电厂化学的绿色处理趋势

电厂化学的绿色处理趋势

陈继社

京能十堰热电有限公司 湖北十堰 442000

摘要：在绿色化学理念逐步得到推广应用的背景下，电厂化学处理环节的绿色处理技术的应用价值得到突出体现，可以加速电厂废水零排放目标实现，贯彻能源节约、可持续发展理念，使生产过程满足绿色生产标准，保障电厂生产活动开展效率。

关键词：绿色化学；电厂；处理

1绿色化学

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，即减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计。绿色化学涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科，内容广泛。绿色化学倡导用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生。绿色化学的定义是在不断地发展和变化的。刚出现时，它更多的是代表一种理念、一种愿望。但随着学科发展，它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用，且其发展与化学密切相关。绿色化学倡导人、原美国绿色化学研究所所长、耶鲁大学教授P．T．Anastas教授在1992年提出的“绿色化学”定义是：Chemical products and processes that reduce or eliminate the use and generation of hazardous substancese.即“减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计”。从这个定义上看，绿色化学的基础是化学，而其应用和实施则更像是化工。绿色化学所涉及的内容越来越广。绿色化学与污染控制化学不同。污染控制化学研究的对象是对已被污染的环境进行治理的化学技术与原理，使之恢复到被污染前的面目。绿色化学的理想是使污染消除在产生的源头，使整个合成过程和生产过程对环境友好，不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是从根本上消除污染的对策。由于在始端就采用预防污染的科学手段，过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。

2电厂化学水处理工作的现状与绿色化学处理工作的开展情况

2.1发电机内冷水处理

目前，火力发电厂发电机定冷水处理方法，一般采用缓蚀剂法，就是向定冷水系统加入一定量的铜缓蚀剂，铜缓蚀剂包括MBT、BTA、BTA+EA等，这类缓蚀剂在处理发动机内冷水方面效果比较显著，但有部分缓蚀剂与定冷水中杂质发生化学反应会产生臭味，这些臭味对生产环境及人体产生的危害比较大，排出的废水也会对环境水质产生污染。从绿色化学角度出发，当前需要做的就是研发与推广使用不需要缓蚀剂作用也可以达到防腐目的的方法，按照火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量（GB/T12145-2016）标准要求，定冷水控制标准为：PH值7.0-8.9；电导率：≦2.0us/cm；铜离子小于20ug/l。一般电厂在凝汽器不泄漏情况下，用凝结水作为定冷水的补充水，基本可以满足定冷水水质要求，在调节水质上作用显著，防腐蚀效果理想，可以尝试推广使用，在提高发电机内冷水处理效果的同时，突出绿色化学理念。

2.2锅炉给水处理

一般情况下，我国多数高、中、低压电厂在处理锅炉给水时，都是先使用除氧器进行热力除氧，为保证锅炉给水溶解氧含量合格，后续采用化学除氧方法。化学除氧环节中，电厂常用亚硫酸钠或联氨作为除氧剂，联氨在化学除氧过程中的应用优势体现在突出的除氧效果上，和氧气反应之后也不会产生其它化学物质，锅炉水中的含盐量不会随之增加。然而，联氨应用于化学除氧环节也有一定的劣势，尤其是在低温环境下，参与化学除氧的过程中，联氨与氧气需要很长的反应时间。此外，业内人士也认为采用联氨进行化学除氧，对人体可能造成一定损害，增加人体患癌的可能性。而使用亚硫酸钠参与化学除氧过程，主要优势在于操作方法简单，成本消耗较小，操作过程安全系数高。但是，在化学除氧过程中应用亚硫酸钠可能无法精准掌握数量，其与氧气发生反应后还会产生一定量的化学物质，从而导致锅炉水的含盐量增加，进而增加锅炉排污量。因此，电厂在选用联氨与亚硫酸钠除氧的过程中，要不断探索新技术，开发新型的除氧剂和除氧方法，在发挥除氧效果的同时尽量降低化学反应产物带来的危害，优化锅炉给水的除氧效果。在理想的化学除氧剂开发完成之前，电厂可以多应用单纯的物理除氧方法，即热力除氧或真空除氧方法，提升环保效益。

