鍋爐水處理基本知識(shí).ppt

2020/5/18,1,鍋爐水處理基本知識(shí),盧麗芳河南省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)研究院,2020/5/18,2,介紹,一、鍋爐用水及水質(zhì)二、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及水質(zhì)指標(biāo)三、鍋爐水處理方法四、鍋爐停爐保護(hù)和鍋爐化學(xué)清洗五、鍋爐水（介）質(zhì)處理檢驗(yàn)六、復(fù)習(xí),2020/5/18,3,水在鍋爐中的作用,水在電力生產(chǎn)過程中的作用1、傳遞能量；2、冷卻介質(zhì)。,2020/5/18,4,水的性質(zhì),水是無色、無味、透明的液體。純水是由氫和氧兩種元素化合而成的，其分子式是H2O1、水有三態(tài)：隨著溫度的不同，水會(huì)呈現(xiàn)液態(tài)、汽態(tài)和固態(tài)三種形式。它們之間能夠互相轉(zhuǎn)化。2、水在一個(gè)大氣壓下、溫度為4時(shí)體積最小，密度最大；超過或低于4時(shí)密度減小，體積膨脹。3、水的壓縮性很小，受到壓力時(shí)以相等大小的壓力向各個(gè)方向均勻傳遞。4、水在容器內(nèi)部對(duì)任何方向都有壓力，在同一深度，對(duì)各個(gè)方向的壓力都相等，深度增加，壓力也增加，所以在同一鍋爐上如果壓力表裝的高低位置不同，指示出的壓力值也不同。5、水有連通器內(nèi)，當(dāng)水面上的壓力相等時(shí)，各處的水面與鍋筒（或汽包）中的水面是一致的。6、水的比熱為4.19kJ/kg或1kcal/kg.，較其它液體大，即一定數(shù)量的水當(dāng)溫度升高時(shí)吸收的熱量，比其它液體在相同情況下所吸收的熱量多。7、水具有毛細(xì)現(xiàn)象。水在毛細(xì)管內(nèi)形成向上的彎月面，管孔越細(xì)，上升量越大。8、水是極性分子，具有強(qiáng)的溶解能力。,2020/5/18,5,第一節(jié)鍋爐用水及水質(zhì),一、鍋爐用水的水源1、地表水形成：雨水、雪水、泉水匯集種類：江河、湖泊、水庫、海洋特點(diǎn)：懸浮物、溶解鹽含量高、隨季節(jié)變化大；有機(jī)物含量高。,2020/5/18,6,第一節(jié)鍋爐用水及水質(zhì),2、地下水形成：雨水、地表水滲流特點(diǎn)：過濾作用、懸浮物、菌類物含量少；水體不易被污染；含鹽量較高。3、自來水形成：天然水凈化而成特點(diǎn)：懸浮物少、有機(jī)物少、堿度小、余氯高。,2020/5/18,7,圖0-1凝汽式發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程,2020/5/18,8,二、鍋爐用水的分類,1、原水生水：沒有經(jīng)過凈化的天然水2、補(bǔ)給水：原水經(jīng)過凈化后用來補(bǔ)充鍋爐汽水損失的水。類型：清水、軟化水、除鹽水、除氧水等3、凝結(jié)水：蒸汽經(jīng)生產(chǎn)或采暖設(shè)備進(jìn)行熱交換冷凝后的水。特點(diǎn)：水量大、潔凈、可回收利用；提高給水水質(zhì)、減少水處理的工作量。,2020/5/18,9,二、鍋爐用水的分類,4、給水：供給鍋爐工作的水特點(diǎn)：凝結(jié)水和補(bǔ)給水兩部分組成；水質(zhì)符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)5、鍋水：在鍋爐內(nèi)受熱或沸騰的水特點(diǎn)：幾乎是汽水混合物狀態(tài)（除下降管中的水外）;濃縮、蒸發(fā)產(chǎn)生水垢及水渣。6、排污水：排掉的鍋水特點(diǎn)：存在泥垢和泥渣；存在較多鹽類物質(zhì)；排污量得當(dāng)。,2020/5/18,10,三、給水水質(zhì)不良造成的危害,1、鍋爐結(jié)垢1.1結(jié)垢的成因：沉淀成垢-泥垢（懸浮物）析出成垢-軟垢（碳酸鹽）結(jié)晶成垢-硬垢（硫酸鹽、硅酸鹽）1.2結(jié)垢的危害：1.2.1浪費(fèi)燃料：結(jié)垢1mm，浪費(fèi)6%燃料1.2.2受熱面損壞：傳熱性能差；受熱面壁溫高；超過材料的允許溫度；金屬材料過熱。1.2.3鍋爐出力降低，破壞正常的鍋爐水循環(huán)。1.2.4增加鍋爐檢修量，降低鍋爐使用壽命。,2020/5/18,11,三、給水水質(zhì)不良造成的危害,2鍋爐腐蝕2.1金屬受壓元件破損2.2增加鍋水中的結(jié)垢成分，水垢含鐵時(shí)傳熱效果更差；2.3產(chǎn)生垢下腐蝕。3鍋水起沫3.1起沫的原因：含鹽量高；皂化反應(yīng)；汽水共騰；蒸汽嚴(yán)重帶水。3.2起沫的危害：蒸汽受到嚴(yán)懲污染；過熱器管和蒸汽流通管道產(chǎn)生積鹽；過熱蒸汽溫度下降；水位計(jì)液面模糊；在蒸汽流動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生水錘作用；引起系統(tǒng)腐蝕。,2020/5/18,12,第二節(jié)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)指標(biāo),一、天然水中的雜質(zhì)1、形成：水的溶解能力強(qiáng)；與大氣、土壤、巖石接觸；工業(yè)廢水、生活廢水污染。2、種類：懸浮物1100um；膠體物1100nm；溶解物0.11nm3、性質(zhì)3.1懸浮雜質(zhì)3.1.1成分：粘土、細(xì)砂、礦物廢渣、有機(jī)物。3.1.2性質(zhì)：顆粒直徑大；呈懸濁狀；動(dòng)水中懸浮狀；凈水中沉淀狀。3.1.3危害：受熱面底部沉積；影響傳熱；影響水循環(huán)；造成受熱面堵塞。,2020/5/18,13,第二節(jié)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)指標(biāo),3.2膠體雜質(zhì)3.2.1成分：無機(jī)礦物質(zhì)；有機(jī)膠體；高分子物質(zhì)；微生物；3.2.2性質(zhì)：顆粒較?。槐缺砻娣e大；表面電荷；分散狀態(tài)；不易沉淀；光線散射3.2.3危害：受熱面沉積；引起鍋水起泡沫；蒸汽帶水；汽水共騰。