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锅炉给水处理的还原剂

发布时间:2021-03-22 04:16:04

Ⅰ 锅炉水处理的方法

锅炉内水处理的方法是通过向锅炉内加入一定数量的软水剂 , 使锅炉给水中的污垢转变成泥垢然后将泥垢从锅内排出,从而达到防止水垢结生或减缓的目的。这种处理水的方法是在锅炉内部进行的,所有被称为锅炉内水处理。
二、锅内水处理常用药剂配方
1.“三钠一胶”法
“三钠一胶”法指的是磷酸三钠、碳酸锅、氢氧化锅和栲胶。这种方法在我国铁路系统有一套完整的使用方法和理论,管理得好,防垢率高。
2.“四钠”法
“四钠”法指的是磷酸三钠、碳酸锅、氢氧化锅和腐殖酸锅,这种方法处理的效果优于三钠一胶法,适合于各种水质。
3. 纯碱法
这种方法主要是向锅内放入纯碱 (Na2C03),纯碱在一定压力作用下,虽然能分解成部分氢氧化钠, 但对于成分复杂的给水,不能答到让人满意的效果。
4. 纯碱一腐殖酸钠法
此法又要比纯碱一栲胶法效果好,主要是栲胶的水处理效果没有腐殖酸钠的水处理效果。
5. 有机聚磷酸盐 有机聚竣酸盐和纯碱法。
这种方法是近几年才发展起来的阻垢剂配方,效果较好。
6. 纯碱一栲胶法
由于栲胶和纯碱的共同协作的结果,要比单用纯碱效果好。
7. 有机聚磷酸盐、有机聚起酸盐、腐殖酸钠和纯碱法。
这种方法中的纯碱不仅其本身具有良好的防垢作用,而且还为有机聚竣酸盐和有机聚磷酸盐提供了良好的阻垢条件,腐殖酸做是很好的泥垢调解剂,效果更理想。

三、锅内水处理常用药剩用量的计算水处理药剂的用量一般需要根据原水的硬度、碱度和锅 水维持的碱度或药剂浓度及锅炉排污率大小等来确定。通常 无机药剂可按化学反应物质的量进行计算 ; 而有机药剂 ( 如栲胶、腐殖酸锅、磷酸盐或竣酸盐等水质稳定剂 ) 则大多按 实验数据或经验用量进行加药。

Ⅱ 锅炉水处理常用药剂有哪些

锅炉水处理常用药剂有哪些

1、氢氧化钠

又称为火碱、烧碱,白色固体 ,其作用是:

(1)能有效的消除水中的碳酸盐硬度和镁硬度;

(2)能防止一些结垢物质在金属表面上结成水垢;

(3)保持锅炉水的碱度,防止锅炉的腐蚀。

2、碳酸钠

又称纯碱、苏打。主要作用是:

(1)能有效的去除给水中的钙硬度;

(2)在锅炉内碳酸钠可以部分水解为氢氧化钠,因此具有氢氧化钠的功能;

(3)能消除水中镁硬度;

(4)保持炉水的碱度,使碳酸钙称为水渣,不易结垢。

3、磷酸三钠

又称为磷酸钠。作用是:

(1)能沉淀给水中的钙盐、镁盐;

(2)增加水渣的流动性;

(3)能使硫酸盐水垢和碳酸盐等水垢疏松脱落;

(4)防止锅炉金属腐蚀。

4、栲胶

又称为血料,主要成分为单宁(占60%左右)

5、腐殖酸钠

主要作用是:

(1)软化水;

(2)增加水渣的流动性;

(3)缓蚀作用;

(4)使得老水垢脱落。

在防垢、缓蚀、提高蒸汽品质方面,腐殖酸有更显著的效果。

6、水质稳定剂

用于锅炉有机水质稳定剂有:有机聚磷酸盐和有机聚羧酸盐,他们都属于高分子聚合物。其中有机磷酸盐不易水解,而且有较好的稳定性。有机聚羧酸盐在水中会发生部分电离。这两种药剂具有协同效应,在冷却水使用中,可以复合使用效果最好。

Ⅲ 锅炉给水的处理方式有哪些

如将未经处理的生水直接注入锅炉,不仅影响锅炉的炉水水质,引起结垢和严重腐蚀,内而且可能会造成汽轮机容通流部分结垢,影响汽轮机的效率和安全运行。所以,生水补入锅炉之前,需要经过处理,以除去其中的盐类、杂质和气体,使补给水水质符合要求。

