电厂水处理培训

过滤处理（四）
Hale Waihona Puke Baidu
过滤处理（四）
过滤处理（五）
超滤处理（一）
超滤是利用超滤膜为过滤介质，以压力差为驱动力 的 一种膜分离过程。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只 允许水、无机盐及小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物 、胶体、微生物等物质透过，以达到水质净化的目的。 1mm=1000µm 1µm= 1000nm 1nm=10A（埃） 超滤膜 孔径通常在 5nm和0.1µm之间，以压力差为驱动力，从 入水中分离悬浮物、大分子和胶体物质、细菌和微生物等杂 质，对BOD和COD有部分的去除率。
反渗透处理（八）
不应作为一般运行过滤器使用，仅应作保安过滤使用， 通常设在高压泵之前。 一般为5µm。反洗和化学清洗效果不 明显，只能一次性使用。 反渗透阻垢处理： 反渗透的工作过程中，原水逐步得到浓缩，而最终成为 浓水，浓水经浓缩后各种离子浓度将成倍增加。自然水源中 Ca2+ 、Mg2+、 Ba2+、 Sr2+、 HCO-、SiO2 等倾向于产生结 垢的离子浓度积一般都小于其平衡常数，所以不会有结垢出 现，但经浓缩后，各种离子的浓度积都有可能大大超过平衡 常数，因此会产生严重的结垢。为防止结垢现象的发生，在 反渗透系统中通常需要通过加药装置向系统中加入阻垢剂。
过滤处理（二）
4、滤池滤料的结块：由于反洗不彻底，经过较长一段 时间运行会发生滤池过滤效果恶化，过滤周期缩短的现象， 在滤料中积累了一定数量的污泥，甚至发生污泥与滤料结成 块状，运行情况恶化。 5、单层滤料和多层滤料：单层滤料沉降速度仅与颗粒 大小有关，这样就形成上细下粗的分层，会使滤料表面形成 一层滤膜，使水流阻力迅速增大，而下部滤层的泥渣容量却 没有充分利用，导致运行周期短，滤层的截污能力差。双层 滤料是由两种比重不同的滤料组成。由于上部滤料颗粒较大 ，形成滤膜的可能性减少，底部滤料较细，仍可以发挥对水 中悬浮物的截留作用。
混凝澄清处理（二）
原水首先通过直列式混合器进入混合絮凝沉淀池。在 直列式混合器前端投加混凝剂完成快速混合过程，充分混 合的水在星形絮凝池内进行絮凝，在絮凝池第一格内投加 助凝剂，形成密实的矾花，之后进入V形沉淀池进行泥水 分离。沉淀池出水通过重力流入V型滤池进行过滤。
混凝澄清处理（三）
混凝澄清处理（四）
电厂用水的主要评价指标（一）
悬浮物：单位mg/L表征水中颗粒较大一类杂质的指标。水 质分析中常用浊度做为衡量悬浮物的指标。 含盐量：表示所有溶解盐类的综合。两种表示方法：摩尔 表示法，把水中各种阳离子或阴离子均按带一个电荷的离子 为基本单位，计算，单位mmol/L，然后将其全部相加， 二是质量表示法，都换算成mg/L，然后相加。 溶解固形物：是水经过滤后，那些仍溶于水的各种无机盐 类、有机物等。在水浴上蒸干，并在105-110度下干燥至恒 重所得到的蒸发残渣称为溶解固形物，单位mg/L。当水中 有机物含量比较少，水比较洁净时，有时也用溶解固形物 来近似地表示水中的含盐量。
反渗透处理（十）
影响反渗透水处理系统性能的因素： 压力 反渗透进水压力直接影响反渗透膜的膜通量和脱盐率。 膜通量的增加与反渗透进水压力呈线性关系；脱盐率与进水 压力成线性关系，但压力达到一定值后，脱盐率变化曲线趋 于平缓，脱盐率不再增加。 温度 脱盐率随反渗透进水温度的升高而降低。而产水通量则 几乎呈线性地增大。主要是因为，温度升高，水分子的粘度 下降，扩散能力强，因而产水通量升高；随着温度的提高， 盐分透过反渗透膜的速度也会加快，因而脱盐率会降低。
混凝澄清处理的主要影响因素： 水温、水的pH和碱度、接触介质、水的浊度、混凝剂剂量 、水力情况等 混凝效果 往往用出水残留浊度和有机物的去除率判断混凝效果。 正常运行监督要点： 重点监测参数：进水流量、压力，进出水浊度、pH值、 各部位泥渣沉降比。 负荷应稳定，不宜大幅度波动。需要提高或减低负荷运 行时，每次增加水量不超过额定水量的20%，间隔不得低 于0.5小时。
电厂用水的主要评价指标（二）
