電廠水處理基礎(chǔ)知識(shí)課件

電廠水處理基礎(chǔ)知識(shí)電廠水處理基礎(chǔ)知識(shí)目?第一節(jié)?第二節(jié)?第三節(jié)?第四節(jié)?第五節(jié)?第六節(jié)?第七節(jié)?第八節(jié)錄自然界中水的概述火力發(fā)電廠水處理的意義水的預(yù)處理超濾反滲透離子交換鍋爐水處理冷卻水處理目?第一節(jié)?第二節(jié)?第三節(jié)?第四節(jié)?第五節(jié)?第六節(jié)?第七節(jié)?第一節(jié)自然界中水的概述第一節(jié)自然界中水的概述（一）自然界中水的循環(huán)（一）自然界中水的循環(huán)（二）天然水的特征?1.大氣降水（雨、雪）：比較潔凈，但難以收集，無法直接利用?2.江河水：水中懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)較多，濁度高于地下水；濁度隨地區(qū)及時(shí)間變化較大；含鹽量和硬度較低，易受污染?3.湖泊及水庫水：流動(dòng)性小，濁度較低；含鹽量通常高于河水；藻類較多，近年來富營養(yǎng)化問題嚴(yán)重（二）天然水的特征?1.大氣降水（雨、雪）：比較潔凈，但難以（二）天然水的特征?4.地下水：水質(zhì)清澈，且水源不易受到外界污染和氣溫影響；含鹽量通常高于地表水；鐵、錳含量通常較高?5.海水：含鹽量高，各種鹽類比例基本一致，氯化物含量約占總含鹽量的89%左右，硫化物次之子，再次為碳酸鹽（二）天然水的特征?4.地下水：水質(zhì)清澈，且水源不易受到外界第二節(jié)火力發(fā)電廠水處理的重要意義第二節(jié)火力發(fā)電廠水處理的重要意義（一）火力發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)火力發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)可分為凝汽和凝汽兼供熱兩種形式。凝汽式是指只發(fā)電不供熱的凝汽式發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)正常運(yùn)行的鍋爐補(bǔ)給水量很小，一般為鍋爐蒸發(fā)量的2~4%。凝汽兼供熱式是指除發(fā)電外，兼向附近工業(yè)區(qū)、生活區(qū)供熱的水汽循環(huán)系統(tǒng)，鍋爐補(bǔ)給水量要大得多，如熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)。熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程見圖3-1。（一）火力發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)火力發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)可分為（一）熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程（一）熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程（二）熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)的幾種損失實(shí)際運(yùn)行中，任何水汽循環(huán)系統(tǒng)都要有一部分汽水損失，大致有如下幾個(gè)方面：(1)系統(tǒng)內(nèi)水汽循環(huán)損失：如汽包鍋爐的排污，各種排汽損失——鍋爐安全門、過熱器放汽門、汽輪機(jī)軸封、抽汽器、除氧器等的排汽，各種水箱的溢流和管道的跑冒滴漏等等。(2)對(duì)外供汽損失對(duì)非生產(chǎn)、生活供汽大部分不能返回。(3)廠內(nèi)其它用汽損失如采暖、生活用汽等等。（二）熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)的幾種損失實(shí)際運(yùn)行中，任何水汽循環(huán)系（三）熱力發(fā)電廠關(guān)于水的命名及種類根據(jù)水在水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)歷的過程，我們賦予這些水以不同的名稱。