火力发电厂或类似工业企业日常生产过程中对水资源的消耗量巨大，特别是工业循环冷却水系统用水约占企业水耗的80%，其排废水的除硬软化难度大，水质盐度高，回用难度大，系统排污量大，排废水未能有效借助，排污水处理成本高，无法实现资源化回用，工业水利用率低。国家电投集团河南电力有限公司开封发电分公司，有在运2x630MW超临界高效燃煤供暖机组。为进一步提升水资源的利用率，减少工业废气排放量，积极举办节水降耗新技术的研究应用工作，开展循环水排废水全资源化回用技术应用探求，结合现场实际举办理论研究，主要借助丸粒化结晶制粒除钙新技术对循环水排污水进行深度处理，该类似高效结晶除硬技术在高盐废液处理方面有应用研究，取得较好的除硬软化疗效，预期可增加50%~70%钙离子含量，同时采用新型过滤技术，使处理后的盐度和微生物接近“零”。
运行成本剖析
本研究脱硬后副产物主要为粒径在1~2mm的高含量碳酸钙颗粒，碳酸钙含量在92%以上，脱硬副产物的资源化回收，可以抵消部份运行成本。根据相关研究表明:炉内干法脱硫效率约在85%~90%，尾部烟气干法脱硝效率约在95%以上，这样可以把脱硬产生的碳酸钙折算成尾部烟气干法脱硝原料来测算副产品产出价值。三个不同脱钙率条件下的综合运行成本，综合测算出来，54%的脱钙率对应的综合成本约0.579元/m3，63%的脱钙率对应的综合成本约0.918元/m3，72%的脱钙率对应的综合成本约1.255元/m3。
试验方式及步骤
试验方式:本次试验研究主要是以1#凉水塔循环水作为本次试验研究的水源，开展反应效率和最佳反应条件及相应的运行成本测算等，同时试验高效除硬软化后的出水在新型过滤单元的过滤疗效等。
(1)不同流速下高效除硬系统的脱钙效率试验。以含量8%的氢氧化钠碱液为反应药剂，分别选取丸粒化结晶制粒反应器进水流速在50m/h、60m/h、70m/h和80m/h四个条件下，分别测定反应pH值与脱钙率及总硬脱除率的数据。
(2)相同流速下不同试验时期的脱钙效率试验。在最佳流速70m/h条件下，分别在试验早期、试验中期和试验末期，投加氢氧化钠碱液，分别测定反应pH值与脱钙率及总硬脱除率的数据。
(3)添加碳酸钠及氢氧化钠特定流速下的脱钙效率试验。在最佳流速70m/h条件下，单独添加10%碳酸钠氨水和联合添加8%的氢氧化钠碱液情况，分别测定反应pH值与脱钙率及总硬脱除率的数据。
(4)最佳运行条件不同脱钙效率下除硬软化运行成本测算试验。在最佳流速70m/h条件下，投加氢氧化钠碱液，分别控制脱钙率在50%、60%、70%下，测定反应器对应的运行成本。
(5)高效除硬软化后高盐度水质的过滤研究试验。在最佳流速70m/h条件下，投加氢氧化钠碱液，分别测定反应出水静置15分钟前后的脱钙率及色度数据。控制高pH值条件下，采集高盐度水样，采用超级碳化硅过滤膜过滤处理，检测过滤疗效和通量变化等。
结语
(1)丸粒化结晶制粒除硬软化系统才能处理当前的循环水排废水，可以急剧增加钙硬及部份镁硬。初始运行流速控制在50~60m/h，正式运行流速控制在70~80m/h，pH值在10.3~11.4期间，脱钙率在50%~70%，试验中最高脱钙率超过80%，且反应比较稳定高效。
(2)开展脱镁试验除硬出水静置前后钙硬基本不变，总硬度相比静置前增长约40%，浊度高于5NTU。用碳化硅膜过滤装置高效过滤高盐度的水质，出水盐度接近“0”NTU，出水总硬度明显增加，钙硬略微增加。
(3)新软化工艺系统，没有淤泥形成，只有副产品碳酸钙颗粒，可以完全回用到脱硝单元，实现副产品的资源化回收。同时工艺简单，运行维护工作量低，检修理费用急剧增加，综合运行成本更低。
(4)通过研究的三种用水模型可知，部分直接回用，其余可以新软化技术进行深度处理，并按照反应条件，选择适当过滤工艺，能够实现对排污水的多途径回用，排污水回用率约95%，经济效益明显。