电导率：衡量水中含盐量最简便和迅速的方法就是测定水 的电导率。和离子含量有关外，还和离子的种类有关。 硬度：水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度，按水中存 在的阴离子的情况，划分为碳酸盐硬度 （即通过加热能以碳 酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子，故又叫暂时硬度）和非 碳酸盐硬度（即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子 ，又称永久硬度）。 碱度：水中含有能接受H+的物质的量。 酸度：水中含有能接受OH-的物质的量。 有机物：难以准确测定，拟定了许多可以大致估算有机物 总量的方法，应用最广泛的有耗氧量、生化需氧量等 COD/BOD/TOD/TOC
过滤处理（一）
过滤：水通过多孔材料层除去悬浮物的过程 滤料：用于过滤的多孔材料 如石英砂、无烟煤等 过滤机理：机械拦截、沉淀及吸附等作用 影响过滤的主要因素： 1、滤速：过慢，产水量小；过快，出水水质下降，一 般控制在10~12m/h。 2、反洗：去除滤料截留的泥渣，恢复滤料的过滤能力 3、水流均匀性：滤池在过滤或反洗过程中，要求通过 截面各部分的水流分布均匀，否则滤池就很难发挥其最大 效能，甚至引起偏流，缩短过滤周期。
反渗透处理（三）
氧化剂会对膜造成不可逆的损坏。聚酰胺类复合膜比醋 酸纤维膜更容易受到氧化剂的侵蚀。水中的氧化剂有游离氯、 次氯酸钠、溶解氧和6价铬等。在工业生产中，膜分离装置 允许进水的游离氯的最高含量，醋酸纤维素膜为1mg/L，而 芳香聚酰胺类复合膜为0.1mg/L。 乙醇、酮、乙醛、酰胺等有机溶剂，对膜有一定的影响， 必须防止此类有机物与膜的接触。 微生物可以通过酶的作用分解膜的成分，防止微生物的 侵蚀，对延长膜的寿命比较重要。 此外，运行压力的大小也会影响膜的使用性能。在压力 的作用下，膜会产生变形。膜的变形分为弹性变形和非弹性 变形。当压力过高时，膜处于非弹性变形范围，将发生不可 逆压实状态，影响膜的使用寿命。
超滤处理（二）
错流过滤： 是指超滤的进水以平行膜表面的流动方式流过膜的一侧 ，当给流体加压后，产水以垂直进水的方向透过膜，从膜的 另一侧流出，形成产品水。 特点是：进水为一股水，产品水和浓水分两股水流出， 从而实现膜表面的自清洗。 当水质较差时，超滤可以错流运行，而反渗透只能错流 运行，错流的浓水如果排放掉则会使系统水回收率降低，与 死端过滤相比，其结垢和污染倾向较低，出力下降的趋势相 对比较小。
反渗透处理（四）
反渗透处理（五）
陶氏FILMTEC™ BW30-365-FR
反渗透处理（六）
反渗透处理（七）
反渗透水处理装置： 反渗透水处理装置是包括从保安过滤器的进口法兰至反 渗透淡水出水法兰之间的整套单元设备。包含保安过滤器、 高压泵、反渗透本体装置、电气、仪表及连接管线、电缆等 可独立运行的装置。此外包含化学清洗装置和反渗透阻垢剂 加药装置，海水脱盐系统中还包含能量回收装置。 保安过滤器： 为保证反渗透本体的安全运行，即使有良好的预处理系 统，仍需要设置精密过滤设备，起安全保障作用，故称之 为保安过滤器。
混凝澄清处理（一）
在混凝过程中，含有微小悬浮微粒和胶体杂质被聚集成 较大的固体颗粒。利用凝聚沉降的原理，使颗粒性的杂质与 水分离的过程，称为混凝澄清处理。 混凝过程，就是在水中投加混凝剂后，经过混合、凝聚 、絮凝等综合作用，最后使胶体颗粒和其他微小颗粒聚合成 较大的絮状物。凝聚和絮凝的全过程称为混凝。 凝聚：向水中投加电解质（铁盐或铝盐），使胶体脱稳 ，（电性中和、双电层压缩、范德华力吸附等作用），天然 水和废水中胶体带负电。 絮凝：脱稳后的胶体初始絮凝物的粒径一般在1um以上， 为了使其互相碰撞而黏合成大颗粒的絮凝体，需要另外向水 中输入能量。
胶体：颗粒直径在10-6~10-4mm之间的微粒。有布朗运动 不能靠静置的方法自水中分离出来，胶体粒子活性大并带有 负电荷，同类胶体之间有同性电荷的斥力，不宜相互黏合 成较大的颗粒，所以，胶体的水溶液比较稳定。它们常是 铁、铝、硅的无机化合物和有机胶体等不溶于水的分子，