(1)生水生水是未經(jīng)處理的天然水，如地下水、江河水、水庫湖泊水等等。(2)鍋爐補(bǔ)給水生水經(jīng)水處理車間凈化后，用于補(bǔ)充發(fā)電廠水汽損失的水，叫鍋爐補(bǔ)給水。(3)汽輪機(jī)凝結(jié)水蒸汽在汽輪機(jī)中做功后在凝汽器中冷凝的水。(4)疏水各種用汽設(shè)備、蒸汽管道中凝結(jié)的蒸汽凝結(jié)水，一般匯集到輸水箱，也有的并入凝結(jié)水系統(tǒng)。（三）熱力發(fā)電廠關(guān)于水的命名及種類根據(jù)水在水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)(5)返回凝結(jié)水它是生產(chǎn)或生活用戶返回的蒸汽凝結(jié)水，簡稱返回水。(6)給水給水是指進(jìn)入鍋爐的水，對(duì)于熱電廠，它包括汽輪機(jī)凝結(jié)水、鍋爐補(bǔ)給水、疏水和返回水。(7)鍋爐水鍋爐水又叫爐水，是指鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動(dòng)的水。(8)冷卻水是指用作冷卻介質(zhì)的水，在電廠中主要指在凝汽器中用于冷卻汽輪機(jī)排汽的水。(5)返回凝結(jié)水它是生產(chǎn)或生活用戶返回的蒸汽凝結(jié)水，簡稱返回（四）水處理的重要作用在火力發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)中，水的品質(zhì)是影響熱力設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。天然水中含有許多雜質(zhì)。若把這些水不經(jīng)凈化處理就引入熱力設(shè)備，將會(huì)由于汽水品質(zhì)不良引起各種危害，主要是熱力設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕和積鹽。?結(jié)垢結(jié)垢極易發(fā)生在熱負(fù)荷較高的部位，如鍋爐的爐管、各種熱交換器。水垢的導(dǎo)熱性比金屬差幾百倍，結(jié)垢的金屬管壁就會(huì)產(chǎn)生過熱，強(qiáng)度下降，引起管道的損壞。冷卻水處理不當(dāng)，會(huì)使凝汽器銅管結(jié)垢，降低換熱效率，從而降低汽輪機(jī)出力。（四）水處理的重要作用在火力發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)中，水的品質(zhì)是影（四）水處理的重要作用?腐蝕水質(zhì)不良會(huì)引起熱力設(shè)備的腐蝕，主要是電化學(xué)腐蝕，容易發(fā)生在給水管道、省煤器、水冷壁、過熱器、汽輪機(jī)和凝汽器等經(jīng)常與水接觸的金屬部位。腐蝕將大大減少設(shè)備的使用年限。?積鹽含有大量雜質(zhì)的蒸汽通過過熱器和汽輪機(jī)時(shí)，雜質(zhì)會(huì)沉積下來，這叫做過熱器、汽輪機(jī)的積鹽。過熱器的積鹽有可能引起爆管，汽輪機(jī)的積鹽將大大降低汽輪機(jī)的出力。因此，為了保證安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，各電廠對(duì)鍋爐用水的水質(zhì)都規(guī)定了嚴(yán)格的要求。（四）水處理的重要作用?腐蝕水質(zhì)不良會(huì)引起熱力設(shè)備的腐蝕，主第三節(jié)水的預(yù)處理知識(shí)第三節(jié)水的預(yù)處理知識(shí)（一）天然水中的雜質(zhì)與水質(zhì)指標(biāo)?水中的雜質(zhì)?水中所含的雜質(zhì)按其在水中存在的狀態(tài)可以分為三類：懸浮物質(zhì)、溶解物質(zhì)和膠體物質(zhì)。懸浮物質(zhì)是由大于分子尺寸的顆粒組成的，它們靠浮力和粘滯力懸浮于水中。溶解物質(zhì)則由分子或離子組成，它們被水的分子結(jié)構(gòu)所支承。膠體物體則介于懸浮物質(zhì)與溶解物質(zhì)之間，這三種雜質(zhì)的尺度為：溶解物質(zhì)膠體物質(zhì)懸浮物質(zhì)10-510-410-310-210-1110100(μm)（一）天然水中的雜質(zhì)與水質(zhì)指標(biāo)?水中的雜質(zhì)?