3.3氣體雜質(zhì)3.3.1成分：SO2、H2S、O2、N2、CO2等3.3.2危害：造成鍋爐金屬腐蝕3.4離子雜質(zhì)3.4.1種類：陽離子、陰離子3.4.2形成：無機(jī)鹽類溶于水3.4.3危害：形成水垢、鍋水起沫、加速腐蝕,2020/5/18,14,二、水質(zhì)指標(biāo),水質(zhì)：是指水和其中的雜質(zhì)共同表現(xiàn)的綜合特性；水質(zhì)指標(biāo)表示水中雜質(zhì)的種類及含量，用它來判斷水質(zhì)的優(yōu)劣；水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是指水在具體應(yīng)用中所限定的水質(zhì)指標(biāo)范圍。工業(yè)鍋爐的水質(zhì)指標(biāo)有兩種：一是表示水中某種雜質(zhì)含量的成分指標(biāo)，另一種是為了技術(shù)上需要人為擬定的，反映水質(zhì)某一方面特性的技術(shù)指標(biāo)。技術(shù)指標(biāo)通常表示某一類物質(zhì)的總含量。,2020/5/18,15,二、水質(zhì)指標(biāo),1、濁度：是指水中懸浮物對(duì)光線透過時(shí)所發(fā)生的阻礙程度。水中的懸浮物一般是泥土、砂粒、微細(xì)的有機(jī)物和無機(jī)物、浮游生物、微生物和膠體物質(zhì)等。水的濁度不僅與水中懸浮物質(zhì)的含量有關(guān)，而且與它們的大小、形狀及折射系數(shù)等有關(guān)。水中含有泥土、粉砂、微細(xì)有機(jī)物、無機(jī)物、浮游生物等懸浮物和膠體物都可以使水質(zhì)變的渾濁而呈現(xiàn)一定濁度，水質(zhì)分析中規(guī)定：1L水中含有1mgSiO2所構(gòu)成的濁度為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濁度單位，簡(jiǎn)稱1FTU。2、含鹽量：表示水中溶解鹽類的總和。mg/l指標(biāo)：溶解固形物RG電導(dǎo)率DD氯根CL-,2020/5/18,16,二、水質(zhì)指標(biāo),3、硬度：表示水中某些高價(jià)金屬離子含量的總和。單位：mmol/l分類：按陽離子分為鈣硬、鎂硬按陰離子分為暫硬、永硬4、堿度：表示水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的所有堿性物質(zhì)的總含量。單位：mmol/l分類：酚酞堿度、甲基橙堿度,2020/5/18,17,二、水質(zhì)指標(biāo),5、相對(duì)堿度：表示水中游離氫氧化鈉與溶解固形物的比值。6、PH值：表示水中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)7、溶解氧；8、含油量；9、亞硫酸根；10、磷酸根；11、含鐵量,2020/5/18,18,GB15762008工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),1、范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)鍋爐運(yùn)行時(shí)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于額定出口蒸汽壓力小于3.8MPa，以水為介質(zhì)的固定式蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐，也適用于以水為介質(zhì)的固定式承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于鋁材制造的鍋爐。,2020/5/18,19,GB15762008工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)3.1原水rawwater未經(jīng)過任何處理的水。3.2軟化水softenedwater除掉大部分或全部鈣、鎂離子后的水。3.3除鹽水demineralizedwater通過有效的工藝處理，全部或大部分去除水中的懸浮物和無機(jī)陽、陰離子等雜質(zhì)后，所得成品水的統(tǒng)稱。3.4補(bǔ)給水make-upwater原水經(jīng)過處理后，用來補(bǔ)充鍋爐汽水損耗的水。3.5給水boilerfeedwater直接進(jìn)入鍋爐的水，通常由補(bǔ)給水、回水和疏水等組成。3.6鍋水boilerwater鍋爐運(yùn)行時(shí)，存在于鍋爐中并吸收熱量產(chǎn)生蒸汽或熱水的水。3.7回水backwater鍋爐產(chǎn)生的蒸汽、熱水，作功后或熱交換后返回到給水中的水。3.8鍋內(nèi)加藥處理boilerwaterinternalchemicaltreatment為了防止或減緩鍋爐結(jié)垢、腐蝕，有針對(duì)性的向鍋內(nèi)投加一定數(shù)量藥劑的水處理方法。3.9鍋外水處理boilerwaterexternaltreatment原水在進(jìn)入鍋爐前，對(duì)鍋爐運(yùn)行有害的雜質(zhì)經(jīng)過必要的工藝進(jìn)行處理的方法。,2020/5/18,20,GB15762008工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),采用鍋外水處理的自然循環(huán)蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐的給水和鍋水水質(zhì)應(yīng)符合表1規(guī)定GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc4.1.2單純采用鍋內(nèi)加藥處理的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質(zhì)額定蒸發(fā)量小于等于4t/h，并且額定蒸汽壓力小于等于1.3MPa的蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐可以單純采用鍋內(nèi)加藥處理，但加藥后的汽、水質(zhì)量不得影響生產(chǎn)、生活。給水和鍋水水質(zhì)應(yīng)符合表2規(guī)定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc采用鍋外水處理的熱水鍋爐，給水和鍋水水質(zhì)應(yīng)符合表3規(guī)定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc單純采用鍋內(nèi)加藥處理的熱水鍋爐水質(zhì)對(duì)于額定功率小于等于4.2MW承壓的熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐（管架式熱水鍋爐除外），可單純采用鍋內(nèi)加藥處理，但加藥后的汽、水質(zhì)量不得影響生產(chǎn)、生活。