无污染水处理系统优化

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 11:01:20

水质处理技术应用于各种行业，从生活用水到工业用水以及它们排放的废水都需要处理。各类水质处理都不同程度地使用化学药剂，要做到不对水环境造成污染，最重要的一条就是做好水平衡，做到一水多用、按水质与水温循序利用，尽量将废水在工艺中消耗掉，实现用浊还清，不向水体排放含有毒害物质的废水。 　　节水是和减轻水环境污染紧密联系在一起的，做到水的节约利用就会减轻对水体的污染。因此，在进行水质处理系统的设计时，必须将减轻污染(或甚至不污染)、节水和经济性一起考虑。在设备费用与运行费用相差不很大时，优先考虑环境效益高和节水效益高的水处理系统。 　　建设项目的环境影响评价报告应提供详细的水平衡图，使新鲜水的取用量和单位产品(或产值)的耗水量、排放废水量满足要求。因此，对水环境的预测评价应和水质处理工艺联系起来，提供污染程度最轻、废水中污染物排量最少的方法作为设计依据。 　　第1节　火电厂无污染水处理系统优化 　　火电厂的水质处理含锅炉补充水处理、循环冷却水处理、凝结水深度(精)处理、废水处理、热网水处理和发电机内冷水处理等。所使用的水除了上述几种之外，还有工业冷却水、冲灰渣水、防止煤粉制备系统扬尘用水及各种冲洗水。 　　做好火电厂的水平衡，可以基本实现无废水外排，在此前提下，做好水质处理系统的优化，也可使用化学药剂进行水质处理。 　　1火电厂用水的特点 　　火力发电厂是用水大户，但是可以不成为耗水大户。火电厂排水对环境的污染比其他行业轻，采取尽量减少污染的水处理设计组合，可以做到增产减污，甚至不对环境排放废水。 　　水质与水量的乘积是水中杂质的含量，按物质守恒的原则，杂质不会消失得无影无踪，产品水越纯净，废水中杂质含量越高，这些杂质包括自原水中分离出来的杂质和为消除杂质而投加的化学药剂，它们以杂质形式排出。不同的水处理方法产生的废水量及废水中污染物质量不同。因此首先应了解火电厂的用水量、耗水量及用水过程中的污染特点。 　　1.1火力发电厂的新鲜水用量 　　火力发电厂的用水量远大于一般工业的用水量。例如1984年京津晋冀全部工业用水量为145.8亿m3，电力工业为67.7亿m3，占总用水量的46.4%。由于采取了汽轮机凝片器循环冷却和工业水重复利用等节水措施，使电力工业中水的总重复利用率达85.4%，新鲜水的取用量(即耗水量)仅9.89亿m3，占全部工业用水的新鲜水(44.4亿m3)的22.3%。但是由于电力工业产品单一，电价常年不变，按万元产值计算的新鲜水用量达2576m3，是一般工业平均值的7.14倍，是工业总单位产值取用水量的5.78倍。 　　火电厂经常使用的大宗水为:凝汽器冷却水，冲灰渣水，工业冷却水，锅炉补充水和生活用水。临时的大宗用水为锅炉和凝汽器化学清洗用水，检修时的设备冲洗用水和启动用水。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 11:01:49