水中所含的雜質(zhì)按（二）水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)是指水和其中所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特征。各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)則表示水中雜質(zhì)的種類、成分和數(shù)量，是判斷水質(zhì)的具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目繁多，總共可有上百種，它們可分為物理的、化學(xué)的和生物的三類。（一）物理性水質(zhì)指標(biāo)屬于這一類的水質(zhì)指標(biāo)主要有：1、感官物理性狀指標(biāo)，如溫度、色度、嗅和味、渾濁度、透明度等。2、其它的物理性水質(zhì)指標(biāo)，如總固體、懸浮固體、溶解固體、可沉固體、電導(dǎo)率（電阻率）等。（二）水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)是指水和其中所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理、化（二）水質(zhì)指標(biāo)?（二）化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)?1、一般化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)，如：pH、堿度、硬度、各種陽離子、各種陰離子、總含鹽量，一般有機(jī)物質(zhì)等。?2、有毒的化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)，如：各種重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴、各種農(nóng)藥等。?3、氧平衡指標(biāo)，如溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、總需氧量（TOD）等。?（三）生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)?一般包括細(xì)菌總數(shù)、總大腸桿菌群數(shù)、各種病原細(xì)菌病毒等。（二）水質(zhì)指標(biāo)?（二）化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)?1、一般化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)（三）水的混凝處理膠態(tài)雜質(zhì)和一部分粒徑小的懸浮物，由于沉降速度小，以至于相當(dāng)長時(shí)間仍滯留于水中，而且這部分雜質(zhì)也不能用過濾的方法除去。因此實(shí)際應(yīng)用中，通常是加入一種稱之為混凝劑的化學(xué)藥劑，使它們相互吸附粘結(jié)成較大的絮狀物，然后從水中沉降分離。（三）水的混凝處理膠態(tài)雜質(zhì)和一部分粒徑小的懸浮物，由于沉降速（三）水的混凝處理?影響混凝處理效果的因素混凝處理效果是以水中膠態(tài)雜質(zhì)和懸浮物的去除率評(píng)價(jià)的?；炷^程十分復(fù)雜，影響因素很多：(1)pH的影響投藥后的pH對(duì)鋁鹽處理效果影響很大，還影響水中有機(jī)物以及膠體的凝聚速度。(2)混凝劑投加量的影響最優(yōu)投藥量與水中膠體含量有關(guān)，必須通過實(shí)驗(yàn)確定并在運(yùn)行中調(diào)整。(3)水溫的影響用鋁鹽作混凝劑時(shí)，水溫的影響很大；用鐵鹽作混凝劑時(shí)，水溫對(duì)處理效果影響不大。（三）水的混凝處理?影響混凝處理效果的因素混凝處理效果是以水（三）水的混凝處理?常用混凝劑常用混凝劑有鋁鹽和鐵鹽兩大類，它們是一些分子中有高價(jià)陽離子的無機(jī)鹽類。鋁鹽有硫酸鋁、明礬、偏鋁酸鈉和聚合鋁等。鐵鹽有硫酸亞鐵、三氯化鐵、硫酸鐵和聚合硫酸鐵等。近年來人工合成了一些有機(jī)高分子絮凝劑，一般都是線型的高分子聚合物。有機(jī)高分子絮凝劑是一種電解質(zhì)，根據(jù)電離后聚合離子所帶電荷的性質(zhì)，可分為陰離子型，陽離子型和非離子型三類。（三）水的混凝處理?