Ⅳ 锅炉给水处理的处理要求

锅炉给水处理要实现三个基本要求,即防止蒸汽夹带(蒸汽锅炉)、结垢、腐蚀。
1、 夹带
蒸汽夹带指的是由于锅炉设计问题或炉水发泡而使蒸汽中夹带了炉水,蒸汽夹带在任何情况下都是不允许的,它将使蒸汽质量变坏,锅炉能力下降。如果炉水已经加入化学药剂处理,夹带仍然得不到抑制,这种蒸汽送入厨房使用可能导致人身事故。通过分析其冷凝液即可弄清蒸汽夹带情况,必要时加入清泡剂的用量。
2、 结垢
碳酸钙的沉淀是锅炉结垢的主因,在锅炉运行中常有发生,另外一些化合物,如磷酸钙、硅酸钙,磷酸镁、硅酸镁,氢氧化镁、铁氧化物等也是造成锅炉结垢的一部分原因,结垢会造成能耗增加,严重时会发生事故,对此锅炉工程人员是十分了解的,他们一般只能以加大排污量来减少结垢的生成,这对于降低能耗来说更是雪上加霜。
3、 腐蚀
腐蚀在锅炉操作中是令人非常烦心的事。腐蚀,在水处理专家看来,是铁元素返回铁矿的的自然趋势,在热力学上讲是自由能增加的过程,基于这一点,必须用人工防护,否则不可避免。产生腐蚀的因素很多也很复杂,若从药水处理角度来看,则主要依据炉水的pH值及给水中的溶解氧来确定药剂配方,一般来说,蒸汽温度高,腐蚀增加;另外一种对中小锅炉影响较大的是碱腐蚀,碱腐蚀是由于炉水中含有游离氢氧化钠而造成的腐蚀,所以操作中控制炉水含盐量(TDS)及碱值就可以避免炉水中易溶物质氢氧化钠的浓缩,从而避免碱腐蚀的发生。
以上各种腐蚀都有氧气参加,为了进行在线控制,分析蒸汽中氧气含量就可以关联系统的腐蚀情况。比较简便的方法是分析炉水、蒸汽冷凝水的铁含量。防止腐蚀的主要手段是去除水中的溶解氧和提高回水的pH值。 蒸汽锅炉水处理的方法及实践蒸汽夹带、结垢、腐蚀严格来说是很难绝对避免的,它们会相互影响,相互作用,所以水处理时必须统一考虑,归纳起来可分为两方面的处理,即炉外处理和炉内处理。炉外处理是根本,其目的是防止补水杂质进入炉内及蒸汽系统;炉内处理则是保证。即使是炉外处理做得十分地道,排污也做到自动化,但也难免会产生腐蚀而影响锅炉的热效应和寿命。只有炉外、炉内处理的合理结合才能保证锅炉水的质量要求,使锅炉在高质量下运行。

Ⅳ 给水处理中常用的消毒剂有哪几种各自消毒的基本原理是什么

给水来处理中常用的消毒剂主要源有二氧化氯消毒剂、氯制剂(液氯、二氯氰尿酸、三氯氰尿酸)、季铵盐、过氧乙酸。

各自的消毒原理:

附上一张这几种消毒剂的消毒效果表,供大家参考:

Ⅵ 急:高分求助:水处理一级反渗透加还原剂亚硫酸氢钠后为什么ORP会升高

各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。悬浮物主要是无机盐、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。溶解性物质主要是易溶盐(如氯化物)和难溶盐(如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐)金属氧化物,酸碱等。在反渗透过程中,进水的体积在减少,悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒会沉积在膜上,堵塞进水流道、增加摩擦阻力(压力降)。难溶盐在超过其饱和极限时,会从浓水中沉淀出来,在膜面上形成结垢,降低RO膜的通量,增加运行压力和压力降,并导致产品水质下降。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染,膜污染的结果是系统性能的劣化。需要在原水进入反渗透膜系统之前进行预处理,去除可能对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分,降低膜污染倾向。对进水进行预处理的目的是改善进水水质,使RO膜获得可靠的运行保证。

对原水进行预处理的效果反映为TSS、TOC、COD、BOD、LSI及铁、锰、铝、硅、钡、锶等污染物水质指标的绝对值降低,在上一章中有对于这些污染物水质指标的详细描述。表征膜污染倾向的另外一个重要的水质指标是SDI。通过预处理,除了要将上述指标降到反渗透膜系统进水要求的范围内,还有重要的一点是尽量降低SDI,理想的SDI(15分钟)值应小于3。

5.1化学预处理

为了改善反渗透系统的操作性能,在进水中可以加入添加下列一些药剂:酸、碱、杀菌剂、阻垢剂和分散剂。

1 加酸-防止结垢

在进水中可以加入盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)来降低pH。硫酸价格便宜、不会发烟腐蚀周围的金属元器件,而且膜对硫酸根离子的脱除率较氯离子高,所以硫酸比盐酸更为常用。没有其他添加剂的工业级硫酸即适宜于反渗透使用,商品硫酸有20%和93%两种浓度规格。93%的硫酸也称为66波美度硫酸。在稀释93%硫酸时一定要小心,在稀释到66%时发热可将溶液的温度提升到138℃。一定要在搅拌下缓慢地将酸加入水中,以免水溶液局部发热沸腾。盐酸主要在可能产生硫酸钙或硫酸锶结垢时使用。使用硫酸会增加反渗透进水中的硫酸根离子浓度,直接导致硫酸钙结垢倾向增加。工业级的盐酸(无添加剂)购买非常方便,商品盐酸一般含量为30-37%。降低pH的首要目的是降低RO浓水中碳酸钙结垢的倾向,即降低朗格里尔指数(LSI)。LSI是低盐度苦咸水中碳酸钙的饱和度,表示碳酸钙结垢或腐蚀的可能性。在反渗透水化学中,LSI是确定是否会发生碳酸钙结垢的是个重要指标。当LSI为负值时,水会腐蚀金属管道,但不会形成碳酸钙结垢。如果LSI为正值,水没有腐蚀性,却会发生碳酸钙结垢。LSI由碳酸钙饱和的pH减去水的实际pH。碳酸钙的溶解度随温度的上升而减小(水壶中的水垢就是这样形成的),随pH、钙离子的浓度即碱度的增加而减小。LSI值可以通过向反渗透进水中注入酸液(一般是硫酸或盐酸)即降低pH的方法来调低。推荐的反渗透浓水的LSI值为0.2(表示浓度低于碳酸钙饱和浓度0.2个pH单位)。还可以使用聚合物阻垢剂来防止碳酸钙沉淀,一些阻垢剂供应商声称其产品可以使反渗透浓水的LSI高达+2.5(比较保守的设计是LSI为+1.8)。

