火力發電廠是利用水的具體形態的轉變，將燃燒燃料產生的熱能轉換成電能。水汽幾乎貫穿發電全過程，若水質不達標，會造成加熱器內部腐蝕、鍋爐管道堵塞及汽機結垢等危害，因此水質的好壞直接影響火力發電廠的安全和高效運行。本文對火力發電廠經常采用的化水除鹽處理技術進行研究，并以紹興市清能環保有限公司為例，對傳統和優化兩套工藝進行分析對比，以期為相關負責人提供技術借鑒，選擇合適的化水處理技術，進而保障火力發電廠安全高效地運行。

1、化水處理常用技術

1.1 活性炭吸附

活性炭吸附技術是一種常用的水處理技術，主要利用活性炭本身的多孔特性和巨大的比表面積，對水中的污染物進行物理吸附和化學吸附，具有處理效果較好、運行穩定及維護方便等優點。火力發電廠化水系統的進水通常來自水庫或經處理后達到一級A標準的工業水，進水水質較好，但仍然存在較難去除的有機物。何嘉莉等研究表明，活性炭對三氯甲烷、苯酚、苯和鄰苯二甲酸酯等典型有機物的去除效果達到80%以上。活性炭的選擇應充分考慮進水水質條件、活性炭的功能定位、運行維護及日常管理等因素，必要時，可通過中試實驗確定。

1.2 離子交換法

離子交換法是一種基于陰、陽離子交換樹脂的吸附能力，吸附水中游離的陰、陽離子，釋放出氫離子和氫氧根離子，從而達到除鹽目的。具有運行成本低、除鹽效果好及回收率高等優點，但也存在普適性差、耗鹽量大、運行不穩定及過量的再生廢液等缺點。離子交換法對重金屬、抗生素及難降解大分子有機物等有良好的去除效果，被認為是處理染料廢水、醫藥廢水及電鍍廢水等工業廢水最簡單、經濟高效且很有前途的水處理技術團。火力發電廠化水系統的進水水質穩定，有機物含量較低，因此離子交換法一直是應用廣泛的除鹽水生產技術。

1.3 超濾膜技術

超濾膜技術是在一定的壓力下將水溶液透過膜表面，利用膜表面的微孔結構選擇性地分離物質，微孔直徑為0.1μm以下，能截留大部分細菌、膠體、大分子有機物及泥沙等。雖然超濾膜技術的前期投入成本較大，但具有能全面濾除固態雜質、出水水質穩定及二次污染廢水少等優點，在經濟發達地區廣泛應用國。在電廠化水系統的改造升級中，經常使用超濾膜技術作為補充模塊，保證系統的穩定運行。

1.4 反滲透技術(RO)

反滲透技術是以壓力差為推動力，對膜一側的溶液施壓使其透過RO膜，在膜的低壓側得到低濃度溶液，留在高壓側的則成為濃水。微孔直徑一般為0.5~10nm，能截留大部分溶解鹽類、膠體、微生物及有機物等，具有高脫鹽率、工藝簡單、耗能低和污染少等優點。工程應用中一般用脫鹽率、產水量和回收率來衡量RO膜的性能，進水壓力、溫度、pH值及鹽濃度都會對RO膜的性能產生影響。但是RO技術的出水水質難以達到火力發電廠的鍋爐用水標準，還需要再加除鹽技術，例如混合離子交換器和電除鹽裝置。

1.5 電除鹽技術(EDI)

電除鹽技術(EDI)是一種將離子交換與電滲析相結合的深度除鹽技術，在陰、陽離子交換膜之間填充離子交換樹脂形成極室，在直流電的推動下，淡水室水流中的陰陽離子分別通過離子交換膜進入到濃水室，并通過濃水室的水流將離子帶出系統，從而達到離子去除的目的。EDI既提高了電滲析極化除鹽不夠徹底的問題，又解決了離子交換樹脂失效后的再生問題，EDI制備的出水能有效滿足鍋爐用水需求中硬度、堿度、電導及活性硅等的標準，是現代火力發電廠廣泛采用的除鹽新技術。

2、紹興市清能環保有限公司工藝升級

紹興市清能環保有限公司是一家以城市生活垃圾為燃料的垃圾焚燒發電廠，近年來由于城市生活垃圾總量劇增和環保標準越來越嚴格，原來的除鹽工藝已經難以滿足，同時也為了響應“無廢城市”的號召，將老廠關停并異地遷建至新廠。下面對傳統和優化兩套化水系統進行詳細說明。

2.1 傳統和優化工藝流程

2.1.1 傳統工藝流程

原水泵來水→高效混凝池→無閥濾池→工業水箱→清水泵→活性碳過濾器→弱酸陽床→強酸陽床→脫碳器→雙層陰床→除鹽水箱

2.1.2 優化工藝流程

原水箱→原水泵→超濾裝置→超濾產水箱→一級RO裝置→一級RO產水箱→二級RO裝置→二級RO水箱→EDI裝置→除鹽水箱

2.2  傳統和優化工藝對比

傳統工藝主要利用活性炭過濾器和離子交換器，優化后的工藝流程采用全膜分離處理技術。在滿足各自進水水質條件的要求下，在進水水質、環境影響及日常管理方面，優化工藝有著明顯的優勢。

2.2.1 進出水水質

傳統工藝對進水水質的要求不高，若進水水質出現波動，僅需調整離子交換系統的工作時間。但優化工藝對進水水質要求較為嚴格，全膜處理系統對有機物和微生物的含量尤為敏感，一旦發生膜堵塞和膜污染，較難處理。傳統工藝的進水為IV類水質的河水，能夠適應進水水質的波動。優化工藝的進水為工業用水和市政自來水二種水源，主要以工業用水為主，當水質劣質時臨時用自來水補充進水，市政自來水質參考《生活飲用水標準》(GB5749-2018)，水質較好，且各級膜技術前都配有保安過濾器，可以滿足全膜處理系統的進水要求，在日常運行中，還需要加強對進水水質的監督。傳統工藝和優化工藝的進水水質見表1，出水水質見表2。

2.2.2 環境影響

傳統工藝中的離子交換系統的工作模式是間斷的，當交換器達到周期制水量或出水水質不達標時，需要進行酸堿再生，此過程需要消耗大量的酸堿藥劑，也會產生大量酸堿廢水，若處理不當將會導致二次污染問題，需額外添加配套的廢水處理設施。優化工藝采用全膜處理技術，日常運行就包含沖洗和氣洗，化學清洗時需要的酸堿藥劑也遠遠小于傳統工藝。

2.2.3 日常管理

雖然傳統工藝的日常制水和再生工藝簡單，但需要大量人工操作，操作閥門多，運行維護繁瑣復雜。優化工藝雖然工藝復雜，但都是集成模塊，設備精簡，自動化程度較高，運行維護工作量較低。傳統工藝技術經過二十多年的發展技術成熟，優化工藝還處于興起階段，維護和檢修經驗尚不成熟，在日常運行中難免遇到前所未見的問題，若遇到重大問題往往需要返廠維修，將會影響日常運行。

3、結論

火力發電廠化水系統應該根據進水水質條件和出水水質要求選擇合適的除鹽技術。活性炭吸附和離子交換法是傳統的除鹽技術，設備的機理、安裝、運行及維護各方面已經成熟。全膜處理系統是新興的除鹽技術，雖然對除鹽機理的研究較多，但在工程應用還中處于探索階段，運行和維護方面缺乏積累經驗。