常用混凝劑常用混凝劑有鋁鹽和鐵鹽兩大類，（四）水的過濾處理水的過濾處理是用過濾材料將水中分散的懸浮顆粒分離出來的處理過程。在鍋爐補(bǔ)給水處理中，常采用粒狀濾料過濾法；凝結(jié)水凈化處理中，采用覆蓋過濾和電磁過濾法。?粒狀濾料的過濾原理粒狀濾料的過濾是薄膜過濾和接觸混凝過濾的綜合過程。一般工業(yè)上采用的是快濾池，主要是接觸混凝過濾。濾速可達(dá)10m/h以上，通常是在混凝處理以后進(jìn)行。（四）水的過濾處理水的過濾處理是用過濾材料將水中分散的懸浮顆（四）水的過濾處理?過濾機(jī)理可歸納為三種主要作用：?（1）機(jī)械篩濾作用?當(dāng)原水自上而下流過粒狀濾料層時(shí)，粒徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料間的空隙越來越小，截污能力隨之變得越來越高，結(jié)果逐漸形成一層主要由被截留的固體顆粒構(gòu)成的濾膜，并由它起主要的過濾作用。?懸浮物粒徑越大，表層濾料和濾速越小，就越容易形成表層篩濾膜，濾膜的截污能力也越高。?（2）重力沉淀作用?原水通過濾層時(shí)，眾多的濾料表面提供了巨大的不受水力沖刷而可供懸浮物沉降的有效面積，形成了無數(shù)的小“沉淀池”，懸浮物極易在此沉降下來。?濾料越小，沉降面積越大，濾速越小，則水流越平穩(wěn)，這都有利于懸浮物的沉降。?（3）接觸粘附（絮凝）作用?原水通過濾層時(shí)，有很多機(jī)會(huì)與砂粒接觸，通過彼此間的范德華力、靜電力及某些特別的吸附力等作用相互吸引而粘附，恰如在濾層中進(jìn)行了深度的混凝過程。（四）水的過濾處理?過濾機(jī)理可歸納為三種主要作用：?（1）機(jī)普通過濾器普通過濾器第四節(jié)超濾第四節(jié)超濾超濾處理（一）超濾是利用超濾膜為過濾介質(zhì)，以壓力差為驅(qū)動(dòng)力的一種膜分離過程。在一定的壓力下，當(dāng)水流過膜表面時(shí)，只允許水、無機(jī)鹽及小分子物質(zhì)透過膜，而阻止水中的懸浮物、膠體、微生物等物質(zhì)透過，以達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。1mm=1000μm1μm=1000nm1nm=10A（埃）超濾膜孔徑通常在5nm和0.1μm之間，以壓力差為驅(qū)動(dòng)力，從入水中分離懸浮物、大分子和膠體物質(zhì)、細(xì)菌和微生物等雜質(zhì)，對(duì)BOD和COD有部分的去除率。超濾處理（一）超濾是利用超濾膜為過濾介質(zhì)，以壓力差為驅(qū)動(dòng)力的超濾處理（二）錯(cuò)流過濾：是指超濾的進(jìn)水以平行膜表面的流動(dòng)方式流過膜的一側(cè)，當(dāng)給流體加壓后，產(chǎn)水以垂直進(jìn)水的方向透過膜，從膜的另一側(cè)流出，形成產(chǎn)品水。特點(diǎn)是：進(jìn)水為一股水，產(chǎn)品水和濃水分兩股水流出，從而實(shí)現(xiàn)膜表面的自清洗。當(dāng)水質(zhì)較差時(shí)，超濾可以錯(cuò)流運(yùn)行，而反滲透只能錯(cuò)流運(yùn)行，錯(cuò)流的濃水如果排放掉則會(huì)使系統(tǒng)水回收率降低，與死端過濾相比，其結(jié)垢和污染傾向較低，出力下降的趨勢相對(duì)比較小。超濾處理（二）錯(cuò)流過濾：是指超濾的進(jìn)水以平行膜表面的流動(dòng)方式超濾處理（三）死端過濾：指超濾的進(jìn)水以垂直膜表面的方式流動(dòng)，產(chǎn)水以平行進(jìn)水的方向透過膜，從膜的另一側(cè)流出，形成產(chǎn)品水。電廠通常采用死端過濾。死端過濾能量消耗小，水回收率高。但是死端過濾，雜質(zhì)都?jí)涸谀け砻妫谶M(jìn)水雜質(zhì)含量高時(shí)在一個(gè)制水周期里將使得過濾阻力迅速增大。通常認(rèn)為，錯(cuò)流過濾時(shí)，由于流體在膜表面產(chǎn)生剪切力，從而可以減少濃差極化，對(duì)提高通量、減輕膜的污堵很有幫助。當(dāng)原水濁度高時(shí)，系統(tǒng)需要從死端過濾改為錯(cuò)流過濾。