2 加碱-提高脱除率

在一级反渗透中加碱使用较少。在反渗透进水中注入碱液用来提高pH。一般使用的碱剂只有氢氧化钠(NaOH),购买方便,而且易溶于水。一般不含其他添加剂的工业级氢氧化钠便可满足需要。商品氢氧化钠有100%的片碱,也有20%和50%的液碱。在加碱调高pH时一定要注意,pH升高会增加LSI、降低碳酸钙及铁和锰的溶解度。最常见的加碱应用是二级RO系统。在二级反渗透系统中,一级RO产水供给二级RO作为原水。二级反渗透对一级反渗透产水进行“抛光”处理,二级RO产水的水质可达到4兆欧。在二级RO进水中加碱有4个原因:

a.在pH8.2以上,二氧化碳全部转化为碳酸根离子,碳酸根离子可以被反渗透脱除。而二氧化碳本身是一种气体,会随透过液自由进入RO产水,对于下游的离子交换床抛光处理造成不当的负荷。

b.某些TOC成分在高pH下更容易脱除。

c.二氧化硅的溶解度和脱除率在高pH下更高(特别是高于9时)。

d.硼的脱除率在高pH下也较高(特别是高于9时)。

加碱应用有一个特例,通常被叫做HERO(高效反渗透系统)过程,将进水pH调到9或10。一级反渗透用来处理苦咸水,苦咸水在高pH下会有污染问题(比如硬度、碱度、铁、锰等)。预处理通常采用弱酸性阳离子树脂系统和脱气装置来除去这些污染物。

3 脱氯药剂-消除余氯

RO及NF进水中的游离氯要降到0.05ppm以下,才能达到聚酰胺复合膜的要求。除氯的预处理方法有两种,粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。在小系统(50-100gpm)中一般采用活性碳过滤器,投资成本比较合理。推荐使用酸洗处理过的优质活性炭,去除硬度、金属离子,细粉含量要非常低,否则会造成对膜的污染。新安装的碳滤料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去为止,一般要几个小时甚至几天。我们不能依靠5μm的保安过滤器来保护反渗透膜不受碳粉的污染。碳过滤器的好处是可以除去会造成膜污染的有机物,对于所有进水的处理比添加药剂更为可靠。但其缺点是碳会成为微生物的饲料,在碳过滤器中孳生细菌,其结果是造成反渗透膜的生物污染。

亚硫酸氢钠(SBS)是较大型RO装置选用的典型还原剂。将固体偏亚硫酸氢钠溶解在水中配制成溶液,商品偏亚硫酸氢钠的纯度为97.5-99%,干燥储存期6个月。SBS溶液在空气中不稳定,会与氧气发生反应,所以推荐2%的溶液的使用期为3-7天, 10%以下的溶液使用期为7-14天。从理论上讲,1.47ppm的SBS(或0.70ppm偏亚硫酸氢钠)能够还原1.0ppm的氯。设计时考虑到工业苦咸水系统的安全系数,设定SBS的添加量为每1.0ppm氯1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游,设置距离要保证在进入膜元件有29秒的反应时间。推荐使用适当的在线搅拌装置(静态搅拌器)。

SBS脱氯反应:

·Na2S2O5 (偏亚硫酸钠)+ H2O =2 NaHSO3 (亚硫酸氢钠)

·NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氢钠) + HCl (盐酸)

·NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2 HCl

采用SBS脱氯的好处是在大系统中比碳过滤器的投资较少,反应副产物及残余SBS易于被RO脱除。

SBS脱氯的缺点是需要人工混合小体积的药剂,在脱氯系统没有设计足够的监测控制仪器时增加了氯对膜的威胁,而且在少数情况下进水中存在硫还原菌(SBR),亚硫酸会成为细菌营养帮助细菌的繁殖。SBR通常在浅层井水厌氧环境下有发现,硫化氢(H2S)作为SBR的代谢产物会同时存在。

脱氯过程的监测可采用游离氯监测仪,用以监测残余亚硫酸根的浓度,还可以采用ORP监测仪。推荐的方法是监测残余亚硫酸根的浓度,以保证有足够的亚硫酸根来还原氯。大多数商业化氯监测仪的捡出浓度为0.1ppm,这个值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP监测仪监控亚硫酸根浓度的方法不够可靠,这种测定水中氧化还原电位的仪器的基线变化难以预测。