給水和鍋水水質(zhì)應(yīng)符合表4規(guī)定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc貫流鍋爐、直流鍋爐應(yīng)采用鍋外水處理，其水質(zhì)應(yīng)符合表5的規(guī)定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc,2020/5/18,21,GB15762008工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),余熱鍋爐水質(zhì)余熱鍋爐的水質(zhì)指標(biāo)應(yīng)符合同類型、同參數(shù)鍋爐的要求。補(bǔ)給水水質(zhì)4.5.1應(yīng)當(dāng)根據(jù)鍋爐的類型、參數(shù)、回水回收率、排污率、原水水質(zhì)和鍋水、給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)選擇補(bǔ)給水處理方式。4.5.2補(bǔ)給水處理方式應(yīng)保證給水質(zhì)量符合本標(biāo)準(zhǔn)。4.5.3軟水器再生后或連續(xù)床出水氯離子含量不得大于進(jìn)水氯離子含量1.1倍。4.5.4以軟化水為補(bǔ)給水或單純采用鍋內(nèi)加藥處理的鍋爐正常排污率不宜超過10.0；以除鹽水為補(bǔ)給水的鍋爐正常排污率不宜超過2.0。,2020/5/18,22,GB15762008工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),回水水質(zhì)回水質(zhì)量應(yīng)當(dāng)保證給水質(zhì)量符合本標(biāo)準(zhǔn)，并盡可能地提高回水利用率。回水質(zhì)量符合表6規(guī)定，并應(yīng)根據(jù)回水可能受到的污染介質(zhì)，增加必要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。.20110325宣貫GB1576-2008講稿.doc,2020/5/18,23,第三節(jié)鍋爐水處理方法,一、鍋外化學(xué)處理1、預(yù)處理2、沉淀軟化法3、離子交換軟化法二、鍋內(nèi)加藥處理,2020/5/18,24,1、補(bǔ)給水處理：（1）預(yù)處理、（2）除鹽處理2、給水處理：（1）加氨處理、（2）除氧處理3、鍋水處理：（1）加磷酸鹽處理、（2）排污4、凝結(jié)水處理：（1）混床精處理5、返回水處理：（1）除油、（2）除鐵6、冷卻水處理：（1）防腐（殺菌）（2）防垢（穩(wěn)定處理）7、熱力設(shè)備停用保護(hù)8、熱力設(shè)備檢驗(yàn)9、化學(xué)清洗10、水、汽質(zhì)量監(jiān)督,火力發(fā)電廠水處理工作內(nèi)容,2020/5/18,25,預(yù)處理,一、預(yù)處理的目的1、去除水中懸浮物質(zhì)2、去除水中膠體物質(zhì)二、預(yù)處理的藥劑1、鋁鹽：硫酸鋁；明礬；偏鋁酸鈉2、鐵鹽：硫酸亞鐵；氯化鐵三、預(yù)處理的方法1、混凝2、沉淀3、過濾,2020/5/18,26,水的預(yù)處理,第一節(jié)概述預(yù)處理目的：去除水中懸浮物和膠體物質(zhì)，使水澄清。高硬度高堿度水軟化降堿（石灰處理）預(yù)處理工藝流程：混凝、(沉淀)、澄清、過濾,第二節(jié)水的混凝處理一、混凝原理水中懸浮物在水流滯緩或靜止?fàn)顟B(tài)下會(huì)自行沉降。顆粒越細(xì)小，沉降越緩慢；當(dāng)顆粒非常細(xì)小呈膠體狀時(shí)，基本不會(huì)自行沉降?；炷幚恚合蛩型都踊炷齽?，通過混凝作用，破壞膠體的穩(wěn)定性（此過程也稱“脫穩(wěn)”），使細(xì)微的懸浮物和膠體物顆粒凝聚成絮狀大顆粒沉淀下來，使水得到澄清。,2020/5/18,27,1、膠體的穩(wěn)定性,2、膠體的親水性與憎水性,促使水中膠體具有聚集穩(wěn)定性的原因：（1）同種膠體微粒帶有相同電荷、相互排斥；（2）膠體微粒的表面被水分子包圍，阻礙了膠體顆粒間的接觸；（3）膠體表面吸附有某些促使膠體穩(wěn)定的物質(zhì)。,2020/5/18,28,3、膠體的雙電層結(jié)構(gòu),4、膠體的電位0膠核表面處的電位（熱力學(xué)電位）；d吸附層與擴(kuò)散層分界處的電位；滑動(dòng)界面處的電位（電動(dòng)電位）。對(duì)于天然淡水來說，因水中電解質(zhì)很少，可以認(rèn)為和d兩種電位大致相等。,2020/5/18,29,5、膠體顆粒中的作用力,在溶液中，兩個(gè)電荷符號(hào)相同的膠體之間存在著：同性電荷間的靜電斥力；分子間的范德華引力。6、膠體的脫穩(wěn)（1）壓縮雙電層在水溶液中投加某種電解質(zhì)，當(dāng)加藥量達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，會(huì)發(fā)生膠體聚集現(xiàn)象（助凝劑）。（2）吸附與電中和向水中加帶相反電荷的膠體，使之與原膠體發(fā)生電中和（混凝劑）。（3）網(wǎng)捕作用（4）吸附與架橋,2020/5/18,30,一、混凝原理,1、混凝過程以硫酸鋁Al2(SO4)3為例（1）混凝劑發(fā)生水解反應(yīng)：,反應(yīng)過程中不斷有H+產(chǎn)生，水的pH有所下降（2）水中雜質(zhì)膠體與Al(OH)3膠體相互吸引，中和，生成粗大顆粒下降。,2020/5/18,31,2、混凝作用,（1）吸附與架橋作用；（2）中和作用；（3）表面接觸作用；（4）網(wǎng)捕作用。二、影響混凝效果的因素（一）水的pH影響（加藥后）1、對(duì)Al(OH)3溶解度的影響：pH過高或過低都會(huì)促使Al(OH)3溶解，影響混凝效果。pH5.57.5較適宜當(dāng)pH5.5時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：,使Al(OH)3溶解度增加，混凝效果下降,2020/5/18,32,當(dāng)pH7.5時(shí)：,當(dāng)pH9時(shí)：使Al(OH)3溶解度增加，效果下降。,2、對(duì)膠粒電荷的影響Al(OH)3膠粒：pH在58時(shí)，帶正電荷pH5時(shí)，帶負(fù)電荷（因吸附SO42-）pH8時(shí)，幾乎不帶電荷（以中性氫氧化物形態(tài)存在，最易沉淀下來）。