超濾處理（三）死端過濾：指超濾的進(jìn)水以垂直膜表面的方式流動(dòng)，超濾處理（四）錯(cuò)流過濾圖示壓力進(jìn)料液濃縮液透過液超濾處理（四）錯(cuò)流過濾圖示壓力進(jìn)料液濃縮液透過液超濾處理（五）死端過濾圖示進(jìn)料液壓力透過液超濾處理（五）死端過濾圖示進(jìn)料液壓力透過液第五節(jié)反滲透第五節(jié)反滲透反滲透處理（一））反滲透處理（一））反滲透處理（二）反滲透脫鹽的依據(jù)是：①半透膜的選擇透過性，即有選擇地讓水透過而不允許鹽透過；②鹽水室的外加壓力大于鹽水室與淡水室的滲透壓力，提供了水從鹽水室向淡水室移動(dòng)的推動(dòng)力。反滲透膜的穩(wěn)定性：膜的穩(wěn)定性主要指膜本身的水解穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。膜穩(wěn)定性越好，使用壽命越長。膜的水解穩(wěn)定性與膜材料和接觸的介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)系。溫度升高，膜的水解速度會(huì)加快。一般水處理用的反滲透膜的最高使用溫度為45℃，工業(yè)生產(chǎn)中，一般控制運(yùn)行溫度在25℃左右，最高可在30℃左右，不宜在更高的溫度下長期使用。反滲透處理（二）反滲透脫鹽的依據(jù)是：①半透膜的選擇透過性，即反滲透處理（三）氧化劑會(huì)對(duì)膜造成不可逆的損壞。聚酰胺類復(fù)合膜比醋酸纖維膜更容易受到氧化劑的侵蝕。水中的氧化劑有游離氯、次氯酸鈉、溶解氧和6價(jià)鉻等。在工業(yè)生產(chǎn)中，膜分離裝置允許進(jìn)水的游離氯的最高含量，醋酸纖維素膜為1mg/L，而芳香聚酰胺類復(fù)合膜為0.1mg/L。乙醇、酮、乙醛、酰胺等有機(jī)溶劑，對(duì)膜有一定的影響，必須防止此類有機(jī)物與膜的接觸。微生物可以通過酶的作用分解膜的成分，防止微生物的侵蝕，對(duì)延長膜的壽命比較重要。此外，運(yùn)行壓力的大小也會(huì)影響膜的使用性能。在壓力的作用下，膜會(huì)產(chǎn)生變形。膜的變形分為彈性變形和非彈性變形。當(dāng)壓力過高時(shí)，膜處于非彈性變形范圍，將發(fā)生不可逆壓實(shí)狀態(tài)，影響膜的使用壽命。反滲透處理（三）氧化劑會(huì)對(duì)膜造成不可逆的損壞。聚酰胺類復(fù)合膜反滲透處理（四）陶氏FILMTEC?BW30-365-FR反滲透處理（四）陶氏FILMTEC?BW30-365-FR反滲透處理（五）反滲透處理（五）反滲透處理（六）反滲透水處理裝置：反滲透水處理裝置是包括從保安過濾器的進(jìn)口法蘭至反滲透淡水出水法蘭之間的整套單元設(shè)備。包含保安過濾器、高壓泵、反滲透本體裝置、電氣、儀表及連接管線、電纜等可獨(dú)立運(yùn)行的裝置。此外包含化學(xué)清洗裝置和反滲透阻垢劑加藥裝置，海水脫鹽系統(tǒng)中還包含能量回收裝置。保安過濾器：為保證反滲透本體的安全運(yùn)行，即使有良好的預(yù)處理系統(tǒng)，仍需要設(shè)置精密過濾設(shè)備，起安全保障作用，故稱之為保安過濾器。反滲透處理（六）反滲透水處理裝置：反滲透水處理裝置是包括從保反滲透處理（七）不應(yīng)作為一般運(yùn)行過濾器使用，僅應(yīng)作保安過濾使用，通常設(shè)在高壓泵之前。一般為5μm。反洗和化學(xué)清洗效果不明顯，只能一次性使用。反滲透阻垢處理：反滲透的工作過程中，原水逐步得到濃縮，而最終成為濃水，濃水經(jīng)濃縮后各種離子濃度將成倍增加。自然水源中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、HCO-、SiO2等傾向于產(chǎn)生結(jié)垢的離子濃度積一般都小于其平衡常數(shù)，所以不會(huì)有結(jié)垢出現(xiàn)，但經(jīng)濃縮后，各種離子的濃度積都有可能大大超過平衡常數(shù)，因此會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)垢。為防止結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，在反滲透系統(tǒng)中通常需要通過加藥裝置向系統(tǒng)中加入阻垢劑。反滲透處理（七）不應(yīng)作為一般運(yùn)行過濾器使用，僅應(yīng)作保安過濾使反滲透處理（八）背壓：指產(chǎn)品水側(cè)壓力大于給水壓力的情況，正常情況下是不會(huì)也不允許有背壓的，但是如果系統(tǒng)正?