发电厂循环水处理研究

2011年第22期内蒙古石油化工发电厂循环水处理研究白鹏翔(神华准能公司发电厂,内蒙古薛家湾010300)摘要:发电厂循环水在使用后水中的Ca2、Mg2、Cl-、SO2-等离子,溶解固体和悬浮物相应增加,空气中污染物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄露等,使循环水统中的设备和管道腐蚀、结垢,遺成换热器传热效率降低,过水断面减少,甚至使设备管道腐蚀穿孔。循环水中结垢、腐蚀和微生物繁殖是桕亞关联的,污垢和微生物粘泥可引起垢下腐蚀,而腐蚀产品又形成污垢,要解决循环水亲統中的这些问题,必须进行综合治理。采用水质稳定技术,用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质,使循环水来统中的腐蚀、结垢、生物污垢得到有效的解决,从而取得节水、节能的良妤效益。关键词:发电厂;循环水;处理技术中图分类号:X73文献标识码:B文章编号:1006-7981(2011)22-0043-02我国是一个贫水国,目前中国缺水在千亿立方水中含盐量之比,即为该循环水系统的浓缩倍数米以上,已被列为世界上贫水的国家之一,特别是北却水在循环系统中不断循环,由于水温升高、流速变方、西部广大地区缺水特别严重然而我国工业用水化、蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩,冷却塔量却浪费惊人,主要是工业用水重复利用率只有和冷却水池在室外风吹雨淋、灰尘杂物的进入,及设20%~30%节约用水已成为我国当务之急,缺水问备结构和材料等多种因素的作用,会产生很多问题题将严重制约我国经济可持续发展并将引起生态21水垢附着环境退化、人居环境恶化等社会和环境问题在循环水系统中,碳酸氢盐的浓度随蒸发浓缩就发电厂冷却循环水工艺而言,虽不断改进,但而增加。当其浓度达到过饱和状态,或经过传热表面由于多年的定型成熟工艺,不可能在短时间内出现水温升高时,会分解生成碳酸盐沉积在传热表面,其革命性的进步,主工艺难以在降低成本、提高效益方导热性很差因此,水垢附着轻则降低换热器传热效面发挥重要作用因此,污水经深度处理后回用于生率,严重时使换热器堵塞,系统阻力增大,水泵和冷产,已成为企业提高效益、清洁生产、节能降耗以及却塔效率下降减少环境污染的大趋势2.2设备腐蚀1技术背景循环水系统设备是由金属制造,长期使用会发循环水是工业用水中的用水大项,石油化工、电生腐蚀穿孔造成的因素主要有:冷却水中溶解氧引力、冶金等行业,循环水的用量占企业用水总量的起的电化学腐蚀;有害离子(C-和SO42-)引起的腐50%~90%由于原水中含盐量不同,循环水浓缩到蚀;微生物引起的腐蚀等。设备管壁腐蚀穿孔,会形定倍数必须排出,并补充新水。由于受浓缩倍数的成渗漏,或工艺介质泄露入冷却水中,损失物料,污制约,运行中必须要排出一定量的浓水和补充一定染水体;或冷却水渗入工艺介质,影响产品质量,影量的新水,使冷却水中的含盐量、pH值有机物浓响安全生产。度、悬浮物含量控制在合理的允许范围,对浓水排放2.3微生物滋生进行处理回用,具有重要的意义。它不但能提高水的在循环水中由于养分浓缩,水温升高和日光照重复利用率,节约水资源,而且能极大的改善循环水射细菌分泌的黏液使水中漂浮的灰尘杂质和化学的整体状况。沉淀物等黏附在一起,形成沉积物附着在传热表面2循环水现状及问题即生物粘泥或软垢。粘泥附着会引起腐蚀,水量减循环水由泵送往冷却系统中各用户,经换热后少,进而降低冷却效率;严重时会堵死管道,迫使停温度升高被送往冷却塔进行冷却在冷却塔中热水产清洗从塔顶向下喷淋成水滴或水膜状,空气则逆向或水3循环水处理现状平交流流动在汽水接触过程中,进行热交换。水温3.1控制水垢降至符合冷却水要求时,继续循环使用空气由塔顶3.1.1从补充冷却水中除去成垢的钙、镁离子在补溢出时带走水蒸汽,使循环水中离子含量增加,因此充水进入循环水系统之前进行软化处理,除去Ca2+、必须补充新鲜水,排出浓缩水,以维持含盐量在一定Mg2+,也就形不成水垢。目前常用的软化方法有两浓度,从而保证整个系统正常运行。补充水的量应弥种:一是离子交换树脂法,该法适于补充水量小的循补系统蒸发风吹及排污损失的水量。循环水与补充环水系统间或采用;二是石灰软化法,即投加石灰,收稿日期:2011-10-1844内蒙古石油化工2011年第22期使Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀提前析出。该方的控制方法有:设备选用耐蚀材料;控制循环水中的法成本低,适于原水钙含量高补充水量较大的循环氧含量、pH值、悬浮物和微生物的养料等水质指水系统标;在防腐涂料中添加杀生剂,抑制微生物的生长;3.1.2在循环水中加酸(通常为硫酸)或通入CO2冷却塔的进风口加装百叶窗;设置旁流过滤设备;对气体,降低PH值,使下列平衡左移,重碳酸盐处于补充水进行混凝沉淀预处理等。