CPA膜的耐氯能力大概在1000-2000ppm小时(透盐率增加一倍),1000ppm小时等于在0.038ppm余氯下运行3年。需要注意的是,在一些情况下发现耐氯能力会因温度升高(90华氏度以上)、pH(7以上)升高和过渡金属存在(比如铁、锰、锌、铜、铝等)而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力约为50,000-200,000ppm小时(发生透盐率明显增加),这个值相当于在RO进水中含有1.9-7.6ppm的氯胺,膜可以运行3年。同样,在温度升高、pH降低和过渡金属存在时,膜的耐氯胺能力会变化。

在加州的一个三级废水处理装置上发现,在氯胺浓度6-8ppm进水条件下,膜的脱盐率在2-3年内从98%降到了96%。设计者要注意在氯胺化之后进行脱氯还是必要的。氯胺是混合氯和氨的产物,游离氯对膜的降解作用要比氯胺强得多,如果氨量欠缺时会有游离氯存在。因此,使用过量的氨是非常关键的,系统监测要确保这一点。

4 阻垢剂和分散剂

许多阻垢剂生产厂商可提供各种用于反渗透和纳滤系统性能改善的阻垢剂和分散剂。阻垢剂是一系列用于阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成的化学药剂。大多数阻垢剂是一些专用有机合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚马来酸、有机金属磷酸盐、聚膦酸盐、膦酸盐、阴离子聚合物等),这些聚合物的分子量在2000-10000道尔顿不等。反渗透系统阻垢剂技术由冷却循环水和锅炉用水化学演变而来。对为数众多各式各样的阻垢剂,在不同的应用场合和所采用的有机化合物所取得的效果和效率差别很大。

采用聚丙烯酸类阻垢剂时要特别小心,在铁含量较高时可能会引起膜污染,这种污染会增加膜的操作压力,有效清除这类污染要进行酸洗。

如果在预处理中使用了阳离子混凝剂或助滤剂,在使用阴离子性阻垢剂时要特别注意。会产生一种粘稠的粘性污染物,污染会造成操作压力增加,而且这种污染物清洗非常困难。

六偏磷酸钠(SHMP)是早期在反渗透中使用的一种普通阻垢剂,但随着专用阻垢剂的出现,用量已经大大减少了。SHMP的使用有一些限制。每2-3天要配制一次溶液,因为暴露在空气中会水解,发生水解后不仅会降低阻垢效果,而且还会造成磷酸钙结垢的可能性。使用SHMP可减少碳酸钙结垢,LSI可达到+1.0。

阻垢剂阻碍了RO进水和浓水中盐结晶的生长,因而可以容许难溶盐在浓水中超过饱和溶解度。阻垢剂的使用可代替加酸,也可以配合加酸使用。有许多因素会影响矿物质结垢的形成。温度降低会减小结垢矿物质的溶解度(碳酸钙除外,与大多数物质相反,它的溶解度随温度升高而降低),TDS的升高会增加难溶盐的溶解度(这是因为高离子强度干扰了晶种的形成)。

最常见的结垢性无机盐有:

◆ 碳酸钙(CaCO3)

◆ 硫酸钙(CaSO4)

◆ 硫酸锶(SrSO4)

◆ 硫酸钡(BaSO4)

不太常见的结垢性矿物质有:

磷酸钙(Ca3(PO4)2)

氟化钙(CaF2)

分散剂是一系列合成聚合物用来阻止膜面上污染物的聚集和沉积。分散剂有时也叫抗污染剂,通常也有阻垢性能。对于不同的污染物,不同的分散剂的效率区别很大,所以要知道所对付的污染物是什么。

需要分散剂处理的污染物有:

● 矿物质结垢

● 金属氧化物和氢氧化物(铁、锰和铝)

● 聚合硅酸

● 胶体物质(指那些无定型悬浮颗粒,可能含有土、铁、铝、硅、硫和有机物)

● 生物性污染物

硅酸的超饱和溶解度难以预测,在水中有铁存在时,会形成硅酸铁,硅酸的最大饱和浓度会大大降低。其他的因素还有温度和pH值。预测金属氧化物(如铁、锰和铝)也非常困难。金属离子的可溶解形式容许较高饱和度,不溶性离子形式更像是颗粒或胶体。

理想的添加量和结垢物质及污染物最大饱和度最好通过药剂供应商提供的专用软件包来确定。在海德能反渗透设计软件中采用的是较为保守的难溶盐超饱和度估算。过量添加阻垢剂/分散剂会导致在膜面上形成沉积,造成新的污染问题。在设备停机时一定要将阻垢剂及分散剂彻底冲洗出来,否则会留在膜上产生污染问题。在用RO进水进行低压冲洗时要停止向系统注入阻垢剂及分散剂。

阻垢剂/分散剂注入系统的设计应该保证在进入反渗透元件之前能够充分混合,静态搅拌器是一个非常有效的混合方法。大多数系统的注入点设在RO进水保安过滤器之前,通过在过滤器中的缓冲时间及RO进水泵的搅拌作用来促进混合。如果系统采用加酸调节pH,推荐加酸点要在上游足够远的地方,在到达阻垢剂/分散剂注入点之前已经完全混合均匀。