3、對(duì)有機(jī)物的影響pH高時(shí)，有機(jī)物生成腐植酸鹽，不易去除，pH6.06.5之間有利（鋁鹽）4、對(duì)凝聚速度的影響膠體內(nèi)外的電位差越小，越易沉降，pH為6.58之間最快。綜上所述，對(duì)于鋁鹽作混凝劑，其最優(yōu)pH為6.58之間。,2020/5/18,33,（二）混凝劑的用量,加Al2(SO4)318H2O1050mg/L對(duì)于懸浮物少的原水，并非加混凝劑用量越多越好，因?yàn)榛炷齽┘尤胪瑫r(shí)自身也是一種雜質(zhì)（三）水溫鋁鹽：最好2530，低于5，效果較差。鐵鹽：溫度影響較小。（四）混和速度要求：形成時(shí)快，長(zhǎng)大時(shí)慢（即宜先快后慢）（五）水中雜質(zhì)1、反離子濃度高，不利于Al(OH)3的形成；2、有機(jī)物太多，也不利于Al(OH)3的形成。,2020/5/18,34,（六）接觸介質(zhì),在水中保持一定數(shù)量的泥渣，可以加快沉淀。（七）接觸時(shí)間從混凝劑加入到泥渣與水的分離需要經(jīng)過一系列物理、化學(xué)過程，這些過程需要一定時(shí)間才能完成。一般為12h。三、常用混凝劑1、鋁鹽Al(SO4)318H2O工業(yè)硫酸鋁KAl(SO4)224H2O明礬NaAlO2偏鋁酸鈉2、無機(jī)高分子凝聚劑聚合鋁和聚合鐵聚合鋁（PAC）聚合鋁（PAC），Aln(OH)mCl3n-mm10，1n5,2020/5/18,35,綠礬聚合硫酸鐵（PFS）具有鐵鹽特點(diǎn)；也具備聚合鋁的特點(diǎn)。鐵鹽處理的特點(diǎn)：（1）生成凝絮比重大，易沉降；（2）受溫度影響??；（3）pH6.5時(shí)，鐵與腐植酸生成不易沉降的有色化合物，所以不適用于處理含有機(jī)物水的混凝劑；（4）適應(yīng)的pH比較寬（pH在410）。4、鐵鋁鹽采用鐵鋁鹽作混合處理，如和以1:1的比例加入。優(yōu)點(diǎn)：凝絮均勻，沉淀完全。5、有機(jī)高分子絮凝劑,3、鐵鹽,2020/5/18,36,四、經(jīng)過混凝處理后的水質(zhì)變化,1、減少部分（1）懸浮物（2）有機(jī)物（3）膠體硅（4）減少了重碳酸鹽堿度2、增加部分（1）SO42-或Cl（2）CO2（3）HF（4）溶解固形物,第三節(jié)水的沉淀軟化一、沉淀軟化處理1、沉淀軟化把天然水中的鈣、鎂離子轉(zhuǎn)變成難溶于水的化合物，使其沉淀出來，以降低水的硬度，稱為水的沉淀軟化。2、方法石灰軟化法：主要降低碳酸鹽硬度。適用于高硬度、高堿度水石灰純堿法：石灰可降低碳酸鹽硬度，純堿可降低非碳酸硬度。適用于高硬度、低堿度水其它沉淀軟化法（P163）,2020/5/18,37,沉淀軟化法,一、石灰沉淀軟化1、目的：除硬、除堿、除鹽、除CO22、原理CaO+H20=Ca(OH)2除硬：Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3+2H2O除堿：Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2+2CaCO3+2H2O除鹽：MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaSO4除氣：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O3、設(shè)備：平流式沉淀池、脈沖式沉淀池,2020/5/18,38,沉淀軟化法,二、石灰-純堿軟化法1、原理：石灰作用同前純堿消除永久硬度2、裝置：溶藥裝置加藥裝置三、化學(xué)熱能綜合軟化法1、石灰和純堿為基本軟化劑2、附加軟化劑磷酸三鈉3、投加混凝劑：鋁鹽、鐵鹽,2020/5/18,39,二、沉降原理,自然沉降：?jiǎn)蝹€(gè)顆粒在水中只受重力和阻力的影響。擁擠沉降：絮凝沉降、層狀沉降、壓縮沉降第四節(jié)沉淀處理設(shè)備及其運(yùn)行（一）平流式沉淀池（臥式沉淀池）,2020/5/18,40,（二）斜管和斜板式沉淀池,圖2-3斜管式沉淀池,2020/5/18,41,（三）泥渣懸浮式澄清池（四）泥渣循環(huán)式澄清池（五）澄清池的運(yùn)行與監(jiān)督監(jiān)督：出水水質(zhì)澄清池各部位的運(yùn)行變化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：出水濁度20mg/L；溫度；進(jìn)水水質(zhì)（濁度）；泥渣的濃度（用量筒測(cè)）；回流比；泥渣層的高度。,2020/5/18,42,第五節(jié)水的過濾處理,一、過濾原理過濾器內(nèi)加入粒狀濾料，當(dāng)水通過濾層時(shí)，水中的懸浮物截留下來。原理包括兩個(gè)過程：（1）輸送細(xì)小懸浮顆粒被“輸送”到濾料顆粒表面；（2）附著在物理、化學(xué)、界面化學(xué)的作用下被濾料截留下來。,2020/5/18,43,離子交換法,一、離子交換概念二、離子交換劑三、鈉離子交換軟化法四、氫離子交換軟化法五、離子交換設(shè)備,2020/5/18,44,離子交換,一、離子交換概念1、離子交換是離子交換劑上可交換的離子與溶液中離子間發(fā)生的交換反應(yīng)的過程。2、離子交換反應(yīng)：固態(tài)與液態(tài)之間的反應(yīng)；等當(dāng)量進(jìn)行；可逆反應(yīng)。二、離子交換劑1、種類2、離子交換樹脂組成、分類、命名、理化性能三、離子交換樹脂的管理,2020/5/18,45,離子交換的基本知識(shí),第一節(jié)離子交換劑的結(jié)構(gòu)一、離子交換劑概述1、定義：含有可交換離子，具有離子交換能力的物質(zhì)。2、離子交換劑的種類,2020/5/18,46,離子交換的基本知識(shí),二、離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)1、苯乙烯系離子交換樹脂,2020/5/18,47,離子交換的基本知識(shí),交聯(lián)度（DVB）聚合時(shí)所用二乙烯苯的質(zhì)量占苯乙烯和二乙烯苯總質(zhì)量的百分率。交聯(lián)度，樹脂的機(jī)械強(qiáng)度，密度。濃H2SO4處理強(qiáng)酸陽樹脂R-SO3H,用叔胺處理得季胺型強(qiáng)堿陰樹脂用仲胺處理得叔胺型弱堿陰樹脂用伯胺處理得仲胺型弱堿陰樹脂,2、丙烯酸系由丙烯酸和甲基丙烯酸與二乙烯苯共聚，直接生成RCOOH弱酸陽樹脂。,2020/5/18,48,離子交換的基本知識(shí),三、離子交換樹脂的分類1、按單體來分2、按活性基因分3、按孔型分,凝膠型樹脂的特點(diǎn)：1、溶脹性好，溶脹時(shí)，孔達(dá)2040，失水時(shí)，體積縮??