稳定状态。4循环水处理技术Ca(HCO3)2=CaCO3+H,O+CO24.1重要技术加酸法关键是控制好加酸量,否则酸量过多会降低循环水的浊度和总溶解固体,减少系统补加速设备腐蚀。通CO2气体同样应注意控制好PH水量,提高浓缩倍数,改善整体循环水的状况,降低值,否则循环水通过冷却塔时,由于CO2的溢出,Ca-处理费用,最后实现“趋零”排放和不使用化学药剂CO3在塔内结晶,堵塞填料,形成钙垢转移现象。提高循环水的浓缩倍数,可降低补充水的用量,节约3.1.3在循环水中加阻垢剂,破坏CaCO3的结晶水资源同时可降低排污水量,从而减少其对环境的增长过程,以达到控制水垢形成的目的。目前常用的污染,进而降低循环水处理成本阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元膦酸、有机磷酸脂、聚4.2方法路线丙烯酸盐等,这是目前应用最广的控制水垢的方法在发电厂中,由于被循环水冷却的介质是低温3.2控制污垢蒸汽,温度只有50℃左右,在实际运行中,出现较多①对补充水进行预处理降低浊度;②投加分散的问题是含盐量增多、细菌滋生、灰尘等,只要将循剂可将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒悬浮于环水排放的浓水进行脱盐处理,生活污水进行生化水中,随水流流动而不沉积,从而减少污垢对传热的处理和过滤,再混入部分新鲜水作为循环水的补充影响部分悬浮物还可随排污排出;③增加旁滤设备水就可以了我们的技术方案最主要的一条是:循环如果在系统中增设旁滤设备控制好旁流量和进、出水浓水经过脱盐处理后,可以全部脱去硬度含盐量旁流设备的浊度,就可保持系统的浊度在控制指标低于新鲜水浊度小于新鲜水,处理运行费用低于当内地的新鲜水价格。生活污水生化处理和过滤后作为3.3控制金属腐蚀循环水补充水的运行费用也低于当地的新鲜水价3.3.1缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐格,从而在循环水系统中,按我们的方案处理能为企蚀的添加剂,不会改变腐蚀介质的性质,不需对设备业取得一定的经济效益,而且随着国家对水资源价表面进行处理。因此,使用缓蚀剂是一种经济效益较格和污水排放的控制经济效益会越来越显著。高且适应性较强的金属防护措施。常用的缓蚀剂有4.3技术比较硅酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐、聚磷酸盐、有机多元离子交换法主要用于去除水中离子化的物质,膦酸、巯基苯并噻唑(MBT)、苯并三唑(BTA)和甲而生化处理出水COD值相对较高,且大部分为非离基苯并三唑(TTA)、硫酸亚铁等,并且为了减轻环子型有机物,污水中的有机物与树脂活性基团的固境富营养化的压力,目前更趋向于使用后面几种有定离子结合力很大,一旦结合就很难进行再生,严重机膦酸盐和低磷缓蚀剂。影响再生效率和交换能力;另外,树脂抗Cl2、O2等33.2提高循环水的pH值提高循环水的pH值,氧化剂氧化性很差因而不宜采用使金属表面生成氧化性保护膜的倾向增大,易于钝电渗析法以离子交换膜为介质,靠离子的选择化,从而有利于控制设备腐蚀。敞开式循环水系统通透过性来分离水溶液中的某些物质。它是在离子交常通过在冷却塔内的曝气提高pH值,当水中和空换技术的基础上发展起来的一项新技术,它去除的气中的CO2达到平衡时,水的pH为8.5左右。提高也是一些电解质物质,但回用率很低(50%~60%)循环水的pH值后,不可避免的带来一些问题:循环且运行成本很高,因此,电渗析法也不宜采用。水结垢倾向增大;设备腐蚀速度下降;某些常用缓蚀反渗透法是近年来发展起来的膜技术,现己被剂失效。目前可通过添加专门为碱性冷却水处理开广泛地用于水质除盐和污水治理等方面。该法实质发的复合缓蚀剂来解决,例如:聚磷酸盐一锌盐一膦是向水溶液中施加巨大的压力使溶剂水透过反渗酸盐一分散剂、聚磷酸盐一正磷酸盐一膦酸盐一三透膜成为淡水,而溶质被阻留成为浓水,由此可达到元共聚物、有机多元膦酸一聚合物分散剂一唑类、多两个目的,一是从含盐水中制取淡水;二是浓缩污水元醇磷酸酯一丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等中的溶解态污染物质,处理后的水直接重复利用。选用耐蚀材料的换热器例如使用聚丙烯换综上所述,由于循环水占工业用水的比例很大,热器或石墨改性聚丙烯换热器,但由于换热效果差,如发电厂的冷却水占总用水量的(90%~95%),所很少使用以节约循环水的新鲜水用量,可极大地缓解我国水3.3.4用防腐涂料涂覆通过防腐涂料的屏蔽、缓资源短缺的矛盾减少污水排放,可减轻周边环境的蚀、阴极保护及pH缓冲作用来保护设备不受腐蚀。水体污染状况,这对保证环境经济的可持续发展,促3.4抑制微生物进生态环境的良性循环,改善少数地区的人居环境循环水系统微生物引起的腐蚀粘泥及其生长状况有着重要的意义。