注入阻垢剂/分散剂的加药泵要调到最高注射频率,建议的注射频率是最少5秒钟一次。阻垢剂/分散剂的典型添加量为2-5ppm。为了让加药泵以最高频率工作,需要对药剂进行稀释。阻垢剂/分散剂商品有浓缩液,也有固体粉末。稀释了的阻垢剂/分散剂在储槽中会被生物污染,污染的程度取决于室温和稀释的倍数。推荐稀释液的保留时间在7-10天左右。正常情况下,未经稀释的阻垢剂/分散剂不会受到生物污染。

下面的表-2给出一些药剂厂商提供的加阻垢剂后,RO浓水中难溶盐最大饱和度,以及海德能设计软件所采用的保守警戒值。这些数值基于浓水的情况,以正常未加药时的饱和度为100%计算。海德能一直推荐用户要向厂商确证其产品的实际效率。

选择阻垢剂/分散剂的另外一个主要问题是要保证与反渗透膜完全兼容。不兼容药剂会造成膜的不可逆损坏。海德能相信供应商会进行药剂的RO膜兼容性测试和效率测试。我们建议用户向阻垢剂和分散剂厂商咨询下列一些问题:

● 与相关RO膜的兼容性如何?

● 有没有成功运行1000小时以上的最终用户列表?

● 与反渗透进水中的任何成分(比如铁、重金属、阳离子聚电解质等)有没有不可逆反应?

● 推荐添加量和最大添加量是多少?

● 有没有特殊的排放问题?

● 是否适于饮用水应用(有必要时)?

● 该厂商还供应与阻垢剂相容的混凝剂、杀菌剂和清洗剂等其他反渗透药剂吗?

● 该厂商是否提供膜解剖或元件清洗一类的现场技术服务?

表-2 加阻垢剂后难溶盐最大饱和度

垢物或污染物
药剂厂商推荐值
海德能推荐的保守值

碳酸钙LSI 值
+ 2.9
+ 1.8

硫酸钙
400%
230%

硫酸锶
1,200%
800%

硫酸钡
8,000%
6,000%

氟化钙
12,000%
未给出

硅酸
300 ppm 或更高
100%


5 ppm
未给出


4 ppm
未给出

5.2软化预处理

原水中含有过量的结垢阳离子,如Ca2+、Ba2+和Sr2+等,需要进行软化预处理。软化处理的方法有石灰软化和树脂软化。

1石灰软化

在水中加入熟石灰即氢氧化钙可去除碳酸氢钙,反应式为:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ +Mg(OH)2+2H2O

非碳酸硬度可加入碳酸钠(纯碱)得到进一步降低:

CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓

石灰-纯碱软化处理还可降低二氧化硅的含量,在加入铝酸钠和三氯化铁时会形成碳酸钙以及硅酸、氧化铝和铁的复合物沉淀。通过加入多孔氧化镁和石灰的混合物,采用60-70℃热石灰脱硅酸工艺,能将硅酸浓度降低到1mg/L以下。

通过石灰软化也可显著去除钡、锶和有机物,但石灰软化处理的问题是需要使用反应器以便在高浓度下形成沉淀晶种,通常要采用上升流固体接触澄清器。过程出水还需要设置多介质过滤器,并在进入膜单元之前要调节pH。使用含铁混凝剂,无论是否同时使用聚合物絮凝剂(阴离子型和非离子型),均可提高石灰软化的固液分离效果。

只有大型苦咸水/废水系统(大于200m3/H)才会考虑选择石灰软化工艺。

2树脂软化

a.强酸型树脂软化

使用钠离子置换除去结垢型阳离子,如Ca2+、Ba2+、Sr2+,树脂交换饱和后用盐水再生。钠离子软化法在常压锅炉水处理中广泛应用。这种处理方法的弊端是耗盐量高,增加了运行费用,另外还有废水排放问题。

b.弱酸型树脂脱碱度

主要在大型苦咸水处理系统中采用弱酸阳离子交换树脂脱碱度,脱碱度处理是一种部分软化工艺,可以节约再生剂。通过弱酸性树脂处理,用氢离子交换除去与碳酸氢根相同当量(暂时硬度)的Ca2+、Ba2+和Sr2+等,这样原水的pH值会降低到4-5。由于树脂的酸性基团为羧基,当pH达到4.2时,羧基不再解离,离子交换过程也就停止了。因此,仅能实现部分软化,即与碳酸氢根相结合的结垢阳离子可以被除去。因此这一过程对于碳酸氢根含量高的水源较为理想,碳酸氢根也可转化为CO2。

HCO3-+H+=H2O+CO2

一般不希望水中有二氧化碳,必要时要对原水或产水进行脱气,在有生物污染可能时(地表水,高TOC或高菌落总数),对产水脱气更为合适。在膜系统中高CO2浓度可以抑制细菌的生长。当希望系统运行在较高的脱盐率时,采用原水脱气较为合适,脱除CO2将会引起pH的增高,进水pH>6时,膜系统的脱除率比进水pH<5时要高。

● 再生所需要的酸量不大于105%的理论耗酸量,这样会降低操作费用和对环境的影响;

● 通过脱除碳酸氢根,降低了水中的TDS,这样产水TDS也较低;

弱酸型树脂处理的缺点是:

