火力发电厂循环冷却水杀菌剂处理方式

再循环冷却水的系统中会产生有机附着物是由于在水中的微生物的生长以及繁殖所致,这是由于生长繁殖的微生物会释放出一种粘液,这种粘液会成为水中粘泥以及植物的残骸粘附管道的媒介物。冷凝器中的铜管上附着有机物的防治办法主要是杀死冷却水中存在的微生物,这样就不会产生有机物附着管壁的媒介物,从而失去附着能力。而主要的杀菌方法为投放杀菌剂,并且冷却的循环水系统中的微生物种类繁杂,因此对于冷却水进行杀菌需要金秀炫多方位的考虑,较为复杂。并且除菌也要考虑到水质以及杀菌成本等条件,我国目前的大型火力发电站都是采用了在水中加入氯液或者是次氯酸钠的方式进行除菌,有些还可以配合使用一些有机胺类的杀菌剂,这类杀菌剂可以对防止水中的微生物对常用除菌溶液产生抗药性有很好的调节作用,从而增强杀菌效果。本文简要的对常用的除菌系统以及杀菌剂进行了介绍。

1 杀菌剂种类

1.1 氧化型

1.1.1 氯,是一种氧化性很强的化学物质,可以对细菌以及真菌和藻类的酶系进行破坏,因此在冷却水的杀菌剂中作为广泛药剂使用。并且其有着绝对的优势:价格较为低廉且杀菌能力强,使用方便、工艺简单,但是氯的腐蚀性也很强,而且不能持久性杀菌,需要配合非氧化性的杀菌剂使用。此外水中的氯的含量也必须严格控制才能达到除菌的效果,因为超过了0.5~1mg/L时,氯就不能穿透附着的粘泥层。

1.1.2 次氯酸钠。在杀菌原理上同氯相同。

1.1.3 二氧化氯。二氧化氯独特的化学结构和特性使得其在水中和有机物接触后能够对微生物的细胞结构进行分解,去除或者防止粘附的粘泥。并且只需要少计量的二氧化氯就可以快速有效的杀菌。但是局限性是由于沸点低使得运输受限,只能现场发生制作,然后再使用。

1.1.4溴。溴类杀菌剂杀菌效果迅速,应用条件及环保因素等方面均优于 氯类杀菌剂,是氯类杀菌剂的良好替代品。国外从20世纪70年代后期开始开发溴类杀菌剂,目前在美国、日本、西欧等国已广泛应用于工业冷却水系统及游泳池、戏水乐园等场所的杀菌处理系统。国外溴类杀菌剂市场成长已超过氯类杀菌剂,以每年10% 以上的速度平稳增长。近年来我国已有相关科研院所及生产厂家开发并应用了部分溴类杀菌剂品种。如辽宁力普工业技术有限公司的液体稳定溴基杀菌剂“强力溴”就广泛应用在工业循环冷却水领域!

  1.2 非氧化型

1.2.1 氯酚。常用的冷却水杀菌剂是三氯酚以及五氯酚,其在杀菌的效果上是最好的,并且通常对于氯酚的使用是在冷水塔中进行喷洒,增强木材对真菌的抵抗力。当然,直接加入冷却水中的效果也是非常好的。

1.2.2 季胺盐。季铵盐是有机胺盐的一种,具有一般阳离子化合物的特性,并且其作为一种良好的杀菌剂,穿透性以及表面的活性作用都性能良好。但是极易和水中的阴离子发生化学反应而失去杀菌性能,且对真菌的处理能力较差,当水中的微生物主要是霉菌和真菌时则需要配合灭杀真菌性能良好的杀菌剂使用。

1.2.3异噻唑啉酮。主要由5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CIT)和 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)组成。异噻唑啉酮是通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的。异噻唑啉酮与微生物接触后,能迅速地不可逆地抑制其生长,从而导致微生物细胞的死亡,故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。

1.2.4戊二醛主要通过其两个活泼的醛基来杀灭微生物;其活性受pH 和温度等因素的影响; 戊二醛在酸性条件下, 其单体水解成一水化合物、二水化合物, 环状的半乙缩醛和类似乙缩醛的多聚体,它们之间相互平衡; 由于酸性水溶液中只存在少量的戊二醛单体, 因此其生物活性较差;但在酸性条件下, 戊二醛的聚合作用较慢,这样酸性戊二醛较稳定,可储存较长的时间。在酸性条件下,提高温度可产生更多的自由醛基,从而提高其生物学活性。戊二醛在pH7. 5~8. 5 碱性条件下,其生物活性较高,可杀灭包括芽胞在内的所有微生物;戊二醛在碱性条件下可以聚合成丁间醇醛型不饱和多聚体,再形成更高的聚合形式; 在碱性水溶液中,戊二醛的聚合作用是不可逆的,随着聚合体的逐渐增多,其活性逐渐减弱或消失;碱性戊二醛随pH 和温度提高,存放时间延长,均可导致聚合作用加强,从而加快其活性降低。因此碱性戊二醛活性较强,但有效期一般只有两周;酸性戊二醛活性较弱,但有效期较长, 可达1 个月。