；2、強(qiáng)度差，抗氧化性差；3、易受有機(jī)物污染。大孔型樹脂的的特點(diǎn)：1、孔大，在干、濕態(tài)時(shí)都存在，且孔徑在2001000；2、強(qiáng)度大，抗氧化性能好（交聯(lián)度大，DVB1620）；3、防有機(jī)物污染；4、孔大，交換容量低；5、再生時(shí)酸、堿消耗較多。,2020/5/18,49,離子交換的基本知識(shí),均孔型樹脂的特點(diǎn)：1、孔徑幾百左右；2、防止有機(jī)物中毒。,第二節(jié)離子交換樹脂的命名1、全名稱組成部分有機(jī)合成離子交換樹脂的全名稱，由分類名稱（凝膠、大孔、均孔）、骨架名稱（苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、環(huán)氧系）、基本名稱（離子交換樹脂）組成。2、命名原則酸性在基本名稱前加“陽”；堿性在基本名稱前加“陰”；按有機(jī)合成離子交換樹脂的活性基因性質(zhì)，分為強(qiáng)酸性、弱酸性、強(qiáng)堿性、弱堿性、螯合性等，分別在基本名稱前冠以“強(qiáng)酸”、“弱酸”、“強(qiáng)堿”、“弱堿”、“螯合”等。,2020/5/18,50,離子交換的基本知識(shí),3、型號(hào)以三位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。,孔型：凝膠型空大孔型D均孔型J第一位數(shù)字活性基團(tuán)代號(hào),2020/5/18,51,離子交換的基本知識(shí),第一位數(shù)字活性基團(tuán)代號(hào),第二位數(shù)字骨架代號(hào),4、舉例0017凝膠型苯乙烯系強(qiáng)酸陽離子交換樹脂，交聯(lián)度為7。D311大孔型環(huán)氧系弱酸性陽離子交換樹脂。D021大孔型苯乙烯強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。D111凝膠型丙烯酸弱酸性陽離子交換樹脂。D031大孔型苯乙烯系弱堿性陰離子交換樹脂。,2020/5/18,52,離子交換的基本知識(shí),當(dāng)離子交換劑遇到含有電解質(zhì)的水溶液時(shí)，電解質(zhì)對(duì)其雙電層有以下幾種作用：1、交換作用首先擴(kuò)散層中的反離子與溶液中的其他反離子進(jìn)行交換（主要方面），其次再與固定層中的反離子互換位置（難交換，因其能量較?。?、壓縮作用當(dāng)溶液中鹽類濃度增大時(shí)，可使擴(kuò)散層壓縮而不利于交換。這說明了為什么當(dāng)再生溶液的濃度太大時(shí)，不僅不能提高再生效果，有時(shí)反使再生效果降低。,第四節(jié)離子交換樹脂的性能一、物理性能1、外觀顏色苯乙烯系均呈黃色，其他也有黑、棕、棕黑色等。形狀一般均呈球狀，圓球率越大越好。,2020/5/18,53,離子交換的基本知識(shí),2、粒度用于水處理的樹脂顆粒粒徑一般為0.31.2mm。3、密度由于離子交換劑需濕態(tài)使用，所以用濕真密度和濕視密度表示樹脂密度（1）濕真密度：指樹脂在水中經(jīng)過充分浸泡膨脹后，樹脂顆粒的密度：濕樹脂真體積，指在濕的狀態(tài)下顆粒本身的體積，它包括顆粒中的孔眼及孔眼中所含的水分，但顆粒與顆粒之間的空隙不算在內(nèi)。濕真密度與樹脂在水中的沉降性能有關(guān)，是影響應(yīng)用性能的一個(gè)指標(biāo)。在采用雙層床或混合床等工藝時(shí)，需根據(jù)工藝要求選擇濕真密度合適的樹脂。一般該數(shù)值在1.041.3g/mL之間，陽樹脂的濕真密度通常比陰樹脂大，因此混床樹脂分層后，陰樹脂在上陽樹脂在下（2）濕視密度：指樹脂在水中經(jīng)充分浸泡膨脹后的堆積密度：此值一般在0.600.85g/mL之間，通常陰樹脂較輕；陽樹脂相對(duì)要重些。濕視密度常用來估算交換劑的裝載量。,2020/5/18,54,離子交換的基本知識(shí),（2）濕真密度,方法：,則：,一般為：1.041.3，且陽陰。,注意：反洗時(shí)水流速度與濕真密度有關(guān)，一般要求濕真密度大；如為混床，要求陰陽樹脂濕真密度差大，有利于分層。（3）濕視密度用途：計(jì)算樹脂的裝載量。一般為0.600.85，且陽陰。,2020/5/18,55,離子交換的基本知識(shí),4、含水率指在潮濕空氣中，樹脂本身所保持的水量，它包括樹脂內(nèi)部結(jié)構(gòu)中親水活性基團(tuán)的水分和交聯(lián)網(wǎng)孔中的游離水分。樹脂的含水率與交聯(lián)度有關(guān)，交聯(lián)度越低，含水率越大。交聯(lián)度為7%時(shí)，含水率通常為45%55%。含水率越小，表明樹脂中能夠進(jìn)行離子交換的活性基團(tuán)越少，其交換能力也就越低。含水率愈大，表示它的孔隙率愈大，交聯(lián)度愈小。5、溶脹性（1）影響溶脹率大小的因素溶劑、交聯(lián)度、活性基因、交換容量、溶液濃度、可交換離子的本質(zhì)6、耐磨性指在規(guī)定條件下，研磨后的樹脂，篩分出粒度合格樹脂的百分?jǐn)?shù)。7、耐熱性陽樹脂100120強(qiáng)陰60左右弱陰80以上二、化學(xué)性能1、離子交換反應(yīng)的可逆性,2020/5/18,56,離子交換的基本知識(shí),2、酸、堿性,3、中和與水解中和：,水解：,4、離子交換樹脂的選擇性同一種離子交換樹脂對(duì)于水中各種離子的吸著交換能力不同，有些離子易被吸著，不易被置換，有些離子則相反。陽樹脂的選擇規(guī)律：,2020/5/18,57,離子交換的基本知識(shí),帶電荷越高，越易吸著，F(xiàn)e3+Ca2+Na+帶電荷相同，原子序數(shù)越大，越易吸著，K+Na+Li+RH（強(qiáng)）：Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+H+RwH（弱）：H+Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+ROH（強(qiáng)）：SO42-NO3-Cl-OH-HCO3-HSiO3-ROH（弱）：OH-SO42-NO3-Cl-HCO3-，對(duì)HSiO3-基本不吸附。意義：選擇再生劑。注意：使用弱酸性陽樹脂，那么水中必須有一定的堿度，必須放在強(qiáng)酸性陽樹脂前面。樹脂選擇性的啟示：弱酸陽樹脂，只能吸著與堿度相對(duì)應(yīng)的硬度離子，只適用于高堿度，高硬度水；強(qiáng)堿陰樹脂只有在酸性條件下才能吸著弱酸根；弱堿陰樹脂不能吸著弱酸根；弱酸（弱堿）樹脂可用強(qiáng)酸（強(qiáng)堿）樹脂的再生廢液來再生。