1.1.1凝汽器冷却水 　　现以常见的4×300MW火电厂为例(下同)作分析。 　　当凝汽器为直流冷却时，所需水量为132000t/h，亦即36.7m3/s。水通过凝汽器后吸取热量，水温升高5～8C，但是水质无任何改变。当环境生态对温度敏感时，要考虑其热污染问题。升高水温常使水中溶氧含氧降低，微生物增加快。 　　由于自然条件限制，难以满足这样大的取水量，而且直流冷却对封闭水域有热污染与生态影响，所以大容量电厂基本都是循环冷却。当采取循环冷却时，按“九五”初期较好水平，循环水浓缩倍率平均约2倍，其平均新鲜水用量为3168t/h，夏季最大为4224t/h。而实际的平均循环水的新鲜水用量为4224t/h，夏季最大新鲜水用量达5676t/h。 　　为节约淡水，滨海地区使用海水作循环冷却水，尤其是核电厂更应以海水冷却。在平均气温低于12C的地区可使用空气冷却塔代替水冷。我国自1988年投产海勒式间接空气冷却系统后，又陆续投产了哈蒙式空气冷却(干冷)系统。用海水或空气代替淡水冷却，可使火电厂的新鲜水取用量减少2/3。使用海水是直流冷却，不需要进行防垢处理，也防止了循环冷却水排水中含有化学药物的污染。但是无论是海水冷却或是空气冷却，都受地域影响极大，而且空气冷却机组的效率低，发电煤耗较水冷机组高5%，燃料用量增加，使空气中二氧化硫、氮氧化物、漂尘及二氧化碳含量相应增加。因此，除非是极端缺水地区必需建设火电厂之外，一般尽量不用空冷(干冷)机组。 　　1.1.2冲灰渣水 　　燃煤火电厂的冲灰渣水量取决于灰的产生量与设计的灰水比。灰的产量与煤种灰分有关，燃煤热值高，灰分则低，产灰量少；反之热值低，灰分则高，产灰量多。国家标准GB/T15224—94对煤炭灰分、硫分和热值作了规定，特低灰分煤种与高灰分煤种干燥基灰分可相差10倍，热值可相差3倍以上。按照原煤热值20.94MJ/kg、灰分30%计算，4×300MW机组产灰量为170t/h。 　　不同的排灰方式及冲灰方式消耗水量差别很大。干灰全部被利用时，则不用水。将灰加水拌湿碾压处置，用水量仅灰量1/3，不足60t/h。如果用注塞泵或隔离泵输送浓灰浆，用水量约500t/h，而用一般的灰渣泵输送灰浆、设计灰水比为1:10时，冲灰水量为1700t/h，目前实际用水量为2500t/h左右，亦即灰水比为1:15左右。 　　冲灰渣水的悬浮物含量非常高，灰中可溶出氟化物，冲灰水的pH值可达10上下，如果直接排人水体将构成严重污染。经灰场澄清外排时，pH值高及氟离子也污染水体。但是冲灰水澄清后可回收使用，而且冲灰用的水可以是各种废水的集合。因此，将废水集中用于冲灰，并将冲灰水尽量回收复用可做到灰水不外排，这是防止火电厂废水对水环境污染的关键。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 11:02:21

1.1.3工业冷却水 　　工业冷却水用于汽轮发电机的冷油器、空气(氢气)冷却器和中央空调机等的表面式冷却，用于大容量水泵、风机和球磨等的轴瓦冷却。它要求低温、清洁，多使用井水。表面式工业冷却水在使用之后，还可用作循环冷却水的补充水或锅炉补充水的原水；含有油的工业冷却水可处理回收作较低级的用途，如冲灰渣和防止煤尘飞扬的淋洒等。滨海电厂多将工业冷却水设计为闭式循环冷却，亦即使用除盐水作为循环冷却介质，在闭式循环冷却器中，将吸收热量的除盐水用海水作表面式冷却降温复用。 　　工业冷却水应被尽量复用，目前的复用率为80%以上，4×300MW机组用于工业冷却水的平均新鲜水的用量为600t/h。 　　1.1.4锅炉补充水 　　锅炉补充水的原水是优质的新鲜水。希望原水的含盐量尽量低，以降低水质处理成本，减少化学药剂用量。 　　锅炉补充水量是锅炉总蒸发量的3%～5%，正常时含水汽损失与排污，还应考虑锅炉启动时额外消耗的水量。新鲜水的取用量还含有水质处理过程中的自用水量，考虑到设备水平与管理水平，保留一定裕度时，4×300MW机组的新鲜水用水量为300t/h左右。 　　火电厂及宿舍区自用热网的补充水原水量不是很大。热电厂的热网供1000万m2住宅供热量时，供热量为2.5TJ(2.5×1012J)，新鲜水用量为120t/h。 　　供工业用汽的热电厂大多无凝结水返回，因此，其新鲜水用量约为外供汽量的120%。 　　1.1.5生活用水 　　生活用水含餐饮、洗浴、绿化、洒扫及各种公益用水。按人均用水0.03t/h计算，容量为4×300MW的电厂新鲜水用量约30t/h。 　　1.2不同水质处理方法及产生的废水 　　在火力发电厂的水质处理中，以锅炉补充水和凝结水精处理对水质要求最严，循环冷却水耗用药剂量最多，废水处理达标排放的难度最大。其他各种工业企业使用的锅炉数量远远大于发电锅炉，这些锅炉的补水率高，被处理的总水量大，锅炉参数和容量虽不及发电锅炉，但是对水质要求也相当高。采暖锅炉及生活用锅炉虽然参数低、容量小，但是数目更多，也应关注其水处理设计问题。 　　由于火电厂的水质处理涵盖了各种工业企业锅炉的水质处理，因此，对火电厂水处理进行无污染优化研究，减少废水的排放，也可作为其他各种工业企业水处理设计的借鉴。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 11:02:52