；蛘吖收贤C(jī)，閥門設(shè)置或者開閉不當(dāng)，那么就有可能存在背壓。膜口袋的三面是用粘結(jié)劑粘接在一起的，如果產(chǎn)品水側(cè)的壓力大于給水側(cè)的壓力，那么這些粘接線就會(huì)破裂而導(dǎo)致膜元件脫鹽率的喪失或者明顯降低，因此從安全的角度考慮，反滲透系統(tǒng)不能夠存在背壓。反滲透處理（八）背壓：指產(chǎn)品水側(cè)壓力大于給水壓力的情況，正常反滲透處理（九）影響反滲透水處理系統(tǒng)性能的因素：壓力反滲透進(jìn)水壓力直接影響反滲透膜的膜通量和脫鹽率。膜通量的增加與反滲透進(jìn)水壓力呈線性關(guān)系；脫鹽率與進(jìn)水壓力成線性關(guān)系，但壓力達(dá)到一定值后，脫鹽率變化曲線趨于平緩，脫鹽率不再增加。溫度脫鹽率隨反滲透進(jìn)水溫度的升高而降低。而產(chǎn)水通量則幾乎呈線性地增大。主要是因?yàn)椋瑴囟壬?，水分子的粘度下降，擴(kuò)散能力強(qiáng)，因而產(chǎn)水通量升高；隨著溫度的提高，鹽分透過反滲透膜的速度也會(huì)加快，因而脫鹽率會(huì)降低。反滲透處理（九）影響反滲透水處理系統(tǒng)性能的因素：壓力反滲透進(jìn)反滲透處理（十）含鹽量水中鹽濃度是影響膜滲透壓的重要指標(biāo)，隨著進(jìn)水含鹽量的增加，膜滲透壓也增大。在反滲透進(jìn)水壓力不變的情況下，進(jìn)水含鹽量增加，因滲透壓的增加抵消了部分進(jìn)水推動(dòng)力，因而通量變低，同時(shí)脫鹽率也變低pH不同種類的膜元件適用的pH值范圍差別較大，如醋酸纖維膜在pH值4～8的范圍內(nèi)產(chǎn)水通量和脫鹽率趨于穩(wěn)定，在pH值低于4或高于8的區(qū)間內(nèi)，受影響較大。目前工業(yè)水處理使用的膜材料絕大多數(shù)為復(fù)合材料，適應(yīng)的pH值范圍較寬（連續(xù)運(yùn)行情況下pH值可以控制在3～10的范圍），在此范圍內(nèi)的膜通量和脫鹽率相對(duì)穩(wěn)定反滲透處理（十）含鹽量水中鹽濃度是影響膜滲透壓的重要指標(biāo)，隨反滲透處理（十一）回收率反滲透系統(tǒng)回收率的提高，會(huì)使膜元件進(jìn)水沿水流方向的含鹽量更高，從而導(dǎo)致膜滲透壓增大，這將抵消反滲透進(jìn)水壓力的推動(dòng)作用，從而降低了產(chǎn)水通量。膜元件進(jìn)水含鹽量的增大，使淡水中的含鹽量隨之增加，從而降低了脫鹽率。反滲透處理（十一）回收率反滲透系統(tǒng)回收率的提高，會(huì)使膜元件進(jìn)反滲透處理（十二）反滲透膜的保護(hù)：1、溫度調(diào)整：反滲透裝置的進(jìn)水水溫一般控制在15～25℃。2、結(jié)垢控制3、膠體和固體顆粒污染的控制4、膜微生物污染控制5、有機(jī)物污染的控制6、濃差極化的控制反滲透處理（十二）反滲透膜的保護(hù)：1、溫度調(diào)整：反滲透裝置的反滲透處理（十三）反滲透系統(tǒng)停運(yùn)保護(hù)：（1）若反滲透裝置停運(yùn)在7天內(nèi)，裝置可以每12h低壓沖洗一次，每24h啟動(dòng)30min；（2）若反滲透裝置停運(yùn)時(shí)間超過7天，應(yīng)采取如下措施：1）用1%的食品級(jí)亞硫酸氫鈉溶液置換出反滲透本體裝置系統(tǒng)內(nèi)的水，確定徹底置換后，關(guān)閉裝置所有進(jìn)出口門；2）保護(hù)液pH值不能低于3，若pH值低于3則需要重新更換保護(hù)液。反滲透處理（十三）反滲透系統(tǒng)停運(yùn)保護(hù)：（1）若反滲透裝置停運(yùn)反滲透處理（十四）反滲透膜的清洗1、清洗方案的確定2、清洗條件的控制典型清洗過程的先后次序：堿洗→沖洗→殺菌→沖洗→酸洗→沖洗膜元件污染類型碳酸鈣、磷酸鈣、金屬氧化物(鐵)清洗藥劑配方pH值3.0，2%檸檬酸溶液+氨水，溫度40℃，有時(shí)也可用pH2～3的鹽酸水溶液清洗pH值10.0，2%三聚磷酸鈉溶液，溫度40℃，有時(shí)也可用pH小于10的NaOH水溶液清洗pH值10.0，2%三聚磷酸鈉溶液，0.25%十二烷基苯磺酸鈉溶液，溫度40℃硫酸鈣、混合膠體、小分子天然有機(jī)物、微生物大分子天然有機(jī)物、微生物反滲透處理（十四）反滲透膜的清洗1、清洗方案的確定2、清洗條反滲透處理（十五）用于配置清洗藥劑的水應(yīng)為反滲透淡水或除鹽水，清洗過程中應(yīng)檢測清洗液的溫度、pH值、運(yùn)行壓力以及清洗液顏色的變化。