
3.1.3电除盐
电除盐（EDI）技术是传统离子交换技术发展的创新运用。在电除盐过程中，巧妙地集中了电渗析与离子交换两种方法的优点，并克服了电渗析过程的极化现象和离子交换的化学再生缺点，提高了出水水质。关键运行区别在于电除盐技术中，离子交换树脂的再生是借助于离子交换膜和施加的电流以电化学的方法来持续不断地进行再生。再生过程无需加入化学试剂，再生所需的氢和氢氧根离子是通过水离解反应提供的。
4全膜法水处理工艺设计优化
4.1反渗透系统
反渗透系统使用的是反渗透RO膜，这种薄膜对离子状态以及小分子物质的节流方面发挥着重要作用，反渗透膜是全膜水处理的核心部分，但是这种缺点是很容易受到污染，因此需要对反渗透膜进行改进，具体改进方法有如下三点：第一，鉴于一级水质比较恶劣，反渗透RO膜要采用抗污染复合膜，这种抗污染复合膜的表面更加光滑，亲水性也有了很大提高，水道得到改善，相关污染也有所降低；第二，对于二级水质较差的水要采用超低压渗透膜进行分离；第三，在反渗透系统中可以设置相应高压泵变频器，以便降低高压泵对反渗透膜的冲击。
4.2EDI系统
EDI系统对水质的要求相对较高，要想确保其具有良好的运行状态，需要对其进行优化，具体的优化方法可以从如下三个方面进行：第一，由于二氧化碳会影响水质，因此需要在二级装置中加入碱，使水中的二氧化碳含量减少，使水质得到提高；第二，要将不同的模块进行对比，尽可能采用单块模块，使系统得到简化，进而降低系统造价；第三，将浓水中的添加盐设备去除，利用膜的良好导电性，简化反渗透系统，使反渗透系统的控制更加简单。
4.3系统设计的整体优化
对系统的整体优化策略要按照如下五个方面进行：第一，要一对一设置清洗过滤器和超滤，使控制步骤简单化；第二，要将清洗过滤器以及超滤的反洗水进行回收，进入水池，然后对其进行再利用；第三，为了防止二次污染，要在去除盐设备的顶端设置浮顶，以便隔绝空气；第四，改进进水的方式，将单元制改成母管制，使反渗透水的进水仪表以及相关进水加药设备的设置得到简化；第五，设置去除盐泵的变频设备，可以相应节省泵运行时的各种成本支出。
结语
电厂水处理是电厂稳定运行的前提，是电厂设备安全运行的保证。因此电厂要以经济为基石，以科技为手段，以环境保护为方向，在水处理过程中，加强技术创新，加强设备改造，促进电厂水处理工艺的发展。
参考文献
[1]游晓宏.华能巢湖电厂水处理系统优化设计[J].电力建设,2010.
[2]倪国强,解田,胡宏,朱静,隋岩峰.反渗透技术在水处理中的应用进展[J].化工技术与开发,2012.
[3]曹风能,吴小林.优化水处理工艺降低酸碱消耗量[J].苏盐科技,2012.
作者简介：
1.周艳娟，女，汉族，本科学历，现任工程师职位，专业方向：电厂水处理
2.闻学宇，男，汉族，本科学历，现任工程师职位，专业方向：电厂给排水
论文作者:周艳娟,闻学宇
论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期
论文发表时间:2016/12/9
标签：水处理论文; 电厂论文; 反渗透论文; 溶液论文; 工艺论文; 系统论文; 水质论文; 《电力设备》2016年第19期论文;