5、交換容量樹脂中能夠交換離子的量單位：mmol/g單位質(zhì)量離子交換樹脂的吸著能力；mol/m3單位體積離子交換樹脂的吸著能力。,2020/5/18,58,離子交換的基本知識(shí),全交換容量（Q）指樹脂中所有活性基團(tuán)的總量。工作交換容量（QG）指交換劑在工作情況下的有效交換容量,影響工作交換容量的因素：樹脂粒度。粒度過大，工作交換容量降低；樹脂層高度。樹脂層高不足，失效快，工交容量降低；原水水質(zhì)。原水中反離子濃度高，易造成出水不合格；離子交換器的構(gòu)造。交換器直徑與高度比，布水是否均勻；運(yùn)行條件。主要是流速和溫度的影響。溫度低時(shí)，流速宜慢；溶液的酸堿性。對(duì)于陰樹脂，進(jìn)水pH低有利；再生方式（再生程度）。逆流再生優(yōu)于順流再生；樹脂質(zhì)量。樹脂受污染，工交容量明顯下降。,2020/5/18,59,鈉離子交換軟化法,一、鈉離子交換軟化法1、原理2、特點(diǎn)：硬度可以降低可消除；堿度保持不變；含鹽量增加。,2020/5/18,60,水的陽離子交換處理,按離子交換運(yùn)行方式的不同，離子交換裝置可分為下面幾種類型：,2020/5/18,61,水的陽離子交換處理,第一節(jié)固定床離子交換的原理,圖5-1離子交換器的工作情況,2020/5/18,62,水的陽離子交換處理,一、水流經(jīng)樹脂時(shí)，樹脂的形態(tài)變化1、三個(gè)區(qū)域2、二個(gè)階段先形成一個(gè)工作區(qū)；工作區(qū)逐漸往下移動(dòng)。,二、出水水質(zhì)的變化ABDE面積最大的工作交換容量ABCDE面積平衡交換容量由此可得出：當(dāng)增加離子交換劑層高度時(shí)，全部離子交換劑交換能力的平均利用率會(huì)提高。但交換劑層過高會(huì)使水通過交換劑層的壓降太大，給運(yùn)行帶來困難。,2020/5/18,63,水的陽離子交換處理,三、保護(hù)層影響保護(hù)層厚度的因素很多，如：1、水通過離子交換劑層的速度愈大，保護(hù)層愈厚；2、進(jìn)水中要除去的離子濃度和其在交換后水中殘留濃度的比值愈大，保護(hù)層愈厚；3、離子交換劑顆粒愈大，保護(hù)層愈厚；4、交換劑的孔隙率和溫度等因素有關(guān)。,圖5-2出水水質(zhì)的變化,2020/5/18,64,水的陽離子交換處理,第二節(jié)離子交換軟化和除堿一、軟化1、目的除去Ca2+、Mg2+，即降低硬度。2、方法交換：2RNaCa2+(Mg2+)R2Ca(Mg)2Na+再生：R2Ca(Mg)2NaCl2RNaCaCl2(MgCl2)鹽耗：恢復(fù)交換劑1mol（1/2Me2+）的交換能力所消耗再生劑的質(zhì)量,若H出很小時(shí)，則,式中：G再生一次所用的NaCl的量，g；Q周期制水量，m3；H進(jìn)原水的硬度，,2020/5/18,65,水的陽離子交換處理,比耗：用實(shí)際鹽耗和理論值的比值來表示。,58.5NaCl的摩爾質(zhì)量（離子交換是按等物質(zhì)的量進(jìn)行的）。二、軟化和除堿在軟化的同時(shí)降低堿度方法：軟化水酸（H2SO4）HNa交換1、加酸2NaHCO3H2SO4Na2SO42CO22H2O產(chǎn)生的CO2通過除碳器除去；為了保證出水pH值，一般使處理過后的水保持殘留堿度，0.30.5mmol/L；加酸增加了水中的溶解固形物。2、HNa交換并聯(lián),2020/5/18,66,水的陽離子交換處理,圖5-3并聯(lián)H-Na離子交換,水經(jīng)RH：,2020/5/18,67,水的陽離子交換處理,水經(jīng)RNa：,圖5-4串聯(lián)H-Na離子交換,2020/5/18,68,第三節(jié)固定床離子交換,圖5-7離子交換器的結(jié)構(gòu),2020/5/18,69,水的陽離子交換處理,一、順流式離子交換器1、結(jié)構(gòu)（1）外部管路系統(tǒng)（2）內(nèi)部裝置：進(jìn)水裝置：多孔管式、擋板式、漏斗式；出水裝置：多孔板上擰排水帽、穹形多孔板加石英砂墊層；進(jìn)再生液裝置：輻射型、圓環(huán)形、支管型。2、運(yùn)行（1）反洗：（控制流速）目的：清除懸浮物；松動(dòng)交換劑層。時(shí)間：一般需1015min。（2）再生：流向：自上而下；再生劑用量：理論量的23倍；再生液濃度：HCl：510；再生液流速：48m/h；再生液溫度：3040；再生劑純度：影響出水水質(zhì)。,2020/5/18,70,水的陽離子交換處理,（3）正洗開始流速35m/h，15min左右，再增大流速至610m/h，洗至出水合格。（4）制水（交換）流速：2030m/h3、優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作；對(duì)進(jìn)水懸浮物要求不高；再生效果低，出水水質(zhì)差。,二、逆流式離子交換器1、結(jié)構(gòu)壓脂層：中排上面1520mm的樹脂（白球）；壓脂層作用：起過濾作用。,2020/5/18,71,圖5-8逆流再生離子交換器的結(jié)構(gòu),2、再生過程（1）小反洗（中進(jìn)上出）目的：清洗壓脂層上的懸浮物。流速：10m/h左右。時(shí)間：15min。（2）放水（中出）打開中排放水。（3）頂壓（上進(jìn)中出）上面壓氣或壓水，中排放水。氣頂：3050KPa壓縮空氣。水頂：再生液流量的11.5倍。4）再生：（逆流再生下進(jìn)中出）再生流速：47m/h，30min以上。再生液的濃度：HCl：34NaOH：23NaCl：6左右再生液的用量：理論量的1.21.5倍。,2020/5/18,72,水的陽離子交換處理,（5）置換洗（下進(jìn)中出）關(guān)閉進(jìn)再生液閥門，保持原來流速和流向，用質(zhì)量較好的水（除鹽水或軟化水）置換洗，3040min。（6）小正洗（上進(jìn)中出）1015min（7）正洗（上進(jìn)下出）至出水合格后投入運(yùn)行。（8）運(yùn)行制水（9）不定期大反洗經(jīng)過1020個(gè)周期后進(jìn)行一次，主要依據(jù)進(jìn)出水的壓力降來確定。應(yīng)注意：應(yīng)先小反洗；控制流量逐漸增大；大反洗后再生劑的用量應(yīng)加倍。逆流再生習(xí)慣上把運(yùn)行時(shí)水流自上而下、再生時(shí)再生液由下而上的再生方式稱為逆流再生。