火力發(fā)電廠作為我國電力供應(yīng)的主要來源，其運(yùn)行效率與安全性直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。水汽系統(tǒng)貫穿發(fā)電全過程，水質(zhì)不達(dá)標(biāo)將導(dǎo)致加熱器內(nèi)部腐蝕、鍋爐管道堵塞及汽機(jī)結(jié)垢等一系列問題。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格和"廢水零排放"要求的提出，傳統(tǒng)化水除鹽技術(shù)已難以滿足現(xiàn)代電廠需求。本文系統(tǒng)分析當(dāng)前主流除鹽技術(shù)特點(diǎn)，并結(jié)合工程案例探討優(yōu)化路徑，為火力發(fā)電廠水處理系統(tǒng)升級提供參考。

主流除鹽技術(shù)特點(diǎn)分析

傳統(tǒng)處理技術(shù)

活性炭吸附技術(shù)利用多孔結(jié)構(gòu)和巨大比表面積，對水中污染物進(jìn)行物理化學(xué)吸附。研究表明，該技術(shù)對三氯甲烷、苯酚等典型有機(jī)物去除率可達(dá)80%以上，具有運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。但單獨(dú)使用時(shí)難以滿足高純度除鹽要求，通常作為預(yù)處理單元。

離子交換法通過陰、陽離子交換樹脂吸附水中游離離子，釋放氫離子和氫氧根離子實(shí)現(xiàn)除鹽。該方法運(yùn)行成本低、除鹽效果好，但對進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)敏感，再生過程產(chǎn)生大量酸堿廢水，存在二次污染風(fēng)險(xiǎn)。某電廠數(shù)據(jù)顯示，離子交換系統(tǒng)再生廢水量可達(dá)處理水量的3-5%。

現(xiàn)代膜分離技術(shù)

超濾膜技術(shù)在0.1μm微孔結(jié)構(gòu)下選擇性分離物質(zhì)，能截留大部分細(xì)菌、膠體和大分子有機(jī)物。雖然前期投入較大，但具有出水穩(wěn)定、二次污染少的優(yōu)勢。紹興某電廠改造案例中，超濾作為預(yù)處理模塊使后續(xù)反滲透系統(tǒng)運(yùn)行周期延長40%。

反滲透技術(shù)(RO)以壓力差為推動(dòng)力，通過0.5-10nm微孔實(shí)現(xiàn)溶解鹽類、膠體等物質(zhì)的截留。典型工程應(yīng)用中，RO系統(tǒng)脫鹽率可達(dá)95%以上，但出水仍難以直接滿足鍋爐用水標(biāo)準(zhǔn)，需要配合電除鹽裝置使用。

電除鹽技術(shù)(EDI)結(jié)合離子交換與電滲析原理，在直流電推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)深度除鹽。該技術(shù)解決了樹脂再生問題，出水可滿足硬度、電導(dǎo)率等關(guān)鍵指標(biāo)要求。某600MW機(jī)組應(yīng)用顯示，EDI系統(tǒng)噸水處理成本較傳統(tǒng)工藝降低35%，且自動(dòng)化程度顯著提高。

工藝優(yōu)化路徑與實(shí)踐

全膜法工藝集成

紹興清能環(huán)保有限公司的改造案例展示了"超濾-雙級RO-EDI"全膜法工藝的優(yōu)越性。相較于傳統(tǒng)"活性炭過濾+離子交換"流程，新工藝占地面積減少30%，出水水質(zhì)顯著提升，電導(dǎo)率從≤2μS/cm降至≤0.1μS/cm。關(guān)鍵改進(jìn)包括：

預(yù)處理強(qiáng)化：超濾裝置替代無閥濾池，有效控制進(jìn)水SDI<3

分級處理：雙級RO系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)含鹽量梯度降低

深度凈化：EDI裝置保障出水純度，SiO?含量≤10μg/L

運(yùn)行管理優(yōu)化

自動(dòng)化控制是全膜系統(tǒng)的核心優(yōu)勢。某電廠實(shí)踐表明，采用PLC控制系統(tǒng)后，人工操作量減少70%，工藝參數(shù)調(diào)整響應(yīng)時(shí)間從小時(shí)級縮短至分鐘級。同時(shí)，膜系統(tǒng)的在線清洗程序使化學(xué)藥劑用量降低60%，大幅減少二次污染。

水質(zhì)監(jiān)控體系的完善同樣關(guān)鍵。優(yōu)化工藝要求對進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格管控，建議采用：

在線濁度儀監(jiān)控超濾進(jìn)水

ORP傳感器檢測氧化還原電位

電導(dǎo)率儀實(shí)時(shí)反饋RO膜性能

通過多參數(shù)聯(lián)動(dòng)控制，系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行工況，應(yīng)對水質(zhì)波動(dòng)。

技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較

投資與運(yùn)行成本

全膜法工藝雖然設(shè)備投資較高（約比傳統(tǒng)工藝高30-40%），但長期運(yùn)行效益顯著：

能耗降低：噸水電耗從15-20kWh降至8-12kWh

藥劑節(jié)約：減少再生用酸堿量約80%

污泥減量：剩余污泥產(chǎn)量降低60%以上

實(shí)際案例顯示，投資回收期通常在2-3年內(nèi)。

環(huán)境效益評估

優(yōu)化工藝在減排方面表現(xiàn)突出：

酸堿廢水減少90%以上

無廢樹脂產(chǎn)生

噪聲污染降低15dB(A)

某項(xiàng)目環(huán)評數(shù)據(jù)顯示，改造后廠區(qū)廢水排放量從200m3/d降至5m3/d，基本實(shí)現(xiàn)"近零排放"。

未來發(fā)展趨勢

模塊化設(shè)計(jì)：玻璃鋼預(yù)制組件使安裝周期縮短70%，適合老廠改造

新能源耦合：光伏驅(qū)動(dòng)（5-10kW系統(tǒng)）結(jié)合膜工藝，降低碳排放

智能運(yùn)維：數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障預(yù)測與工藝優(yōu)化

資源回收：結(jié)晶分鹽技術(shù)使90%以上溶解鹽可資源化利用

隨著《火電廠廢水零排放技術(shù)指》的實(shí)施，預(yù)計(jì)到2028年，全膜法工藝在新建電廠的市場滲透率將超過80%，成為化水處理的主流選擇。

結(jié)論

火力發(fā)電廠化水除鹽技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)遵循"水質(zhì)適配、梯級利用、智能控制"原則。傳統(tǒng)工藝適合水質(zhì)波動(dòng)大、自動(dòng)化要求低的場景，而全膜法則在出水品質(zhì)、運(yùn)行成本和環(huán)境友好性方面具有明顯優(yōu)勢。建議電廠根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、排放標(biāo)準(zhǔn)和投資預(yù)算，選擇適宜的技術(shù)路線，必要時(shí)可采用"傳統(tǒng)+膜法"的混合工藝實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡。未來隨著材料科學(xué)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，化水處理系統(tǒng)將向更高效、更智能的方向持續(xù)進(jìn)化。