1.2.1发电锅炉的补充水处理 　　大容量发电锅炉的补充水均系除盐水，但是除盐水的制取工艺有很大差别。视原水不同，预处理工艺的差别更大。 　　使用城市自来水为原水时，虽然水费使成本提高，但是可减少很多预处理设备，在成本不增长的情况下，取得市政及水管部门许可，应尽量考虑选用。地表水的含盐量通常较低，但是悬浮物、胶体硅与有机物含量高，除盐之前往往要增加絮凝、过滤工艺。使用地下水为原水时，可使除浊的工艺简化，但是由于其含盐量通常较地表水高，除盐系统较为复杂。 　　就水的脱盐而论，有蒸发脱盐和化学除盐等方法。电渗析与反渗透等脱盐处理的水不能直接供应大容量发电锅炉，这两种处理只可做为预脱盐手段。 　　(1)蒸发脱盐早期中小容量火电厂使用蒸发器制取蒸馏水作为锅炉补充水。蒸发器使用软化水作为补充水。蒸发器制取的蒸馏水总溶解固形物(TDS)不超过5mg/L，可满足10.8MPa及以下锅炉作补充水之用。使用蒸馏水作为补充水的锅炉，其排污率不超过2%，但是蒸发器自身的排污率可超过10%。这种系统的另一缺点是由于软化水中的碳酸氢钠热分解产生二氧化碳，使给水系统pH值偏低。 　　某热电厂使用蒸汽压力0.78MPa、蒸发量40t/h的蒸汽发生器8台，作为供热的热源和本厂的锅炉补充水。为防止二氧化碳腐蚀，蒸发器的补充水(软化水)预先进行石灰沉淀处理，以消除水中碳酸盐。该系统排出的废液是pH值超过10的未消化的石灰渣及沉渣，和软化器再生的废液。再生废液中含高浓度钙镁离子及过量的食盐，使附近地下水硬度及含盐量升高。蒸发器水的含盐量高，其排污率高，因此蒸发器的排污水也有一定污染。 　　蒸发器消耗蒸汽量大，要用1.1t加热蒸汽才可制取1t蒸馏水。为此使用两效以上的蒸发器以减少制水用汽量。这些装置的污染也主要来自石灰处理系统排出的固体废弃物、高pH值排水及软化器再生废液。但该系统的采用，解决了在市区不准使用化学除盐的问题。 　　闪蒸器是在多效蒸发器的基础上发展起来的，在真空状态下将加热到118C的(海)水依次流过多达40效的蒸发室，每室蒸发降温2℃以上，排出蒸发器的水温不足40C，得到的水含盐量不足5mg/L，按海水含盐量计算，成品水带走的盐分低于1.5×10-4。闪蒸技术用于地处沙漠或海岛国家的饮水制备，也常用作滨海电厂的锅炉补充水预脱盐。 　　某火电厂自国外引进的闪蒸器用于海水淡化，以解决淡水资源不足的问题。该闪蒸器共40效(级)，仅用0.03t加热蒸汽就可制出1t蒸馏水。该闪蒸器共2台，每台125t/h，设备费用超过2000万元/台。由于闪蒸器水温最高达118C，即使使用耐蚀材料也存在腐蚀问题，即使使用阻垢剂及其他防垢方法，也存在结垢问题。经闪蒸器制得的水再经脱盐供给锅炉，可使化学除盐的酸碱用量大幅度减少。近年国外使用加热温度仅70℃左右的低温多效蒸发，则蒸发器自身的腐蚀结垢问题相对较少。 　　如果闪蒸设备采取磁场、电场物理防垢技术，则基本可实现无污染的锅炉补充水处理。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 11:03:20