● 残余硬度

如果需要完全软化,可以增设强酸阳树脂的交换过程,甚至放置在弱酸树脂同一交换柱中,这样再生剂的耗量仍比单独使用强酸树脂时低,但是初期投入较高,这一组合仅当系统容量很大时才有意义。

另一种克服这一缺点的方法是在脱碱度的水中加阻垢剂,虽然迄今为止,人们单独使用弱酸树脂脱碱时,还未出现过结垢问题,但是我们仍极力建议你计算残留难溶盐的溶解度,并采取相应的措施。

● 处理过程中水会发生pH变化

因树脂的饱和程度在运行时发生变化,经弱酸脱碱处理的出水其pH值将在3.5-6.5范围内变化,这种周期性的pH变化,使工厂脱盐率的控制变的很困难。当pH<4.2时,无机酸将透过膜,可能会增加产水的TDS,因此,我们推荐用户增加一个并联弱酸软化器,控制在不同时间进行再生,以便均匀弱酸处理出水pH,其它防止极低pH值出水的方法是脱除CO2或通过投加NaOH调节弱酸软化后出水的pH值。

5.3去除胶体和颗粒物

1介质过滤

从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。多介质过滤器以成层状的无烟煤、石英砂、细碎的石榴石或其他材料为床层。床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成,而最重和最细品级的材料放在床的底部。其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。

在单一介质过滤器中,最细的颗粒材料反洗至床的顶部。大多数过滤发生在床顶部5cm区域内,其余作为支撑介质。有一泥浆层形成。虽然单一介质过滤器的滤速限制为81.5—163L/(min.m2)过滤面积,多介质过滤器的水力过程流速可高达815L/(min.m2),但因高水质的要求,通常在RO预处理中流速限制在306L/(min.m2)。

由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥,所以单独过滤不起作用。在这些情况下,在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和阳离子聚合物。因为阳离子聚合物在低剂量下就有效果,且不明显地增加过滤器介质的固体负荷,所以最常用。另一方面,如果阳离子聚合物进入现在采用的某些最通用的膜上,则它们却是非常强的污染物。很少量的阳离子聚合物就能堵塞这些膜,且往往难以去除。务须谨记当用阳离子聚合物作为过滤助剂时,必须小心使用。

2除铁、锰——氧化过滤

通常含盐量为苦咸水范围的某些井水呈还原态,典型特点是含有二价的铁和锰,有时还会存在硫化氢和氨。如果对这类水源进行氯化处理,或当水中含氧量超过5mg/L时,Fe2+将转化为Fe3+形成难溶解性的胶体氢氧化物颗粒。铁和锰的氧化反应如下:

4Fe(HCO3)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3+8CO2

4Mn(HCO3)2+O2+2H2O→4Mn(OH)3+8CO2

由于铁的氧化在很低的pH值时就会发生,因而出现铁污染的情况要比锰污染的情况要多,即使SDI小于5,RO进水的铁含量低于0.1mg/L,仍会产生铁污染的问题。碱度低的进水铁离子含量要高,这是因为FeCO3的溶解度会限制Fe2+的浓度。

处理这类水源的一种方法时防止整个RO过程中与空气和任何氧化剂如氯的接触。低pH值有利于延缓Fe2+的氧化,当pH<6,氧含量<0.5mg/L时,最大允许Fe2+浓度4mg/L,另一种是用空气、Cl2或KMnO4氧化铁和锰,将所形成的氧化物通过介质过滤器除去,但需要主要的是,由硫化氢氧化形成的胶体硫可能难以由过滤器除去,在介质过滤器内添加氧化剂通过电子转移氧化Fe2+,即可一步同时完成氧化和过滤。

海绿石就是这样一种粒状过滤介质,当其氧化能力耗尽时,它可通过KMnO4的氧化来再生,再生后必须将残留的KMnO4完全冲洗掉,以防止对膜的破坏。当原水中含Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+时,可在过滤器进水前连续投加KMnO4,但是在这种情况下,必须采取措施例如安装活性炭滤器以保证没有高锰酸钾进入膜元件内。

Birm过滤也可以有效地用于从RO/NF进水中去除Fe2+,Birm是一种硅酸铝基体上涂有二氧化锰形成沉淀,并且通过滤器反洗可将这些沉淀冲出滤器。由于该过程pH将升高,可能会发生LSI值变化,因而要预防滤器和RO/NF系统内出现CaCO3沉淀。

3 微絮凝

如果过滤前对原水中的胶体进行絮凝或混凝处理,可以大幅度地提高介质过滤器效率,使出水的SDI降低到5左右。硫酸铁和三氯化铁可以用于对胶体表面的负电荷进行失稳处理,将胶体捕捉到新生态的氢氧化铁微小絮状物上,使用含铝絮凝剂其原理相似,但因其可能有残留铝离子污染问题,并不推荐使用,除非使用高分子聚合铝。迅速的分散和混合絮凝剂十分重要,建议采用静态混合器或将注入点设在增压泵的吸入段,通常最佳加药量为10-30mg/L,但应针对具体的项目确定加药量。