天然水中的杂质（二）
溶解物质：指颗粒直径小于10-6 mm的微粒。 1、离子态杂质：钙离子、镁离子、钠离子、钾离子、铁离 子、HCO3-和CO32-、SO42- 、CL- 、硅（SiO2），在锅炉 水处理中，水中的硅均以SiO2表示，由于硅化合物在锅炉的 金属表面上或者在汽轮机叶片上形成沉积物后非常难以清除 ，所以称为锅炉水处理中的重点清除对象。 2、溶解气体：氧气和二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、和氨 等等。 3、微生物： 包括细菌、藻类、真菌类、病毒、鞭毛虫等，苔类等等。
常用混凝药剂： 主要是铝盐和铁盐，铁盐生成的絮凝物密度大，沉降速 度快，PH值适应范围宽，混凝效果受温度的影响比铝盐 小。 助凝剂： 助凝剂是用于调节或改善混凝条件，促进凝聚作用所添 加的药剂或为改善絮凝体结构的高分子物质。 混凝剂：聚合氯化铝（PAC） 助凝剂：聚丙烯酰胺（PAM）
混凝澄清处理（五）
火力发电厂水处理
大唐鲁北发电有限责任公司
目录 一、天然水中的杂质 二、电厂用水的主要评价指标 三、混凝澄清处理 四、过滤处理 五、超滤处理 六、反渗透处理 七、离子交换处理
天然水中的杂质（一）
悬浮物：颗粒较大，一般在10-4mm以上，在水中不稳定 。沙子粘土之类的会下沉，轻的悬浮物，如动植物生存过程 中产生的物质或死亡后腐败的产物，当水静置时会上浮。
过滤处理（三）
V型滤池：瓷砂滤层，气、水同时反冲洗兼有待滤水的表面 扫洗，出水水质好、滤速高、运行周期长、反冲 洗效果好、节能和便于自动化管理等特点 高效过滤器：捕集0.5um以下的颗粒灰尘及各种悬浮物 多介质过滤器：两种以上的介质作为滤层 活性碳过滤器：用于去除色、味、余氯和有机物，其主要作 用方式是吸附 滤池的运行实际上是过滤、反洗、过滤、反洗周而复始 的过程。
超滤处理（三）
死端过滤： 指超滤的进水以垂直膜表面的方式流动，产水以平行进 水的方向透过膜，从膜的另一侧流出，形成产品水。电厂通 常采用死端过滤。 死端过滤能量消耗小，水回收率高。但是死端过滤，杂 质都压在膜表面，在进水杂质含量高时在一个制水周期里将 使得过滤阻力迅速增大。 通常认为，错流过滤时，由于流体在膜表面产生剪切力， 从而可以减少浓差极化，对提高通量、减轻膜的污堵很有帮 助。当原水浊度高时，系统需要从死端过滤改为错流过滤。
反渗透处理（九）
背压： 指产品水侧压力大于给水压力的情况，正常情况下是不 会也不允许有背压的，但是如果系统正常或者故障停机，阀 门设置或者开闭不当，那么就有可能存在背压。 膜口袋的三面是用粘结剂粘接在一起的，如果产品水侧 的压力大于给水侧的压力，那么这些粘接线就会破裂而导致 膜元件脱盐率的丧失或者明显降低，因此从安全的角度考虑， 反渗透系统不能够存在背压。
超滤处理（四）
错流过滤图示
压力
进料液
浓缩液
透过液
超滤处理（五）
死端过滤图示
进料液
压力
透过液
反渗透处理（一）
反渗透处理（二）
反渗透脱盐的依据是： ①半透膜的选择透过性，即有选择地让水透过而不允许 盐透过；②盐水室的外加压力大于盐水室与淡水室的渗透压 力，提供了水从盐水室向淡水室移动的推动力。 反渗透膜的稳定性： 膜的稳定性主要指膜本身的水解稳定性和化学稳定性。 膜稳定性越好，使用寿命越长。 膜的水解稳定性与膜材料和接触的介质性质有关系。温 度升高，膜的水解速度会加快。一般水处理用的反渗透膜的 最高使用温度为45℃，工业生产中，一般控制运行温度在 25℃左右，最高可在30℃左右，不宜在更高的温度下长期使 用。
反渗透处理（十一）
含盐量 水中盐浓度是影响膜渗透压的重要指标，随着进水含盐 量的增加，膜渗透压也增大。在反渗透进水压力不变的情况 下，进水含盐量增加，因渗透压的增加抵消了部分进水推动 力，因而通量变低，同时脱盐率也变低 pH 不同种类的膜元件适用的pH值范围差别较大，如醋酸纤 维膜在pH 值4～8的范围内产水通量和脱盐率趋于稳定，在 pH值低于4或高于8的区间内，受影响较大。目前工业水处理 使用的膜材料绝大多数为复合材料，适应的pH值范围较宽（ 连续运行情况下pH值可以控制在3～10的范围），在此范围 内的膜通量和脱盐率相对稳定