(2)化学除盐 　　目前无论国外国内，大容量发电锅炉的补充水均使用化学除盐水，但是除盐水的制备系统可有不同组合，以适应不同原水水质和不同排废的要求。 　　锅炉补充水的脱盐处理应用最多的是三床四塔系统化学除盐。不同系统和不同床型的组合，可使成品水达到GB11446—89《电子级水》EWI～V级的要求。 　　当原水的含盐量为300mg/L左右或更低时，可采取阳床、脱碳、阴床、混床的三床四塔除盐系统。其出水电导率不超过0.3μS/cm。使用脱炭塔去掉阳床交换产生的游离二氧化碳，可减少碱的用量。顺流再生三床四塔系统的酸碱耗分别超过理论量的1.6倍和1.9倍，如果采取逆流再生的阳床和阴床，或者采用浮床，则酸耗可为理论量的1.2～1.4倍，碱耗可为理论量的1.3～1.5倍，减少废液排放量。 　　当原水含盐量超过400mg/L，或者为了降低酸碱消耗量，可采取弱酸阳床、强酸阳床、脱碳、弱碱阴床、强碱阴床、混床的联合脱盐系统。由于使用了弱酸阳离子交换树脂和弱碱阴离子交换树脂，可利用强型树脂的再生废液进行再生，使酸碱的用量接近理论量，而且再生废液的pH值接近6.0。 　　如果原水含盐量超过500mg/L，为了减少除盐用的酸碱用量，减少废液的排放量，除了仍采取联合脱盐系统外，可考虑配置反渗透器或电渗析器作预脱盐，将水中盐分除去90%以上，再联接混床进行深度脱盐。膜法(反渗透或电渗析)预脱盐在减少再生酸碱用量、减少废水污染方面卓有成效，但是其投资较高，而且要对水深度除浊除污，水和电能消耗也较高。 　　原水含盐量达700mg/L或更高时，应采取膜法预脱盐。即使原水含盐量低于500mg/L，但是如果当地环保部门对排水要求严格时，也应进行预脱盐。例如某市的热电厂位于市区，在研究扩建工程时，地方环保对酸碱废液排放量提出了严格的要求，为此，使用6台59t/h反渗透装置进行预脱盐，减少了酸碱废水排放量。又如首都郊区某热电厂扩建10.8MPa锅炉，按常规设计直接进行化学除盐即可满足水质要求，出于减少酸碱废液排放的考虑，选取了反渗透器—化学除盐系统，使该建设项目满足了环保要求。 　　1.2.2中参数锅炉的低污染补充水处理 　　中参数锅炉除了部分为发电锅炉外，多为工业锅炉，即使是发电锅炉也多是与热电联产的供热机组相配合，它们的共同特点是补充水量大。为了减少排污的热损失，一些锅炉采取氢钠交换软化水系统，一部分改为单级化学除盐。无论是氢钠交换软化还是两床三塔单级除盐，它们共同的特点是容易产生酸腐蚀，尤其是后者锅炉水的缓冲性低，更容易产生酸腐蚀脆性爆破事故。相比之下，采取电渗析器和钠离子软化器配合较合适，这种系统提供的锅炉补充水质量好，锅炉排污率低，腐蚀结垢轻，而且废液对环境污染轻。在低压反渗透膜与软化膜充分发展的今天，使用反渗透器供给已属可能。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 11:03:48