为了提高混凝剂絮体的强度进而改进它们的过滤性能,或促进胶体颗粒间的架桥,絮凝剂与混凝剂一起或单独使用,絮凝剂为可溶性的高分子有机化合物,如线性的聚丙烯酰胺,通过不同的活性功能团,它们可能表现为阳离子性、阴离子性或中性非离子性。混凝剂和絮凝剂可能直接或间接地影响RO膜,间接的影响如它们的反应产物形成沉淀并覆盖在膜面上,例如当过滤器发生沟流而使混凝剂絮体穿过滤器并发生沉淀;当使用铁或铝混凝剂,但没有立即降低pH值时,在RO阶段或因进水浓缩诱发过饱和现象,就会出现沉淀,还有在多介质滤器后加入化合物也会产生沉淀反应,最常见的是投加阻垢剂,几乎所有的阻垢剂都是荷负电的,将会与水中阳离子性的絮凝剂或助凝剂反应而污染RO膜。

当添加的聚合物本身影响膜导致通量的下降,这属于直接影响。为了消除RO/NF膜直接和间接的影响,阴离子和非离子的絮凝剂比阳离子的絮凝剂合适,同时还须避免过量添加。

4微滤/超滤

采用超滤/微滤预处理工艺的反渗透/纳滤系统叫做集成膜系统(IMS)。与采用传统预处理工艺的反渗透系统相比,IMS设计具有一些明显的优势。

● MF/UF透过液水质更好。SDI和浊度更低,明显降低了对反渗透的胶体和有机物、微生物污染负荷。

● 由于膜在这里是污染物的绝对屏障,MF/UF滤液的高质量可以保持稳定。即便是地表水和废水等水质波动异常频繁的水源,这种稳定性也不会改变。

● 由于胶体污染减少,反渗透系统的清洗频率明显降低。

● 与一些传统过滤工艺相比,MF/UF系统操作更容易,耗时更少。

● 与采用大量化学品的传统工艺相比,MF/UF浓缩废液的处置比较容易。

Ⅶ 锅炉给水的除氧途径的方法

根据亨利定律可知,任何气体同时存在于水面上则气体的溶解度与其自己的分压力成正比,而且气体的溶解度仅与其本身的压力有关。在一定压力下,随着水温升高,水蒸气的分压力增大,而空气和氧气的分压力越来越小。在100℃时,氧气的分压力降低到零,水中的溶解氧也降低到零。当水面上压力小于大气压力时,氧气的溶解度在较低水温时也可达到零。这样,随着水温的升高,减小其中氧的溶解度,就可使水中氧气逸出。
另外,水面上空间氧气分子被排出,或转变成其他气体,从而氧的分压力为零,水中氧气就不断地逸出。采用物理方法除氧,是利用物理方法将水中的氧气析出,常用的有热力除氧法、真空除氧法和解析除氧法等。 热力除氧一般有大气式热力除氧和喷射式除氧。其原理是将锅炉给水加热至沸点,使氧的溶解度减小,水中氧不断逸出,再将水面上产生的氧气连同水蒸气一道排除,还能除掉水中各种气体(包括游离态CO2,N2),如用镁钠离子交换法处理过的水,加热后NH3,也能除去。除氧后的水不会增加含盐量,也不会增加其他气体溶解量,操作控制相对容易,而且运行稳定可靠,是目前应用最多的一种除氧方法。为了保证热力除氧器具有可靠的效果。
在设计和运行中应满足下列条件:
A. 增加水与蒸汽的接触面积,水流分配要均匀。
B. 保证氧气在水中的溶解压力与水面上它的分压力之间有压力差。
C. 保证使水被加热到除氧器工作压力下的沸腾温度,一般采用104℃。热力除氧技术是一种普遍采用的成熟技术,但在实际应用中还存在着一些问题:首先经热力除氧以后的软水水温较高,容易达到锅炉给水泵的汽化温度,致使给水在输送过程中容易被汽化;而且当热负荷变动频繁,管理跟不上,除氧水温<104℃时,使除氧效果不好。其次,这种除氧方法一般要求设备高位布置,增加了基建投资,设计、安装、操作都不方便。为了达到给水泵中软化水汽的目的,这种除氧方法一般要求除氧器高位配置,在使用过程中会产生很大的噪音和震动,带来不便。
第三,使得锅炉房自耗气量增大,减少了有效外供汽。
第四,对与小型快装锅炉和要求低温除氧的场合,热力除氧有一定的局限性,对于纯热水锅炉房也不能采用。 对于采取热力除氧的锅炉,在装新锅炉时,将大气热力除气器装在地面,而将除氧后的高温软化水输送管道经过软水箱,使其与软水箱中的水进行热交换,而后溜至锅炉给水泵,经省煤器进入锅炉。这样改进首先可以减少锅炉房的振动和噪音,改善了锅炉房的工作环境,还降低了锅炉房的工程造价。其次,通过在软水箱中的热交换,软水箱中的水温提高了,热量没有浪费,同时也相当于除氧器进水温度。除氧器将进水加热到饱和温度的时间也缩短了,有利于达到预期的除氧效果。 (1) 真空除氧能利用低品味余热,可用射流加热器加热软化水;
(2) 又能分级及低位安装,除氧可靠,运行稳定,操作简单,适用范围广。
