锅炉化学水处理

锅炉化学水处理

1．天然水中的杂质及其对锅炉的危害

水在自然循环中，无时不于外界接触。由于水极易与各种物质混杂，溶解能力又较强，所以，任何天然水中都含有多种多样的杂质。当水源受到生活污水工业废水及其各种杂质，按它们在水中存在状态的颗粒大小，可分成三类：悬浮物、胶体和溶解物。

(1) 悬浮物

悬浮物是颗粒直径在10-4mm以上的微粒，主要是指泥土、砂砾和动植物残余体等不溶性杂质。按其微粒大小和比重的不同，有的漂浮，有的悬浮，有的沉淀。这类杂质在水中是不稳定的，很容易除去。水浑浊，一般都是由此类物质所造成的。

含有悬浮物的天然水的天然水，显然不能当作锅炉使用水使用。这种水直接供给锅炉，悬浮物会堵塞锅炉内循环通道或沉积在锅炉受热面上而发生事故直接进入离子交换软化器，也会污染交换剂而减少制水量和出水量。

(2) 胶体物

胶体物是颗粒直径在10-6～10-4mm之间的微粒，是许多分子和离子的集体，主要是铁、铝、硅的化合物以及动植物的有机体的分解产物。动植物有机体的分解产物主要是腐殖质，它常常将水染成黄绿色或褐色。胶体微粒，由于比面积（即指单位体积所具有的表面积）很大，所以表面常常因吸附多量离子而带电，结果使同类胶体物颗粒因为带有同性电荷而相互排斥，它们在水中不能相互结合，不能依靠重力自行下沉，可在水中稳定存在。

若不除去水中的胶体物，将会使锅炉产生坚硬的水垢，并使锅炉产生大量的泡沫，容易引起汽水共腾，污染蒸汽品质，影响锅炉正常运行。

(3) 溶解物

这类物质以分子或离子状态存在于水中，其颗粒大小约〈10-6mm水中的溶解物大都为溶解在水中的离子和一些溶解气体。

显离子状态的溶解物

天然水中常遇到的各种各种离子见表2-3，其中第一类是常见的。这些离子的来源主要是天然水流经地层时，溶解了某些矿物质所致。

a.钙离子Ca2+:在含盐量少的水中，钙离子的含量常常在阳离子中占第一位。天

然水中的钙离子，主要来自地层中的石灰石CaCO

3和CaCO

3

·2H

2

O的溶解。CaCO

3

在水中的溶解度虽然很小，但在水中含有CO

2

时，它就较易溶解。这是因为它们相互反应而生成溶解度较大的碳酸氢钙的缘故，其反应如下式（2-1）：

CaCO

3 + CO

2

+ H

2

O ≒ Ca(HCO

3

)

2

b.镁离子Mg2+：天然水中镁离子的来源大都是由于白云石MgCO

3·CaCO

3

受含CO

2

的水解所致。白云石在水中的溶解情况与石灰石相似。白云石中碳酸镁MgCO

3

的溶解反应，如式（2—2）

MgCO

3 + CO

2

+ H

2

O ≒ Mg(HCO

3

)

2

在含盐量少的水中，镁离子的浓度一般为钙离子的25～50%；在含盐量最大的（＞1000PPm）水中，镁离子的浓度可接近甚至超过钙离子浓度。

c.碳酸氢根HCO3-：天然水中的HCO3-，主要是水中溶解的CO

3

和碳酸盐反应后产

生的，它们的反应式可参看式（2-1）和（2-2）。HCO

3

是天然水中常见、最主要的阴离子。

2.工艺概述：

原水→加热器→（杀菌剂、混凝剂）介质过滤器→活性炭过滤器→（阻购剂）剂）保安过滤器→反渗透装置→除碳器→混合离子交换器→除盐水箱

∙

主体设备简述：

a.介质过滤器

介质过滤器可以除去颗粒、悬浮物和胶体，这是基于当水流流过过滤介质的床层时，颗粒、悬浮物和胶体会附着在过滤介质的表面。过滤出水水质取决于杂质的大小、表面电荷和形状、原水的组成和操作条件等，设计和操作合理，通常经过介质过滤器处理就可以达到SDI小于5。

电厂化学水处理系统最常用的过滤介质是石英砂和无烟煤，细沙过滤器石英砂颗粒有效直径为0.35mm-0.5mm,无烟煤过滤器颗粒有效直径为0.7mm-0.8mm,但采用石英砂上填充无烟煤的双介质过滤器时，他允许悬浮物等杂质进入过滤层内部，产生更有效的深层过滤而延长清洗间隔。过滤介质的最小设计总床层深度为0.8m,在双介质过滤器中，通常填充0.5m高的石英砂和0.4m高的无烟煤。

设备规范：

b. 活性炭过滤器

活性炭过滤器利用活性炭的吸咐性能去除液体中的杂质使液体得到净化，其吸附能力体现在以下几方面：

1、能吸附水中的有机物、胶体微粒、微生物。

2、可吸附氯、氨、溴、碘等非金属物质。

3、可吸附金属离子，如银、砷、钗、六价铬、汞锑、锡等离子。

4、可有效去除色度和气味及制药工业除去水中热源，延长交换树脂的使用寿命。

设备规范：

b.反渗透装置

反渗透是在九十年代发展起来的一种膜分离技术，它主要利用半透膜的渗透原理，通过一定的方式给它施加一种压力，反于自然渗透方向的力，使浓溶液中的水向稀溶液中渗透，这种方式称为反渗透。由反渗透元件组成的装置为反渗透装置.

反渗透装置的进水水质要求：

SDI < 5

浊度< 1NTU

余氯< 0.1ppm

PH 2~11

最高运行温度 35℃

最大运行压力< 4.1Mpa

d.混合离子交换器

混合离子交换器是利用阴阳离子交换树脂的选择性及平衡反应原理除去水中离子的一种方法。它是水处理讲述中最常用的一种也是在水处理方面制取高纯水的一种必备设备。常用于反渗透的后处理,产水电导为0.2us/cm.

设备规范：

3.全膜工艺概述：

原水→加热器→（杀菌剂、混凝剂）超滤装置→（阻垢剂）保安过滤器→1级反渗透装置→除碳器→2级反渗透装置→EDI装置→除盐水箱

∙

主体设备简述：

a.超滤装置

超滤是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。超滤膜应用很广，可用于除菌、除热源、胶体和大分子有机物，还可用于对许多特殊溶液的分离、精制，如血液净化、蛋白质精制等。同时，由于是常温操作，也很适用于对那些热敏性物质，如果汁、生物制品等的分离、浓缩、精制等处理。

目前国内超滤生产厂家很多，种类大多是中空纤维型，材质基本上为聚砜和