,2020/5/18,73,4、逆流再生的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：再生劑利用率高，再生效果好；出水水質(zhì)好；比耗低，廢液排放比順流少；交換容量利用率高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求高；進(jìn)水水質(zhì)要求高，進(jìn)水濁度變化對(duì)它影響大。5、逆流再生工藝操作注意事項(xiàng)（1）必須防止亂層。壓層厚度和頂壓要符合要求；（2）逆流再生后，置換反洗的水必須好；（3）中排要進(jìn)行必要的加固；（4）對(duì)再生劑純度要求較高；（5）要防止氣泡混入交換劑層。,2020/5/18,74,軟化系統(tǒng)的設(shè)計(jì),一、單級(jí)鈉離子交換系統(tǒng)適用于生水硬度、堿度較低的水二、部分鈉離子交換系統(tǒng)適用于硬度、堿度較高的（尤其是堿度較高）的水三、氫鈉離子交換系統(tǒng)1、串聯(lián)系統(tǒng)2、并聯(lián)系統(tǒng)3、復(fù)合系統(tǒng)四、二級(jí)鈉離子交換系統(tǒng)1、原水水質(zhì)硬度較高；2、給水水質(zhì)要求高。,2020/5/18,75,水的其他除鹽方法,一、蒸餾二、閃蒸三、電滲析膜處理技術(shù)：基本原理：在直流電場(chǎng)作用下，利用離子交換膜的選擇透過性將水中的電解質(zhì)分離出來的一種方法。選擇透過性,2020/5/18,76,膜法水處理,第一節(jié)電滲析第二節(jié)反滲透,2020/5/18,77,膜分離法是利用選擇性透過膜為分離介質(zhì)當(dāng)膜兩側(cè)存在某種推動(dòng)力(如壓力差、濃度差、電位差)時(shí)，使溶劑(通常是水)與溶質(zhì)或微粒分離的方法。分類：包括電滲析、反滲透、超濾、擴(kuò)散滲析等：其中的反滲透、超濾相當(dāng)于過濾技術(shù)。用選擇性透過膜進(jìn)行分離時(shí)，使溶質(zhì)通過膜的方法稱為滲析；而使溶劑通過膜的方法則稱為滲透。電滲析法是以電位差為推動(dòng)力的膜分離法，用于從水溶液中脫除離子，主要用于苦咸水脫鹽或海水淡化。其膜是導(dǎo)電膜，即陽離子交換膜和陰離子交換膜。,2020/5/18,78,以壓力差為推動(dòng)力的膜分離法，根據(jù)溶質(zhì)粒子的大小及膜的結(jié)構(gòu)性質(zhì)(超濾膜、納濾膜、反滲透膜等)，又可分為超濾、納濾、反滲透等。反滲透法可用于溶劑的純化和溶液濃縮。反滲透法大部分應(yīng)用于水的純化主要是苦咸水脫鹽或海水淡化。反滲透法的另一個(gè)重要應(yīng)用為制備高純水。膜是分離技術(shù)的核心。膜材料的化學(xué)性能、結(jié)構(gòu)對(duì)膜分離法起著決定性的作用；一般是高分子材料制成的膜，有纖維素膜、芳香聚酰胺類膜、雜環(huán)類膜、聚砜類膜、聚烯烴類膜和含氟高分子膜等。,2020/5/18,79,膜分離法的特點(diǎn)：不發(fā)生相變、常溫進(jìn)行、適用范圍廣(有機(jī)物、無機(jī)物等)、裝置簡(jiǎn)單、易操作和易控制等。膜法水處理具有適應(yīng)性強(qiáng)、效率高、占地面積小、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。所以，國內(nèi)外已把電滲析法、反滲透法或膜分離法與離子交換相結(jié)合的方法應(yīng)用于鍋爐水處理。,2020/5/18,80,第一節(jié)電滲析,電滲析是膜分離技術(shù)的一種，它是在直流電場(chǎng)作用下，以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過性，把電解質(zhì)從溶液中分離出來，從而實(shí)現(xiàn)溶液的淡化、濃縮、精制或純化的目的。,2020/5/18,81,1.滲析過程,滲析是最早被發(fā)現(xiàn)和研究的一種膜分離過程，它是一種自然發(fā)生的物理現(xiàn)象。當(dāng)兩種不同濃度的鹽水用一張滲析膜（半透膜或離子交換膜)隔開時(shí)，濃鹽水中的電解質(zhì)離子就會(huì)穿過膜擴(kuò)散到稀鹽水中去，這種過程稱為滲析過程，亦稱擴(kuò)散滲析。滲析過程的推動(dòng)力是濃度梯度，因此又稱濃差滲析。滲析過程是緩慢進(jìn)行的，隨著鹽分濃度梯度的降低鹽的擴(kuò)散也逐漸減少，直到膜兩邊濃度相同，建立了平衡，鹽分的遷移也就完全停止。,2020/5/18,82,2.電滲析過程,電滲析過程是電解和滲析擴(kuò)散過程的組合。電滲析制取淡水的基本過程：利用離子交換膜的選擇透過性，即陽膜理論上只允許陽離子通過，陰膜理論上只允許陰離子通過，在外加直流電場(chǎng)作用下，陰、陽離子分別往陽極和陰極移動(dòng)，它們最終匯于離子交換膜，如果膜的固定電荷與離子的電荷相反，則離子可以通過，如果它們的電荷是相同的則離子被排斥，從而可以制得淡水。,2020/5/18,83,電滲析運(yùn)行時(shí)可能發(fā)生的過程,2020/5/18,84,滲析的應(yīng)用,血液透析從酸堿廢液中回收酸堿。,2020/5/18,85,濃差滲析回收酸,料液中由于H2SO4和FeSO4的濃度高，其中Fe2+、H+、SO42-均有向滲析液H2O中擴(kuò)散的趨勢(shì)，由于使用陰離子交換膜作滲析膜，因此理論上陰膜只允許SO42-透過膜進(jìn)入滲析液，而H+離子由于水合離子半徑小，遷移速度快，故也能透過膜遷移到滲析液中。H+和1/2SO42-等摩爾透過膜，以保持溶液的電中性。但是Fe2+離子則不透過陰膜。經(jīng)過一段時(shí)間的滲析后，料液中的H2SO4即進(jìn)入滲析液中，實(shí)現(xiàn)了FeSO4和H2SO4的分離，即可實(shí)現(xiàn)回收廢硫酸的目的。,2020/5/18,86,3.電滲析法脫鹽的基本原理,把陽離子交換膜和陰離子交換膜交替排列于正負(fù)兩個(gè)電極之間，并用特制的隔板將其隔開，組成脫鹽(淡化)和濃縮兩個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)向隔室通入鹽水后，在直流電場(chǎng)作用下，陽離子向陰極遷移，陰離子向陽極遷移，但由于離子交換膜的選擇透過性，而使淡室中的鹽水淡化，濃室中鹽水被濃縮，實(shí)現(xiàn)脫鹽目的。,2020/5/18,87,電滲析法原理示意圖,2020/5/18,88,4.電滲析技術(shù)的特點(diǎn),(1)能量消耗低。(2)藥劑耗量少環(huán)境污染小。(3)對(duì)原水含鹽量變化適應(yīng)性強(qiáng)。(4)操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。