2 常用的杀菌系统 

2.1 加液氯的系统

2.1.1 系统简介
        液氯系统的组成部分主要是液氯钢瓶以及液压称还有自动压力切换仪、气液汇流排组件、真空加氯仪、液氯的蒸发器还有扩散器等。主要的过程是,液氯从液氯钢瓶通过汇流排中的液氯管进入到蒸发器中,蒸发器对液氯进行蒸发,产生的绿漆经过滤器进入加氯仪,然后进入到循环的冷却水中。

2.1.2 特点
        因为一般的工业用氯都为液态氯,使用钢瓶盛装,并且钢瓶的压力要保证,在使用时才将液态氯转化为气态。并且常温下的氯是气态的,氯气具有毒性因此在使用时注意避免泄露。因此,加氯时要保证设备的密封。

2.2 加次氯酸钠系统

 2.2.1 电解制氯原理
        一定浓度(3%~4.5%)的稀盐水在直流电的作用下将发生如下电化学反应。

2.2.2 系统的简介
        对盐水点解制得次氯酸钠的系统主要包括了次氯酸钠的发生器、盐水的配置装置、贮液罐、以及清洗和整流装置还有自控系统。主要的制取工艺为:
        次氯酸钠发生器是这个系统最关键的设备,稀盐水发生电解后再电解槽中产生的就是次氯酸钠以及氢气。电解槽本身就有分离和排放氢气的功能,并且由于氢气属于易燃易爆的气体,所以在排放中应当注意使得氢气和空气比例低于百分之一后排放。

 2.2.3 系统的控制
        系统通过设置两个远传信号的接口对设备的状况进行反馈,通过全自动化的控制系统对浓盐池的加药至出口的设备进行管理控制。两个接口一个负责对运行装袋进行监控,另一个对故障状态进行监控。

 2.3 直接进行次氯酸钠投放的系统

2.3.1 系统简介
        此系统是新型的净水系统,通过加入次氯酸钠进行水处理。主要的设备包括了水射器以及投加药品的设备和恒流阀。若是投入的是粉状以及药片的化学药物则需要添加溶液箱以及干投机。

2.3.2 特点
        该系统通过使用真空装置—水射器将次氯酸钠溶液从储罐抽到投加点。利用V型槽控制阀和SCU/PCU控制器实现可靠精确的投加。从流量计上可显示投加量。4~20mA输出或高/低报警开关可用于远程流量监控,V型槽控制阀的行程可手动或自动调节。

 2.3.3 主要装置
        a.液体投加器。包括一个V型槽调节孔、电动执行器、流量计、真空调节器、PCU专用控制器,以上均安装在一个壁挂式安装板内,盖板是可移动的。V型槽有一个可调节的流量孔,对任何流量均能提供可靠、稳定、连续、精确的计量,可重复性好,能通过手动或自动控制。
        b.恒流阀。自动加药系统中带有恒流阀,该阀可根据罐内水位的变化自动减缓流出水的压力变化,使投加量不受罐中水位的变化的影响,保持稳定的液体投加。而来自储罐内的液压对隔膜产生向下作用力,导致隔膜又回到原来位置,拉动阀体回到阀座,关闭流量。这种真空吸力和储罐内的液压产生液压平衡,保证了液体投加器的稳定性。
        c.水射器。在整个设备中充当的是投加装置的角色。水流进过此设备就可以将设备中的次氯酸钠吸入循环系统中,通过压力对速度进行转变,通过压力的调整行程负压区,药品就通过真空作用进入投加器与水混合,之后进入投加点。

2.3.4 控制
        a.手动控制。通过手动调节定位器的调节旋钮可以实现对小孔面积进行调节。
        b.启停程序控制。系统真空的启停通过射水水源的电磁阀或电动阀动作进行控制,此阀门接在泵、开关、控制器或定时器的控制电路上。
        c.SCU信号调节器。这种信号调节器提供了单一变量的自动工艺控制,即流量。

 3 杀菌处理系统比较

3.1 加液氯的系统在运行方面较为简单,操作系统方便,且费用较为经济。但是由于氯气是高毒性气体对人体以及环境的危害较大,因此在操作和运输方面则需要十分的注意。因此在目前的火电厂水处理系统中很少应用了。
3.2 电解盐水制次氯酸钠系统运行安全、可靠,自动化程度高,是目前应用最广泛的系统;但其系统复杂,占地面积大,运行费用较高。
 3.3 直接投加次氯酸钠系统简单,运行安全、方便,占地面积很小,基建投资费用节省明显。这是一种新技术,有待于工程实践的检验。

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