當(dāng)清洗過程中清洗液pH值變化超過0.5時(shí)，需要加酸或氨水進(jìn)行pH值調(diào)整。清洗pH值與清洗溫度應(yīng)嚴(yán)格遵照各膜廠家規(guī)定的范圍。反滲透處理（十五）用于配置清洗藥劑的水應(yīng)為反滲透淡水或除鹽水第六節(jié)離子交換第六節(jié)離子交換離子交換樹脂（一）離子交換樹脂：離子交換樹脂是一種不溶于水的高分子化合物，外觀上是一些直徑為0.3~1.2毫米的淡黃色或咖啡色的小球。微觀上是一種立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架；骨架上聯(lián)結(jié)著交換基團(tuán)，交換基團(tuán)中含有能解離的離子離子交換樹脂（一）離子交換樹脂：離子交換樹脂是一種不溶于水的離子交換樹脂（二）交換基團(tuán)是由能解離的陽離子(或陰離子)和聯(lián)結(jié)在骨架上的陰離子(或陽離子)組成。按交換基團(tuán)能解離的離子種類分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。交換基團(tuán)能解離的離子是陽離子的，叫做陽離子交換樹脂。在使用時(shí)通常是游離酸型即RH型，而且各種RH解離出H+能力的大小不同。所以，其中又分為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂交換基團(tuán)能解離的離子是陰離子的，叫做陰離子交換樹脂。使用時(shí)通常是游離堿型即ROH型，而且各種ROH解離出OH-能力的大小不同。所以，其中又分為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂和弱堿性陰離子交換樹脂。離子交換樹脂（二）交換基團(tuán)是由能解離的陽離子(或陰離子)和聯(lián)離子交換樹脂（三）化學(xué)性質(zhì)1．離子交換反應(yīng)的可逆性。再生利用的就是可逆性。RH+Na+<-->RNa+H+2、離子交換反應(yīng)的選擇性。(1)強(qiáng)酸性陽離子交換劑，對(duì)水中陽離子選擇順序：Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>≈Na+>H+(2)弱酸性陽離子交換劑，對(duì)水中陽離子的選擇順序：H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>≈Na+從上述選擇順序來看，強(qiáng)酸性陽離子交換劑對(duì)H+的吸著力不強(qiáng)；而弱酸性陽離子交換劑則容易吸著H+。所以，實(shí)際應(yīng)用中，用酸再生弱酸性陽離子交換劑比再生強(qiáng)酸性陽離子交換劑要容易得多。離子交換樹脂（三）化學(xué)性質(zhì)1．離子交換反應(yīng)的可逆性。再生利用離子交換樹脂（四）(3)強(qiáng)堿性陰離子交換劑，對(duì)水中陰離子的選擇順序：SO42->NO3->Cl>OH->F->HCO3->HSiO3-(4)弱堿性陰離子交換劑，對(duì)水中陰離子的選擇順序：OH->SO42->NO3->Cl->HCO3-從陰離子交換劑的選擇性來看，用堿再生弱堿性陰離子交換劑比再生強(qiáng)堿性陰離子交換劑容易。但是弱堿性陰離子交換劑吸著很弱，不吸著。因此，弱堿性陰離子交換劑用于除掉水中強(qiáng)酸根離子。離子交換樹脂（四）(3)強(qiáng)堿性陰離子交換劑，對(duì)水中陰離子的離子交換樹脂（五）交換劑的交換容量：交換容量是離子交換劑的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。它定量地表示出一種樹脂能交換離子的多少。交換容量分為全交換容量和工作交換容量。(1)全交換容量。全交換容量是指離子交換劑能交換離子的總數(shù)量。這一指標(biāo)表示交換劑所有交換基團(tuán)上可交換離子的總量。同一種離子交換劑，它的全交換容量是一個(gè)常數(shù)，常用毫克當(dāng)量/克來表示。(2)工作交換容量。工作交換容量就是在實(shí)際運(yùn)行條件下，可利用的交換容量。在實(shí)際離子交換過程中，可能利用的交換容量比全交換容量小得多，大約只有全交換容量的60~70%。