地表水用于电厂锅炉补给水水源的技术应用和发展趋势

袁立峰 屈伟 戴建华（曲阜圣城热电有限公司 山东曲阜 273100）

锅炉补给水处理是电厂水处理的重要组成部分，补给水水质对机组运行的稳定性和可靠性有直接的影响。地表水作为锅炉补给水的水源不同于地下水，必须经过混凝、沉淀、过滤、除盐等比较完善的处理工艺去除水中杂质以后才能进入到机组热力系统中，其处理工作主要包括预处理以及除盐处理，下面我们主要对这两点进行分析。

一、地表水的预处理

预处理就是对源水进行常规处理前的初步处理，保证后续水处理设备达到良好运行状态和设备出力，使水质逐级提高。随着人类生产活动对水环境的影响，地表水水质也日益复杂，地表水一般含有泥沙、粘土、胶体、矿物质、微量的有机物和微生物、细菌等，但受人类活动的影响水体中有机物、微生物含量日益增多。这对水质处理难度造成一定的影响。所以，做好预处理工作，才能保证后续水处理工作的顺利进行，制出合格的锅炉补给水。源水预处理的形式多种多样，就传统工艺一般包括预沉、混凝、澄清、过滤和杀菌和吸附，另外还有软化等。利用预处理方法能够去除和减少水中的悬浮物以及胶体物、微生物等各种杂质含量。

预沉，在容积较大且流速较低的环境中，水里面的固体颗粒由于受到重力作用影响，与水分离。比如，沉砂池以及预沉池等。

混凝，使混凝剂和悬浮物、胶体等杂质在混凝接触或架桥的作用下，生成颗粒比较大的沉淀物，利用澄清池和过滤池等进行去除。

澄清，颗粒较大的沉淀物在混凝剂作用下形成后并在澄清池里面进行分离，除去沉淀物之后就得到了澄清水。

过滤，水在滤池等过滤器中，杂质被截留和去除。

软化，利用石灰和纯碱等化学药剂去除水中的碳酸氢盐，或者利用阳离子交换树脂将水中的钙、镁以及铁离子等去除。

杀菌，利用液氯以及漂白粉等杀生剂等去除微生物。

吸附，利用活性碳的还原性、吸附性去除水中有机物、微生物及残留氧化性杀菌剂保护离子交换树脂。

因此，完善的预处理工艺是保证用水需求的前提，但必须针对地表水特点选择合理的工艺，否则会造成水处理系统过于庞大、运行操作复杂。

典型的水处理设备有机加池、一体化净水器、双阀滤池、活性炭过滤器、双介质过滤器等，应根据地表水水质特点合理选择。

随着科学技术的进步，微滤、超滤、纳滤等新型预处理技术逐渐发展起来，其节约用地、自动化程度高等优点使其逐渐取代传统设备成为发展方向，其中超滤成为应用最广、最成熟的一项技术，对后续反渗透的运行维护具有良好的经济效益。

二、地表水的脱盐处理

当前采用的脱盐技术比较多，有反渗透、电渗析以及离子交换和多级闪蒸等。不同的技术在设备数量、耗能及劳动力和维修费用等方面有不同的要求。要进行经济技术指标比较选择方案。在一级除盐中，反渗透、电渗析和离子交换是应用较多的技术。

电渗析极化与脱盐率都比较低，现已不再应用，离子交换技术的应用比较广泛。离子交换现象是在19世纪被发现的，其在水处理中被应用开始于20世纪初期，在中期发展比较迅速。离子交换的天然物质性能存在缺点，无法广泛应用。在上世纪40年代用人工合成了离子交换剂，其具有良好的性能。我国在上世纪60年代，自行设计的除盐系统在很多行业中得到了应用。复床离子交换是比较传统且发展较为成熟的一种工艺，其优点是设备成本比较低，但存在很多缺点：需要酸碱再生，操作比较复杂；运行费用比较高；污水排放对环境造成严重污染；自动化程度低。因此，这一技术已经逐步为反渗透技术替代。

上世纪70年代反渗透技术被运用于苦咸水和海水，进行脱盐制成饮用水，还在生产高纯锅炉给水、电子元件制造以及制药的超纯水的相关离子交换预处理领域中得到应用。另外，它还应用于废水回收循环利用。反渗透技术在工业上是一种对水进行高效脱盐的技术，其用途多，适用的进水盐度范围广。在电厂中，反渗透技术的除盐效果比较好，作为一级除盐设备，和离子交换法相比，反渗透技术的优越性明显。

由于技术的不断发展，电厂对锅炉补给水水质有了更高的要求，仅仅一级除盐已无法满足要求，必须做好深度处理，也就是进行二级除盐，其主要的技术包括混床以及连续电再生技术。

混床已经是很成熟的一种技术，其优点是出水的水质比较好，可以在大部分工业部门中满足其对水质的具体要求，其缺点是：树脂工作交换容量的利用率比较低；树脂的损耗比较大；再生操作具有复杂性；需要排放大量的酸碱废水，对环境造成影响。当前，混床这一技术已经比较落后。

连续电再生技术，即EDI技术，有较多的优点：一是用电再生，不需要用腐蚀性强的化学药剂；二是运行具有连续性，在运行过程中进行连续再生，无需备用设备；三是设备上的阀门少，运行自动化，操作比较简单；四是安装具有模块化特点，更换简单；五是产水的纯度高，不受产水量影响；六是占地面积小，它只占到混床十分之一。当前，这一技术在水处理中的运用，使得水处理成为了一个绿色环保行业。

EDI技术是由离子交换及电渗析两种技术相结合的产物，所以，它兼具两者的特征。其优点已述，缺点是价格较高。但与混床相比，技术优势明显，尤其是环保效益好。在电厂，未来锅炉补给水的趋势就是在二级除盐时利用这一技术，减少酸碱用量及废液的排放量，使电厂经济效益与环境效益得以提升。其代表了当前锅炉补给水处理的新趋向。

结语：

综上所述，对于电厂锅炉补给水来说，地表水作为地下水的替代水源，其主要的技术表现在预处理和除盐两方面。通过技术分析，我们了解到，完善的预处理以及除盐处理系统是用好地表水的前提。在预处理系统中，多介质过滤器以及超滤是其发展趋势，在除盐处理系统中，反渗透和EDI是其发展方向。

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