1.2.3循环冷却水处理 　　在第2章已对循环冷却水处理作过介绍。此处应强调指出的是，当排污水排至封闭水域时，不可采用磷系水质稳定剂作阻垢剂。在国外磷系水稳剂已由限制使用改为禁止使用，我国已限制含磷洗涤剂的生产，磷(膦)系水稳剂也应限制，改用无公害药剂。 　　在12MW火电机组循环水防垢处理诸法中，电场防垢具有无污染、投资低、运行费用低的优势。由于可使循环水全部经电场处理，循环水的排污仅用作排除所形成的水渣，其节水效益也相当高。随着在25MW及以上机组上采用电场处理工业试验的开展，物理防垢法将在火电厂循环冷却水处理方面发挥重要作用。 　　1.2.4凝结水处理 　　凝结水处理是使已相当纯净的汽轮机排汽冷凝水进一步净化，机组正常运转时，凝结水精处理设备主要是用高速混床进行再脱盐，及用阳层混床或前置氢床除铁；在锅炉机组启动时，凝结水含铁量高，有的使用高梯度电磁过滤器除铁。应当指出的是，使用阳层混床或前置氢床时，由于阳树脂的交换容量远大于阴树脂，当凝汽器泄漏使阴树脂失效时，精处理的凝结水将呈酸性。 　　使用3MPa的中压高速混床可有效地利用床层起到脱盐除铁作用。尽量提高凝结水质量和防止凝结水系统腐蚀是延长混床运行周期的主要措施，而延长混床的运行周期就意味着减少废液排放。 　　充分进行混床树脂的分离是提高成品水质量、减少再生次数的关键。采用铵型(氨化)混床同样可减少再生次数，亦即减少酸碱废液排放。 　　1.2.5发电机内冷水的铜污染问题 　　这部分水量虽小，对发电机的安全运行有一定影响，水质不良可引起空心导线堵塞，线棒温度升高，该水也是用混合床离子交换柱吸收水中杂质，保持水的电导率小于5μS/cm(这是我国的标准，国外及许多发电机制造厂规定了更为严格的水质指标，例如电导率小于2μS/cm或1.5μS/cm等。要满足该要求，就不能采取常规的缓蚀处理，缓蚀处理不仅提高水的电导率，还容易堵塞空心导线)。 　　由于发电机的内冷水流经纯铜空心导线时，水中含氧和游离二氧化碳(水pH5～106倍的氢离子变化，亦即pH变动范围达5～6，应令其稳定在6～9的范围内。化学除盐废液多呈酸性，如果待废液中和到pH为4～5时，向再生废液中投加少量缓冲盐即碳酸钠，使成为碳酸与碳酸氢钠的缓冲溶液，再继续用氢氧化钠中和，可容易达标。有弱型树脂时，再生液pH值易达标。 　　酸碱再生废液pH值达到规定后，因其含盐可使排放废液的受纳水体或地域盐分升高，也不容忽视。 　　油污水经隔油或除油处理可使含油量达标。生活污水经生化处理也可达标排放或作它用。 　　2通过水平衡减少废水排放 　　做好火电厂的水平衡可以减少废水排放，甚至不向外界排放废水。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 11:05:05

2.1水平衡的原则方案 　　将节水和防止排水对环境污染结合在一起考虑，就可以将引入火电厂的新鲜水按水温、水质循序利用，将无法继续利用的水用于冲灰渣，冲灰水排至确保无渗漏的灰场后仍尽量回收复用。在此过程中应调整循环水的浓缩倍率和冲灰水的灰水比，使之相协调。如果有水多出来时，则向外排清洁的水，而将废水消耗于工艺中，这就是循序利用、平衡协调、用污还清的原则。 　　2.1.1冲灰水与循环水排污水的平衡利用 　　冲灰可以利用火电厂的废弃水，而且还可将灰场中的灰水回收利用，以实现不外排。 　　在火电厂中排污量最大而且最集中的是循环水的排水，因此，将循环水的排污水用于冲灰，既可做到不外排污水，又不再取用新鲜水冲灰，最为理想。为实现这两项用水的平衡，应对不同灰水比下的用水量与不同浓缩倍率下的循环水排污量作比较。具体见表4-1及表4-2。

表中用煤的热值为20.94MJ/kg，灰分为30%。由上述两表可以看出:如果采用通常设计的灰水比(1:10)时，循环水的浓缩倍率约为2倍，其排污水可满足冲灰之用。如果使用浓浆方式输送，则循环水浓缩倍率应为3.5倍，其排污率可够冲灰之用。如果有相当一部分干灰被利用，剩余的灰采取浓浆输送时，循环水的浓缩倍率达4倍时，排污水可满足冲灰之用。 　　如果灰场无下渗侧漏，只是蒸发消耗时，可回收50%以上的冲灰水。灰场回水仍可用于冲灰。此时，还可继续提高循环水的浓缩倍率。 　　用循环水的排污水冲灰及将灰场回水复用于冲灰，还可减轻冲灰管结垢。 　　2.1.2其他水的平衡复用 　　表面式冷却的工业水可作为锅炉补充水的原水和循环水的补充水。由于回收的这部分水温度有所升高，有利于锅炉补充水的预处理和离子交换反应。用于轴瓦冷却和泵类密封的水，如果未被污染，可作为循环水的补充水。如果有少量油和机械杂质可经过除油及过滤处理后回用。 　　目前新建的节水型火电厂工业冷却水的复用率已高达85%左右，由于水量分散，难以全数回收。 　　锅炉补充水进行化学除盐处理过程中产生酸碱废水，酸量大于碱量，两者掺混后仍呈酸性。如果投碱中和，虽能达排放允许的pH范围，但是使排水的含盐量进一步提高。因此，可使用含有少量酸的再生废液冲灰，有降低灰水pH值和防止灰管结垢的作用。 　　生活用水的排水应分别收集，其中大部分是较为清洁的水，可经处理作为中水利用，目前大型建筑物建设有中水道系统，其排水经生物及化学处理后，水质恢复澄清，色、臭、味合格，达到建设部颁发的《生活杂用水水质标准》，可用于地面和厕所冲洗，用于绿化灌溉及消防等。有的生活污水经处理合格后可以饲养鱼类生物。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 11:05:38