(5)設(shè)備緊湊耐用預(yù)處理簡(jiǎn)單。(6)水的利用率較高。,2020/5/18,89,電滲析的缺點(diǎn),電滲析只能除去水中的鹽分而對(duì)水中有機(jī)物不能去除，某些高價(jià)離子和有機(jī)物還會(huì)污染膜。電滲析運(yùn)行過程中易發(fā)生濃差極化而產(chǎn)生結(jié)垢(用頻繁倒極電滲析可以避免)，這些都是電滲析技術(shù)較難掌握而又必須重視的問題。與反滲透相比，由于它的脫鹽率較低，裝置比較龐大且組裝要求高，因此它的發(fā)展不如反滲透快。,2020/5/18,90,第二節(jié)反滲透,一、反滲透原理二、反滲透膜三、反滲透膜組件四、反滲透膜污染因素及其防止五、反滲透脫鹽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)六、反滲透脫鹽系統(tǒng)的運(yùn)行七、反滲透與其它除鹽設(shè)備的組合系統(tǒng),2020/5/18,91,一、反滲透的原理,滲透的定義：一種溶劑通過一種半透膜進(jìn)入一種溶液或一種稀溶液向一種比較濃的溶液的自然滲透。滲透壓：當(dāng)稀溶液向濃溶液的滲透停止時(shí)的壓力反滲透的定義：在濃液一邊加上比自然滲透壓更高的壓力，扭轉(zhuǎn)自然滲透方向，把濃溶液中的溶劑壓到半透膜的另一邊稀溶液中，這和自然界正常滲透過程相反。反滲透的條件：高選擇性和高滲透性的選擇性半透膜高于溶液滲透壓的操作壓,2020/5/18,92,反滲透原理圖,2020/5/18,93,反滲透與其它除鹽設(shè)備的組合系統(tǒng),1.反滲透-離子交換除鹽系2.反滲透-EDI系統(tǒng),2020/5/18,94,1.反滲透-離子交換除鹽系統(tǒng),反滲透與離子交換聯(lián)合組成的除鹽系統(tǒng)是目前使用較為廣泛的除鹽水處理系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，反滲透作為離子交換的預(yù)脫鹽系統(tǒng)，可以除去原水中約95的鹽分和絕大部分的其他雜質(zhì)，如膠體、有機(jī)物、細(xì)菌等；反滲透產(chǎn)水中剩余的鹽分則通過后繼的離子交換系統(tǒng)除去。與單純的離子交換除鹽水處理系統(tǒng)相比，該種系統(tǒng)的特點(diǎn)是：(1)系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的適應(yīng)范圍廣；(2)出水水質(zhì)好(對(duì)膠體、有機(jī)物、硅的去除率高)；(3)延長(zhǎng)了離子交換設(shè)備的運(yùn)行周期；(4)大幅度降低了離子交換樹脂的再生用酸堿消耗量；(5)酸堿廢液排放量減少。,2020/5/18,95,反滲透-離子交換聯(lián)合除鹽系統(tǒng)的具體組合形式，是由系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)、反滲透裝置產(chǎn)水水質(zhì)及要求的系統(tǒng)出水水質(zhì)確定的。在鍋爐補(bǔ)給水處理中常用的系統(tǒng)組合形式有；(1)預(yù)處理反滲透脫碳器混合離子交換器；(2)預(yù)處理反滲透脫碳器陽離子交換器陰離子交換器(3)預(yù)處理反滲透脫碳器陽離子交換器陰離子交換器混合離子交換器。,2020/5/18,96,2.反滲透-EDI系統(tǒng),反滲透與EDI(電去離子除鹽)聯(lián)合組成的除鹽系統(tǒng)的基本組成形式為：預(yù)處理反滲透EDI。在這種系統(tǒng)中，預(yù)處理通常采用微濾或其他過濾等方式，原水經(jīng)預(yù)處理后，達(dá)到反滲透進(jìn)水的要求；在反滲透裝置中，進(jìn)水中的絕大部分鹽分、有機(jī)物和其他各種雜質(zhì)被除去；在EDI裝置中，反滲透產(chǎn)水中的剩余鹽分被除去。反滲透-EDI除鹽系統(tǒng)的特點(diǎn)是：(1)真正實(shí)現(xiàn)了制備高品質(zhì)的除鹽水不需要酸堿；(2)簡(jiǎn)化了除鹽水處理系統(tǒng)，設(shè)備占地面積小，操作簡(jiǎn)單；(3)對(duì)原水水質(zhì)變化的適應(yīng)性強(qiáng)；(4)出水水質(zhì)好，出水電導(dǎo)率可以穩(wěn)定在0.1s/cm以下；(5)系統(tǒng)維護(hù)工作量小，但要求較為嚴(yán)格。,2020/5/18,97,鍋內(nèi)加藥處理,一、搞好鍋內(nèi)加藥處理的關(guān)鍵1、對(duì)癥下藥2、量水投藥3、科學(xué)排污4、嚴(yán)格監(jiān)督,2020/5/18,98,鍋內(nèi)加藥處理的藥劑,一、軟水劑防垢劑1、堿性藥劑：NaOHNa2CO3Na3PO4等2、有機(jī)膠體：栲膠、腐植酸鈉3、水質(zhì)穩(wěn)定劑：有機(jī)聚磷酸鹽有機(jī)聚羧酸鹽二、降堿劑：磷酸、磷酸二氫鈉、草酸、硫酸銨等三、緩蝕劑：亞硫酸鈉消除殘氧、亞硝酸鈉亞硝酸鈉、聯(lián)胺重鉻酸鈉四、消沫劑：酰胺型：二硬酯酰乙二胺聚醚酯型：聚氧乙烯、聚氧丙烯、甘油二硬酯酸酯五、防油垢劑：活性炭、膠體石墨、木炭粉,2020/5/18,99,鍋內(nèi)加藥處理的常用配方,1、純堿法2、純堿-栲膠法3、純堿-腐植酸鈉法4、三鈉一膠法5、四鈉法6、水質(zhì)穩(wěn)定劑法7、水質(zhì)穩(wěn)定劑+堿劑法,2020/5/18,100,第四節(jié)給水除氧,一、氧腐蝕的機(jī)理1、條件：pH13氯根高2、腐蝕類型：電化學(xué)腐蝕3、去極化作用4、氧腐蝕特征：鼓皰、粉末、凹坑二、氧腐蝕的危害1、潰瘍狀小孔局部腐蝕2、腐蝕速率大3、氧腐蝕是安全運(yùn)行的潛在威脅,2020/5/18,101,第四節(jié)給水除氧,三、給水除氧的方法1、熱力除氧：亨利定律2、真空除氧3、解析除氧：以二氧化碳置換氧氣的方法4、化學(xué)除氧：鋼屑除氧、亞硫酸鈉除氧5、電化學(xué)除氧6、鈀樹脂除氧化,2020/5/18,102,第五節(jié)鍋爐停爐保護(hù),一、停用腐蝕：鍋爐等熱設(shè)備停運(yùn)期間，如果不采取有效的保護(hù)措施，水汽側(cè)的金屬表面會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈腐蝕。本質(zhì)屬于氧腐蝕二、停用鍋爐保護(hù)的必要性：停用腐蝕是金屬損壞的最主要形式之一，在很多情況下，停用時(shí)鍋爐遭受的腐蝕強(qiáng)度大超過工作時(shí)的腐蝕。三、產(chǎn)生原因：主要原因是水汽系統(tǒng)內(nèi)部有氧氣及金屬表面潮濕，在