2.3炉水处理

目前，我国多数高、中、低压汽包锅炉电厂在炉水处理过程中大多采用的是磷酸盐处理方法，利用磷酸盐处理炉水，随着炉水的不断蒸发浓缩，炉水中水渣和含盐量也会逐渐增加，为保证炉水水质和蒸汽品质，防止锅炉二次结垢，需要对炉水进行排污，这些排污水对电厂生产活动的环保效益会产生一定的影响。再者高温排污水温度高、热量大，这些热量随着废水排出会造成很大资源浪费，影响电厂的经济效益。基于上述情况，电厂在处理炉水的过程中，对于污染物的排放和不必要的资源浪费问题需要给予高度重视。针对上述问题，首先，建议强化生产设备管理，保证设备运行状态，加强对炉水水质监督工作，掌握炉水水质变化规律，在保证炉水水质和蒸汽品质的前提下，尽量减少炉水排污；其次，创新和调整传统的炉水处理方式，提高锅炉补给水水质，防止凝汽器泄漏，提高锅炉给水PH值，尽量减少用磷酸盐处理炉水，以实现锅炉炉水零排放的目标，进而改进电厂经济效益和周围环境，推动我国经济社会发展，实现环境保护。

2.4循环冷却水处理

常见的电厂循环冷却水处理方法主要为缓蚀阻垢法，该方法使用过程中需要应用多种化学试剂，铬系、锌系、磷系、全有机系等均包括在内，这些化学试剂在缓蚀阻垢方面效果突出。磷系和全有机系化学试剂在当前的电厂循环冷却水处理过程中应用普遍，铬系、锌系之所以没有得到推广应用是因为其对人体和环境产生的危害比较大。但并不意味着磷系和全有机系化学试剂就不会产生消极影响，如应用这些试剂之后产生的排放物会导致菌藻类生物大量繁殖，进而破坏生态平衡，产生严重的环境污染，针对上述问题，电厂生产活动中循环冷却水处理的环节可以使用不酸化的pH发挥调节作用，推动绿色化学技术应用，达到节能减排的目的。

2.5化学补给水处理

锅炉补给水的水质处理是关系到锅炉安全经济运行的重要环节，对企业的运行成本和节能降耗水平有着直接的关联，随着水处理技术的不断发展，发电企业在选择补给水处理工艺方面，应倡导绿色化学发展理念，尽量减少废水对环境的污染，除了选择传统的离子交换工艺外，更多选择应以反渗透（RO)为主要装备的膜法处理工艺。反渗透（RO)技术作为一种绿色生产工艺，随着技术的进步和投资的降低，在我国水处理行业应用日益广泛，它具有运行环境好，运行连续，工作强度低，污染物排放低等优点。采用反渗透技术，不但可有效的去除原水中的小分子有机物，保证系统中总有机碳（TOC）含量达到超临界机组的水质要求，而且反渗透设备可以去除原水中98%左右的盐分，大大减轻后续除盐设备运行负担，如后续设备为离子交换器，可以使离子交换器运行周期延长，周期制水量大大增加，交换器酸碱再生次数减少，相应废水排放量大大减少。为使锅炉补给水水质处理过程不产生酸碱再生废水，现在有些有些电厂采用全膜法处理，在二级反渗透后加连续电除盐（EDI）设备，该技术是近年来出现的一项利用离子交换选择性膜、离子交换树脂及直流电生产高纯水的新技术，是常规反渗透产水的后续离子交换处理的替代设备，该工艺出水水质好，且具有运行连续、自动水平高、运行操作简便、无需酸碱再生等优点，符合当今环境保护要求，绿色化学发展理念。

2.6废水处理

电厂工业废水处理的布置基本采用废水集中汇集，分步处理的方式。一般采用以鼓风曝气氧化、pH调整、混凝澄清、污泥浓缩处理等为主的工艺。但这种处理方式的缺点是对水质复杂且变化范围大的来水的处理难度较大，并影响到废水的综合回收利用。近年来，两相流固液分离技术逐步得到应用，该技术采用一次加药混凝、在一个组合设施内完成絮凝、沉淀、澄清、浮渣刮除和污泥浓缩等工艺过程，使水中的泥沙、悬浮固体物、藻类悬浮物和油在同一设施内分离出来。该处理技术提高了出水水质，降低了处理成本，扩大了回用范围。

3结束语

电厂为确保自身经济收益、未来可持续发展，需重视节能环保，针对自身当前实际状况，结合国家相关排放标准，通过有效的化学环保技术，加强日常技术监督管理和环境日常监测工作，保证环保设施健康稳定投入。按照新版排污许可管理要求，进行浓度和总量控制，实现各类排放均达到国家标准，促进电力产业按生态环境要求稳定、健康、高质量发展。

参考文献

[1]杜莹.火电厂化学水处理系统节能降耗优化措施研究[J].电力系统装备，2018(11):221-222.

[2]李鹏.试论电厂化学水处理技术的发展及其应用[J].内蒙古科技与经济，2019(15):106-107+110.