火电厂化学水处理毕业论文

水处理是指为达到成品水的水质要求而对原水的加工过程。下面是我整理的关于水处理技术论文，希望你能从中得到感悟!

关于水处理技术的分析

摘要：本文作者介绍了水处理的概念，对水处理技术进行了分析介绍，供大家参考借鉴。

关键词：水处理;技术;分析

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：

简单讲，“水处理”便是通过物理、化学手段，去除水中一些对生产、生活不需要的物质的过程。是为了适用特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。由于社会生产、生活与水密切相关，因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，了解水处理的基本常识对于人们的生活具有非常重要的意义。近年来，随着我国经济的高速发展，水污染也在不断恶化，随着水质污染而引起的各种疾病,带来的各种行业危害日趋严重，水处理到如今就突显出其不可忽视的重要性。然而，真正对水处理方面的知识有些许了解的民众却并不多见。

1 水处理的概念

水处理是指为达到成品水的水质要求而对原水的加工过程。在循环用水系统以及水的再生处理中，原水是废水，成品水是用水，加工过程兼具给水处理和废水处理的性质。水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及最终处置，有时还有废气的处理和排放问题。

2 水处理工艺

2.1 一级处理是机械处理工段，它通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。机械处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的，处理的原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离，这是普遍采用的污水处理方式。机械处理是所有污水处理工艺流程必备工程，城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下，初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特注的后续工艺加以仔细分析和考虑，以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。

2.2 二级处理是污水生化处理，生物处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。在污水生化处理过程中，影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类：

2.2.1 基质类包括以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质及一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。

2.2.2 环境类影响因素指污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20-30℃，活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是6.5-8.5，曝气池出口处的溶解氧以保持2mg/l左右为宜。

2.3 三级处理是污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。三级处理是对水的深度处理，现在的我国的污水处理厂投入实际应用的并不多。它将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理，用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒,然后将处理水送入中水道，作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。

3 水处理方法

3.1 沉淀物过滤法的目的是将水源内悬浮颗粒物质或胶体物质清除乾净。这些颗粒物质若没有清除，会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法，所以这个步骤常用在水纯化的初步处理，或有必要时，在管路中也会多加入几个滤器以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多，例如网状滤器，沙状滤器或膜状滤器等。只要颗粒大小大於这些孔洞之大小，就会被阻挡下来。对於溶解於水中的离子，就无法阻拦下来。

3.2 硬水的软化需使用离子交换法，它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子，*此来降低水源内之钙镁离子的浓度。通常的离子交换树脂为球状的合成有机物高分子电解质。树脂基质内藏氯化钠，在硬水软化的过程中，钠离子会逐渐被使用耗尽，则交换树脂的软化效果也会逐渐降低，这时需要作还原的工作，也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水，一般是10%，如果水处理的过程中没有阳离子的软化，不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜，同时人也容易得到硬水症候群。硬水软化器也会引起细菌繁殖的问题，所以设备上需要有逆冲的功能，一段时间後就要逆冲一次以防止太多杂质吸附其上。

3.3 活性碳是由木头，残木屑，水果核，椰子壳，煤炭或石油底渣等物质在高温下乾馏炭化而成，制成後还需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是清除氯与氯氨以及其它分子量在60到300道尔顿的溶解性有机物质。活性碳的表面呈颗粒状，内部是多孔的，孔内有许多小的毛细管,1g的活性碳内部表面积高达700-1400m2，而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之所在。影响活性碳清除有机物能力的因素有活性碳本身的面积，孔洞大小以及被清除有机物的分子量及其极性，它主要依物理的吸附能力来排除杂物，当吸附能力达饱合之後，吸附过多的杂质就会掉落下来污染下游的水质，所以必须定时利用逆冲的方式来清除吸附其上的杂质。

3.4 去离子法的目的是将溶解於水中的无机离子排除，与硬水软化器一样，也是利用离子交换树脂的原理。在这使用两种树脂-阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子来交换阳离子;而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子来交换阴离子，氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水。

3.5 逆渗透法可以有效的清除溶解於水中的无机物，有机物，细菌，热原及其它颗粒等，是透析用水之处理中最重要的一环。所谓渗透是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液，其中溶质不能透过半透膜，则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方，直到两侧的浓度相等为止。在还没达到平衡之前，可以在浓度较高的一方逐渐施加压力，则前述之水分子移动状态会暂时停止，此时所需的压力叫作渗透压，如果施加的力量大於渗透压时，则水份的移动会反方向而行，也就是从高浓度的一例流向低浓度的一方，这种现象就叫作逆渗透。逆渗透的纯化效果可以达到离子的层面，对於单价离子的排除率可达90%-98%，而双价离子可达95%-99%左右。