(3) 我国节能工作大力开展以来,工业锅炉房用此法除氧日渐增多。 现在的解析除氧方法一般采用新型解析除氧器,用加热器代替了原来的锅炉烟气加热,并采用活性炭加催化剂作为还原剂,从而大大减少设备占地面积,在解析内部增加隔板控制水流,并加小孔和孔 管,使水中的含氧气体充分逸出,达到很好的除氧效果。
解析除氧设备小,制造容易,耗钢材少,投资低,操作方便,运行可靠,不用化学药品,减少了环境污染,可在低温下除氧,除氧效果好。目前国内在热水锅炉和单层布置的工业锅炉内已广泛应用。其缺点是只能除去水中氧气而不能除去其他不凝气体,水中二氧化碳含量有所增加;水箱水面不能密封,有时使除氧后的水与空气接触从而影响除氧效果。 解析除氧有以下特点:
(1)待除氧水不需要预热处理,因此不增加锅炉房自耗汽。
(2)解析除氧设备占地少,金属耗量小,从而减少基建投资。
(3)除氧效果好。
在正常情况下,除氧后的残余含氧量可降到0.05mg/L。
(4) 解析除氧的缺点是装置调整复杂,管道系统及除氧水箱应密封。 早在60年代,国内外许多锅炉房曾广泛的采用了此种技术,但由于当时的反应器是设置在烟道里,不能适应热负荷的变化。因此,该技术的使用一度受到限制。至90年代,研制出了一种几种设置电加热反应器的第二代解析除氧器,使这项技术又有了长足的发展。特别是清华大学和机电部设计研究院等单位研制的新型解析除氧器,克服了原来的不足和缺点,将加热炉与反应器分开,加热炉加热从解析除氧器出来的气体,加热后的气体经反应器时脱氧,使待脱氧水中的含氧气体能充分解析出来,保证了运行可靠性和除氧效果。
且体积和耗电量都比原来设备小。采用新型解析式系统,省去了除氧水箱,解决了原有水箱的密封问题。多家锅炉房运行证明,解析除氧器操作简单,投资低,运行可靠,效果好。但同时存在着影响除氧因素较多,只能除氧气,不能除其他气体的问题。 当水通过树脂层 后,把水的溶解氧由零价还原成负二价,形成氧化物(氧化铜),树脂失效后可用氨还原,Cu2+被树脂上的交换基因吸收。使用中应注意出水中含有微量氨,不能做生活饮用水。除氧水箱应与空气隔绝,同时要设两个除氧罐,才能保证连续供应脱氧水。 对于给水除氧技术,要时刻关注新技术、新材料、新成果,勇于探索和改进创新,寻求除氧效果好、运行可靠、管理简单、且所需投资少的方法,是当前急需解决的问题。
零位热力鼓泡膜化除氧、真空除氧和解析除氧等技术在近几年取得的进展是很好的范例。 锅炉给水除氧方式多种多样,要想高效经济、稳定安全运行,必须结合炉型和实际情况,根据锅炉的热力参数、水质、吨位、负荷变化、经济条件等情况综合考虑,因地制宜选用。锅内所加药品的数量是:锅内用软化水的,每吨水加10kgNaOH或20kgNa3PO4。每隔5天化验一次锅水PH值,控制指标为10~12。如果碱度低,要再补充些碱液。湿法保养适用于短期停用的锅炉,气温较低的地区不宜采用湿法保养,以免锅水结冻损坏锅炉

Ⅷ 怎样进行锅炉给水处理有哪几种方法

答:锅来炉给水的质量自不仅会直接影响蒸汽品质,热水品质,同时对锅炉的某些部位发生碱性或酸性腐蚀有一定影响。从多年的运行实践证明,即使采用锅炉补给水除盐等措施,炉内多少还会有速度不等的沉积物形成。但是,通过对锅炉给水中杂质含量的控制并加入适当的药剂进行辅助处理,有助于控制炉内沉积物的形成和各种腐蚀的发生。锅炉给水如采用天然原水,需进行水的预处理,一般包括絮凝、软化、沉淀(澄清)、过滤等方法。对炉内水一般采用加药处理等方法。如果取自城镇自来水管网的水,一般能满足下一步的水处理要求。因此,在实际工作中可根据原水水质和下一步处理要求,选择合适的工艺流程及相应设备。

Ⅸ 锅炉给水处理的处理技术:

炉内处理是使炉内结垢、腐蚀、蒸汽夹带得到控制而实现锅炉安全运行的最佳操作。只有良好的炉外处理而没有炉内处理,对锅炉安全而言只能是事倍功半。我国绝大数中心锅炉之所以不做炉内处理,这与上述国标中提出2吨/小时以下锅炉可以不做炉外处理是分不开的,使锅炉运行人员放松了炉内处理,导致大量锅炉无故消耗能源,至少缩短一半寿命。炉内处理一般以加药剂实现,使用的药剂有五部分,即阻垢剂、淤渣分散剂、除氧剂、消泡剂,蒸汽系统保护剂。

Ⅹ 锅炉给水化学处理的几种方式

锅炉给水化学处理一般这些方式:中、低压锅炉釆用钠离子交换或氢-钠离子交换,中高圧锅炉釆用阴阳离子交换或离子交换+反渗透脱盐系统设备…。一杰水质

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