基于电厂水处理系统运行消耗的研究

基于电厂水处理系统运行消耗的研究

鹿莎

(神华亿利能源有限责任公司内蒙古014300)

摘要：水的品质对于电厂设备具有重要影响，如果这些设备处理的水没有经过一定的净化处理，含有较多杂质，那么很有可能导致电厂设备产生结垢、腐蚀、积盐等一系列问题，对于设备的使用寿命和安全稳定性都有一定的危害，并且很容易使设备发生故障，增加了检修和维护的成本。因此，选择合适的水处理工艺对于电厂而言十分重要。电厂中对水的处理往往是先用机械过滤法除掉水中的悬浮物和胶体类等杂质，然后再去除水中的硬度对水进行软化处理，而阴阳床水处理系统和反渗透水处理系统在电厂中的应用即为除去水中的离子，使水软化。下面分别对这两种系统进行介绍。

关键词：电厂；水处理系统；运行消耗

1超滤水处理系统

1.1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。

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0．1μm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。

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阴阳床水处理系统

2.1阴阳床水处理系统的介绍

阴阳床也叫阴阳离子交换床，是将阴、阳离子交换器进行串联，对水进行净化处理的装置。阴阳床水处理系统是电厂中比较常用的一种对水源进行处理的设备，主要作用是将水中的阴、阳离子去除，对水进行软化处理。在对水进行处理时，阴床和阳床的功能是分开的，因此对水处理也是分开进行的。其中阳床是经过盐酸处理的，可以吸附水中的阳离子，而阴床是经过氢氧化钠处理的，可以有效去吸附中的阴离子。阴阳床对水处理的过程，简单地可以表述为：首先原水经过阳床，水中的阳离子被去除变为酸性水，然后再经过脱碳塔，水中的二氧化碳被去除，最后经过阴床，阴离子被去除，最终流出来的水即为纯水。

2.2阴阳床水处理运行的特点

阴阳床水处理系统对水进行处理的与原理是离子交换，通常使用人工合成的离子交换树脂作为离子交换剂。在系统运行时，通过发生离子交换反应来达到净水的目的。离子交换反应是可逆的，而且是等当量地进行的。在运行中离子交换树脂会逐渐减少，因此需要再生，运行操作较为繁琐。一般情况下，阴阳床同时再生，产生的废水会流进中和池中，对其处理办法是加入酸或者碱进行中和，然后再排放出去。

2.3阴阳床水处理系统运行中的问题

阴阳床水处理系统在运行中比较常见的问题有：（1）阳床投运后出水不合格。导致这种问题的原因可能是反洗进水门不严、进酸门不严、使用的仪器等被污染、阴、阳树脂受到污染或者再生液的质量比较差等。针对具体的原因要及时采取解决措施。（2）阴床出水不合格。造成这种问题的原因可能有：反洗进水门不严、进碱门不严、再生液质量较差、除碳器脱碳效率低或者阴、阳树脂被污染，再生不好等。同样要针对具体的原因采取相应的解决办法。（3）阳床周期制水量低。造成这种问题的原因可能有：入口的水质发生了变化、进水装置被损坏导致发生偏流、反洗水量不足、运行时间太长导致树脂压实或损失减少、再生工艺未掌握好等。（4）阴床出水电导率或者碱度增大。造成这种问题的原因主要有：中间水箱的水质发生了变化或者除碳器风机没有开导致效率降低。对于这种问题要检查各台阳床运行是否正常，对于中间水箱中的水要及时更换；启动除碳器的风机或者进行一定的检查。（5）阳床中排不通畅。造成这种问题的原因可能有：中排涤纶布被污染物污堵或者中排管内堵塞。解决方法是先进行小反洗，然后进行大反洗，清除污物，或者停止运行进行清理。（6）阳床出水压力高而中间水箱水位仍然下降。造成这种问题的原因可能是除碳器入口气动门没有打开或者打开的不到位。对于这种情况，可以进行检修，如果不能修好，则需要对该设备进行更换。

3反渗透水处理系统

3.1反渗透水处理系统介绍

反渗透是一种膜分离技术，在两种浓度不同的溶液中间用半透膜隔开，然后通过在浓度较大的水的一侧施加压力，当超过渗透压，则浓度较大的水会通过半透膜渗入浓度较小的水的一侧，由于该过程与自然状态下的渗透过程是相反的，因此称为反渗透。反渗透水处理系统即利用上述原理对水进行净化处理，在电厂中也有很广泛的应用。反渗透系统对水进行处理的过程为物理过程，可以使水中的物质如分子和离子，在一定的压力下被反渗透膜隔离出来，从而实现了水的净化。电厂通常将反渗透水处理系统作为对水的预处理装置，而将阴阳床水处理系统作为对水的精处理装置。

3.2反渗透水处理系统的优点

反渗透水处理系统具有很多优点，在电厂中应用十分广泛。主要的优点有：（1）反渗透水处理系统的出水情况比较稳定。（2）设备比较简单，占用的场地小，启动操作简单而且方便，有利于生产和管理。（3）虽然一次性投资比较高，但是其运行耗费较低，长期的效益较高。（4）产生的废液比较少，对于环境的污染程度比较小。（5）反渗透水处理系统运行很稳定，不容易发生故障，维修也很方便。（6）对于酸碱的消耗也比较少，降低了生产成本。

3.3反渗透水处理系统的运行情况分析

反渗透水处理系统在运行前需要先确定一些参数，主要包括进水含盐量、pH值、温度以及运行压力、回收率等。一般进水含盐量对水净化程度有所影响，随着进水含盐量提高，产水量会减少，净化能力也会降低。pH值的变化会导致反渗透膜发生水解，并且还会影响溶解组分的离子形态，从而也会影响对水的净化能力。温度的升高会加速水分子的扩散，进而提高产水量，但是同时也会使水中溶解盐的扩散速度加快，因此也对水的净化能力有所影响。运行压力的升高会使产水量相应提高，但是如果压力过高反而会使反渗透膜被压实而使透水率下降。运行回收率的提高会使反渗透膜表面的浓度差极化度提高，从而影响了产水量，并且降低了净化水的能力。

4结论

超滤水处理系统、反渗透水处理系统和阳阴床混水处理系统，都有它们各自的优点，也正是这样才让电厂可以选择的最好水处理方法。其中超滤反渗透水处理系统则具有水处理操作简单等优势，而阳阴混床水处理系统能够对水进行精处理，所以电厂水处理中常将这两种设备联合起来使用，以达到最好的水处理效果，进而降低水资源和电力资源的消耗量，使生产成本得到有效降低，电厂可以获得更多的利益。在不同的情况使用正确合理地方法，才能使得最少的资源能够发挥最大化的能力。

参考文献：

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