3.6 超过滤法与逆渗透法类似，也是使用半透膜，但它无法控制离子的清除，因为膜之孔径较大，约10-200A之间。只能排除细菌，病毒，热原及颗粒状物等，对水溶性离子则无法滤过。超过滤法主要的作用是充当逆渗透法的前置处理以防止逆渗透膜被细菌污染。它也可用在水处理的最後步骤以防止上游的水在管路中被细菌污染。一般是利用进水压与出水压差来判断超过滤膜是否有效，与活性碳类似，平时是以逆冲法来清除附着其上的杂质。

3.7 蒸馏法是古老却也是有效的水处理法，它可以清除任何不可挥发性的杂质，但是无法排除可挥发性的污染物。

3.8 紫外线消毒法是目前常使用的方法之一，它的杀菌机转是破坏细菌核酸的生命遗传物质，使其无法繁殖，其中最重大的反应是核酸分子内的pyrimidine盐基变成双合体。一般是使用低压水银放电灯的人工253.7nm波长的紫外线能量。

4 结束语

本文阐述了水处理的基本概念，介绍了水处理的工艺及处理方法，使人们了解到水处理实际上就是对水源水或不符合用水水质要求的水，采用物理、化学、生物等方法改善水质的过程。

参考文献：

[1] 吴弼人.水处理-城市的命脉[J].华东科技，2009，(06).

[2] 戴建强，郑敏.城市中水回用于电厂循环冷却水的处理技术实例[J].环境科学与管理，2011，(08).