2.2火电厂水平衡与图例 　　2.2.1火电厂实际达到的水平衡要求的程度 　　作为国家“六五”期间科技攻关项目子课题的“华北地区电力工业用水的节水研究”，依据我国电力发展的总体方案推算了到“九五”末期火电厂可以达到的用水水平。其考虑原则是到“九五”末期，全国各电网均以200MW及以上机组负担基本负荷，高煤耗和高水耗的中压机组退役，新建电厂均按该报告所提出的“按水温、水质循序平衡利用”的原则进行设计，则火电机组的新鲜水用量可以降低到1m3/(GW·s)。达到此用水指标，则可大幅度降低火电厂的排水量，也大幅度降低火电厂的废水排放量。 　　该项研究成果受到城乡建设环境保护部门的重视，以其为依据制订了电力工业用水指标；也受到了电力规划设计部门重视，认为可作为节水型大容量火电厂的设计参考，除了主持研讨班，推广该项成果外，还在电规院[1988]18号文颁布的《火力发电工程设计的基本要求和若干技术政策》中规定循环冷却火电厂水耗为1m3/(s·GW)。 　　按照“循序利用、一水多用，平衡协调、用污还清”的原则，对大型火力发电厂的各项主要新鲜水用量及耗水率作的预测如表4-3。

该表的预测基础是，到“八五”末期，200MW及以上机组的循环水浓缩倍率为2.5倍，冲灰水的平均灰水比为1:10，工业水的复用率为70%，锅炉补充水率为4%；到“九五”末期，循环水的浓缩倍率达3.0倍，灰水比为1:7，工业水的复用率为85%。考虑到随生活水平提高，生活用水量应增加，以及采用大机组减人增效等因素，生活用水量持平。 　　2.2.2火电厂用水的平衡 　　依据上述原则，可列出无废水排放的方框图4-1。

某2×300MW火电厂的水量平衡方框图可作参考(图4-2)。

在电力规划院[1988]18号文的规范下，新建的大型火电厂已经在设计中采取了上述水平衡原则，使电厂的新鲜水的取用量不超过1m3/(s·GW)。尤其最近发布的循环冷却水设计标准，要求循环水的浓缩倍率达3.5倍，可以保证图4-2的实现。 　　第2节　其他工业的无污染水处理 　　锅炉和冷却系统用于各工业部门，所不同的是锅炉参数的高低及循环冷却系统容量的大小。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 11:06:16

1工业锅炉的无污染水处理系统 　　1.1不同容量工业锅炉的补充水处理系统优化 　　工业锅炉只进行消除硬度处理时，可采取电渗析器与钠离子交换软化器的组合。此系统不仅出水硬度较单用钠离子交换器低，而且锅炉水的含盐量与碱度可降低80%，锅炉蒸汽质量提高，不会产生碱腐蚀。该系统有互相补充的优势，就是说电渗析器的容易结垢和污塞问题，可因水质软化与床层的过滤作用而消除；软化水的高碱度问题可因电渗析而解决。该法排放废液量少，噪声低于反渗透系统。 　　需要采取脱盐处理的工业锅炉往往用水量很大，为减少废液的排放，可使用弱型树脂与强型树脂组合。如北京某石油化工厂采取弱酸树脂、强酸树脂、脱碳、弱碱树脂、强碱树脂系统，而且采取浮床，使酸碱耗均接近理论值，废液pH值接近合格。该石化企业另一工厂采取变径双层床也有很好的减少废液排放效果。天津某化纤厂引进的阴阳双层床在理想的运行工况下，废液很容易满足环保要求。 　　中小企业使用的小容量锅炉用阻垢缓蚀剂作锅炉处理符合无污染物排向水体的要求。这类锅炉单独使用阻垢缓蚀剂的效果可达锅炉薄垢而且基本不腐蚀的程度。 　　除了目前常用的阻垢缓蚀剂外，本书作者之一研制的防垢降碱脱氧一体化锅内处理法有独到的优势。投加所用的锅内处理药剂后，利用其强烈的还原作用可除去氧，自身的氧化产物能起到消除锅炉中残留的钙镁盐类和降低锅炉游离氢氧化钠含量的作用。所用的药剂无毒无害，能同时起到脱氧、防垢和调节pH值的作用，可起到防止氧腐蚀、防止碱腐蚀和防止结垢的作用。使用该药剂的锅炉排污水对环境基本无污染。 　　1.2工业锅炉水处理废液的无害处理 　　工业锅炉的需水量远大于发电锅炉，例如容量为1000MW的发电机组，使用2×670t/h锅炉，和2×1025t/h锅炉共4台，其设计除盐水量为180t/h，而某石油化工厂的除盐水量为750t/h。因此应加强对工业锅炉排放废液的处理。 　　图4-3提供的方框图适用于一般的火电厂及工业企业用锅炉水处理废液处理。该废液中主要污染因子是pH值及悬浮物，而不含毒害物质。因此可将水处理工艺中的各种废水收集起来，包括各种过滤装置