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水是最宝贵的自然资源，是人类赖以生存的必要条件。水资源的保护、利用和研究已成为当今世界最热门的课题之一。我国是水资源缺乏的国家，随着工业的飞速发展，用水量越来越大，很多地区由于水资源不足而制约了工农业生产的发展,有些地区甚至由于水资源的短缺而造成了对人类生存的威胁和挑战。同时，水在自然界中的循环运动和人类的使用过程中，不可避免地混进许多自然杂质与污染物，使一些水源的水质日趋恶化。水资源短缺和水污染问题已成为缺水国家和地区发展的主要问题。� 随着人们环境意识的加强和水资源短缺的日益突出，废水处理越来越受到人们的关注和重视。火力发电厂是一个用水大户，同时也是一个排水大户。因此，废水处理和回收利用也就无疑成为了保证火力发电厂安全、经济运行和控制污染，维持生态环境的重要内容。�1 废水处理概况�1.1 废水中污染物及废水处理的水质控制方法� 根据对环境造成污染危害的不同废水中的污染物大致有以下几类：固体污染物 、有机污染物、有毒污染物、营养性污染物、生物污染物、感官污染物、酸碱污染物 、热污染物及其他污染物等。为了使废水能够再用、安全排放、从中回收有用物质,可借助分离处理、转化处理和稀释处理等水质控制方法处理废水。�1.2 废水处理工艺� 在生产和治理废水的过程中，人们逐渐发现和摸索出了许多切实有效的处理方法。传统的方法有：隔滤法、分离法、生物转换法、中和法、化学沉淀法、吹脱法 、汽提法、萃取法、氧化还原法和吸附法等。近年来，废水处理工艺得到了较快的发展，出现了许多新方法。�1.3 废水处理系统� 废水的成分十分复杂，往往需要将几种单元操作联合成一个有机整体，并合理配置主次关系和前后次序，构成完整的废水处理系统，以有效地完成处理任务。图1为城市生活污水典型处理系统。 � 根据处理任务的不同，此系统可分为三级处理：一级处理的主要对象是较大的悬浮物，采用的分离设备依次为格栅、沉沙池和沉淀池，截流于沉淀池的污泥可进行污泥消化或其它处理，出水可排放于水体或用于污水灌溉；二级处理是一种生物化学处理法，它的主要处理对象是废水中的胶体态和溶解态有机物，其典型处理设备有生物曝气池和二次沉淀池；三级处理的目的有时不是为了排放而是为了直接回用 ，所以它有时属深度处理范畴。三级处理的对象是营养物质(氮和磷)及其它溶解物质 ，采用的方法有化学絮凝、过滤等，对出水水质要求高的地方也可用吸附、离子交换 、反渗透、消毒等方法。�2 火力发电厂废水处理�2.1 火电厂水系统概况� 火力发电厂水系统庞大。以1 000 MW发电厂为例，若采用敞开循环方式，其循环冷却水量约120 000 t/h。若其补水率按3%计算，化学水处理用水量约320 t/h。火力发电厂的用水一般分为两类：一类是生产用水；另一类是生活和消防用水。生产用水主要包括循环冷却水、冲灰水、机冷水及锅炉补给水等。�2.2 现代火力发电厂主要废水来源� 现代燃煤火力电厂的废水来源主要有：冲灰水；热力设备化学清洗和停用保护的排放废水，锅炉排污水；主厂房生产排污水，辅助设备与机械冷却水的排水；凝结水净化设备的排水；凝汽器的冷却排水或冷却设备的排污水；水处理装置的排污水；生活污水；输煤系统的清洗水，贮煤场排水及厂区雨水排水等。�2.3 火电厂废水处理工艺� 根据废水的成分和污染物的含量，火力发电厂一般采用以下几种废水处理工艺:2.3.1 隔滤法� 隔滤法又分栅栏法、筛滤法和过滤法等。栅栏法和筛滤法都是以阻隔的方式拦截废水中比较粗大的悬浮固体，而过滤法除拦截作用外，还有吸附、絮凝和沉淀等作用，使比孔隙更细的悬浮颗粒也能从废水中分离出来。�2.3.2 活性污泥法� 活性污泥法是好氧生物转换处理的一种典型方法，此法特别适用于生活污水的处理。它是以含于废水中的有机污染物为培养基，在有溶解氧的情况下，连续地培养活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中的有机污染物。图2是普通活性污泥法处理流程。 ��初次沉淀池用以去除废水中的原生悬浮物；曝气池使废水中的有机污染物与活性污泥充分接触，并吸附和氧化分解有机污染物；曝气系统供给曝气池生物反应所必须的氧气，并起混合搅拌作用；二次沉淀池用以分离曝气池出水中的活性污泥；污泥回流系统把二次沉淀池中的一部分沉淀污泥再回流到曝气池，以保证曝气池有足够的微生物浓度；剩余污泥排放系统是将曝气池内不断增殖的污泥通过排放系统排掉，以保证曝气池的有效反应容积。�2.3.3 中和处理法� 中和处理法是根据酸碱中和理论，有效调节pH以使废水达到排放要求的一种简单方法。火电厂的化学清洗排水、水处理的再生排水等一般都需要进行中和处理。目前，多数电厂都设计和使用中和池来处理制水再生过程所排放的废酸液和废碱液。当然，由于火电厂酸碱废液排放量大，所以采用中和工艺时也要因地制宜，做到经济、有效。除用酸碱液直接处理外，酸性废水亦可用投加碱性药剂、通过碱性滤料 、利用碱性废渣和天然水体及土壤中碳酸盐、重碳酸盐碱度来进行中和处理。碱性废水可用废弃无机酸、酸性废气(如CO2和烟道气)和酸性废水处理。� 此外，有的火力发电厂还采用混凝、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等工艺方法处理污水。�2.4 火电厂废水防治措施� 我国发电厂对灰水pH超过国家规定排放标准的治理措施有：灰水闭路循环、炉烟处理(利用炉烟中的CO2或SO2处理)、加酸处理、用循环水中和稀释、采用湿式除尘器等。灰水悬浮物用隔板和沉淀的方法；电厂含油废水多数先采用隔油处理，而后再行浮选处理或油水分离装置处理及生物处理等；生活废水则一般用活性污泥处理；生产废水用中和、澄清、消毒、过滤等方法；输煤系统的冲洗废水则用沉淀或净水装置处理后回收。�3 废水回用技术� 随着水资源的日益贫乏，废水回收利用技术越来越重要。为了解决火力发电厂的水源问题，近年来以城市污水作为火力发电厂循环冷却水的技术已相继在部分新建火电厂得到了实施和应用。�3.1 国外废水回用情况简介� 60年代以来，世界各国已普遍利用污水进行灌溉、回灌等。1968年美国加州南塔霍湖建成第一座污水回用工厂后，一些缺水国家的污水回用研究开始迅速发展。在美国缺水的得克萨斯州和加利福尼亚州，每年再利用水量达25亿m3(相当于此地污水总量的70%)。处理后的污水被用于冷却水、锅炉用水、工业用水和消防用水等。日本东京三河岛污水处理厂的二级出水量每天达13.8万m3。这些污水经处理后，供给江东地区400多个工厂使用。南非的比勒陀利亚—威特沃斯兰—费霍尼欣地区有23.2%的污水经处理后用于电厂冷却和工业回用。�3.2 我国废水回用的发展概况� 废水处理后回收利用是解决水资源短缺的有效途径。我国是世界上缺水国家之一，建国后党和国家非常重视废水处理工程的建设。1960年，我国建成了第一座为农用灌溉服务的临时性污水处理厂——高碑店污水处理厂。我国的废水回用与工业生产起步于20世纪70年代。1973年原东方红炼油厂将二级处理过的污水回送到循环冷却水作为其补充水使用，当时的回用率为20%，5 a中共回用了530 d。虽然，在这一工程在后期的实施过程中也存在着许多问题和困难，但它在当时也收到了一定的效果，同时也为我国污水回用技术的发展和研究积累了宝贵的经验。到了90年代，我国的污水回用工程逐步走向正规，一大批污水处理厂建成投产，许多工厂开始着手研究全厂的水平衡问题。然而，由于起步较晚，我国的城市工业用水的重复使用率很低，一般为30%左右，较高的上海也仅50%，而德国为64%，日本为60%。�3.3 我国火电厂利用污水情况� 严重的缺水和水价的提高使得用水大户的火力发电厂不得不寻求新的水源。在我国，将城市污水引入火力发电厂的循环冷却水是在90年代。由于城市污水的成分复杂，且因时间季节和地域环境都各有差异，所以在污水处理工艺的设计过程中就必须考虑其诸多影响因素。目前在我国的城市污水(回用于火力发电厂的循环冷却水)处理中已经建立起了许多处理方式，其中以石灰处理居多。典型的处理流程见图3：� � 当然，上述工艺流程是建立在污水处理厂对污水二级处理(见图1)的基础之上的 ，而且各种运行参数和药剂都需因水质的不同而进行相应的试验调整。如果合理的工艺步序及阻垢药剂被选择、利用和控制，则能使循环水的浓缩倍率达到3.0左右。� 值得注意的是，由于城市污水经处理后BOD、COD以及细菌等含量仍较高。因此 ，在以城市污水作为火电厂循环冷却水时必须进行严格的试验研究并留有足够的保险系数。应该在凝汽器的选材上细心谨慎；在杀菌剂、阻垢和缓蚀剂等药品的投加、监测与控制方面应严格把关。同时，在整个循环水系统的设计中还应考虑水质恶化情况下的补救措施。�4 新型火电厂的节水工程——零排放工程 为了更有效地节约用水，保护环境，近年来各大电厂(特别是缺水地区)相继实施了零排放工程。零排放系统既保护了环境又节约了用水，必将收到良好的经济效益和社会效益。以河北南部电网某厂为例，该厂装机容量为4×300 MW，其设计的1、2号机循环冷却水采用加酸加水质稳定剂的处理方法，浓缩倍率控制在2.3以下，所以排污水除供本机组的冲灰使用外还有大量的富余。为充分利用水资源，解决全厂的水平衡问题，在3、4号机循环冷却水的设计中，该厂又巧妙地将1、2号机循环冷却水的排污水经过部分处理(如弱酸阳离子交换)后直接作为3、4号机的循环水的补充水。而3、4号机循环水的排污水一部分用于机组的冲灰，另一部分水则再经过一定的处理(如反渗透)后送往水处理车间回收利用。这种设计思路新颖，达到了提高浓缩倍率、降低排污和节约用水的目的，值得节水工程和废水回用技术中借鉴和参考。�5 结束语� 火力发电厂废水处理及回收利用是节约用水和保护环境的重要途径。然而，在这方面我国尚属起步阶段，与国外相比，差距很大。根据我国现状，还应加大对污水处理及其回收利用技术的研究和科技投入力度，重点在提高循环水浓缩倍率、改进冲灰方式、突破浓浆输送技术、解决灰水回收利用及直排灰水的污染物超标治理方面做更大的努力

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