的反冲洗水，澄清池的排渣，离子交换器的反洗水、再生液及冲洗水等，进行预先中和，再进行絮凝沉淀，清液再次中和后复用(或排放)，复用废水再汇入废水处理的收集池中。废液处理的泥渣经浓缩后脱水，以泥饼形式运出。 　　2循环冷却水的无污染处理优化 　　2.1防垢水处理的优化 　　如果确实能做到循环水的排污水复用而不外排，则可使用阻垢剂防止结垢，也可复配添加缓蚀剂防止腐蚀。但是在众多的水质稳定剂和缓蚀剂中，应选取不对水体污染或污染很轻的药剂，而且尽量使用高效药剂，以减少药剂的投加量和减少污水的排放量。 　　电场防垢适于水量在8500t/h以下的循环冷却系统而且要对全部循环水进行处理，该水处理容量相当于50MW汽轮发电机。更大容量的电场防垢体系应经过试验认定。正确地使用电场防垢法，非常有助于循环冷却水系统优化。例如在华北某大容置火电厂进行试验，由于该厂不允许向冷却水中加任何药剂，凝汽器铜管已有0.5mm上下的硬质水垢，几乎在每个大修周期都要进行清洗，安装高频防垢装置很容易对比其效果。高频防垢装置的费用，可被酸洗造成的电量损失及酸洗费用抵消，而且可使机组效率提高。

卡卡西 · 发表于 2008-2-1 11:06:40

2.2电场处理的防污塞作用及机械清洗 　　据国外有关报道，电场处理除有防垢作用外，还有杀菌灭藻作用，可以替代氯气处理，因为氯气对空气有污染作用。我国的一些类似产品在介绍中，也都提到有杀菌灭藻防止微生物繁殖的作用，有的还经过卫生防疫单位检测。由于能使微生物灭活的药剂都对环境有影响，因此，电场防污塞作用也应被予以重视。首先应在电场防垢的工业应用中，对其防污塞作用进行细致研究，应对比不同细菌含量的水经过电场处理后细菌含量的变化，确定经过电场作用后的水保持杀菌能力时间等参数。 　　轮换使用杀菌灭藻剂并进行连续性的机械清洗都可减少药剂投放量。国外使用conco定期清洗微生物粘泥，我国已有许多单位使用。 　　主要参考文献 　　1 窦照英.水的磁性处理评介.北京电机工程学会学报，1982(1) 　　2 窦照英.磁处理技术.低压锅炉水处理，1983(2) 　　3 窦照英.节水与环境效益引起的火电站冷却水处理方式的变化.工业水处理，1987(3) 　　4 窦照英.中低压锅炉水处理.北京:水利电力出版社，1987 　　5 窦照英.火电厂用水及节水探讨.电力建设，1991　(5) 　　6 窦照英.火电厂用水、节水及水平衡.环境保护，1992(12) 　　7 窦照英.正确认识磁场、电场防垢技术.电力环境保护，1993(2) 　　8 窦照英.在节能中用好磁场、电场防垢技术.节能，1993(10) 　　9 窦照英.磁场、电场防垢技术.环境保护，1994(4) 　　10 施燮钧等.热力发电厂水处理(第三版).北京:中国水利电力出版社，1996 　　11 窦照英.实用化学清洗技术.北京:化学工业出版社，1998 　　12 周军.凝结水精处理的系统设计.北京电机工程学会学报.1996(1)

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