某種樹脂的工作交換容量大小和樹脂的具體工作條件有關(guān)，如水的pH值、水中離子濃度、交換終點(diǎn)的控制標(biāo)準(zhǔn)、樹脂層的高度和水的流速等條件，都影響樹脂的工作交換容量。工作交換容量常用毫克當(dāng)量/毫升來表示。離子交換樹脂（五）交換劑的交換容量：交換容量是離子交換劑的一離子交換樹脂（六）物理性質(zhì)：外觀（顏色、形狀）、粒度、密度（干真密度、濕真密度、濕視密度）含水率、溶脹性、耐磨性、溶解性、耐熱性、抗凍性等。溶脹性：一般，強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂由鈉型變成氫型，強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂由氯型變成OH型，其體積均增加約5%，所以，再生時(shí)會(huì)有脹縮現(xiàn)象，多次的脹縮就容易促使樹脂顆粒碎裂。耐熱性：陽樹脂一般可耐100或更高的溫度，強(qiáng)陰可耐60度，弱堿可耐80度以上，一般，鹽型要比酸型或堿型穩(wěn)定。離子交換樹脂（六）物理性質(zhì)：外觀（顏色、形狀）、粒度、密度（離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（七）化學(xué)除鹽法就是將RH樹脂和ROH樹脂分別(或混合)放在兩處(或一個(gè))離子交換器內(nèi)，用RH樹脂除掉水中的金屬離子，用ROH除掉水中的酸根，使水成為純水。復(fù)床就是把RH樹脂和ROH樹脂分別裝有兩個(gè)交換器內(nèi)組成的除鹽系統(tǒng)。裝有RH樹脂的叫做陽離子交換器；裝有ROH樹脂的叫做陰離子交換器。交換器的運(yùn)行分為四個(gè)階段：交換除鹽、反洗、再生和正洗。（1）交換除鹽：在生產(chǎn)，為了便于用導(dǎo)電度表監(jiān)視樹脂是否已經(jīng)失效，一般是讓陽樹脂先失效。樹脂失效后，停止運(yùn)行進(jìn)行再生.離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（七）化學(xué)除鹽法就是將RH樹脂和ROH樹脂分離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（八）（2）反洗：樹脂再生前需要反洗。這是因?yàn)樽儞Q是在較大壓力下進(jìn)行的，樹脂顆粒間壓得很緊，這樣在樹脂層內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一些破碎的樹脂；此外，在陽離子交換樹脂層表面幾厘米的厚度內(nèi)還會(huì)積累一些水中懸浮物，這些破碎的樹脂是懸浮物都不利于交換劑的再生。所以，反洗的目的就是用清水松動(dòng)交換劑層，清除樹脂層內(nèi)的懸浮物、破碎樹脂和氣泡等。反洗水經(jīng)底部反洗進(jìn)水門進(jìn)客店交換器內(nèi)，自下而上的流過樹脂層，再進(jìn)入上部漏斗由排水門排入地溝。離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（八）（2）反洗：樹脂再生前需要反洗。這是因離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（九）（3）再生：再生是一項(xiàng)重要的操作過程。（4）正洗：待樹脂中再生后的廢液基本排完，樹脂中仍有殘留的再生劑和再生產(chǎn)物，必須把它們洗掉，交換器方能重新投入運(yùn)行。正洗時(shí)，清水沿運(yùn)行路線進(jìn)入交換器，由排水門排入地溝。交換器從除鹽→反洗→再生→正洗的全過程叫做一個(gè)運(yùn)行周期。影響再生效果的幾個(gè)主要因素：（以陽樹脂為例）①再生方式順流再生：再生效果不理想，因?yàn)樵偕倪^程中首先接觸的是上部完全失效的交換劑，所以這一部分可得到較好的再生。離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（九）（3）再生：再生是一項(xiàng)重要的操作過程。離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十）逆流再生：不論是順流再生還是逆流再生，陽離子交換器失效后離子在交換劑層中的分步規(guī)律都差不多。上層完全是失效層，被鈣離子、鎂離子、鈉離子所飽和，下層是部分失效的交換劑層。逆流再生時(shí)，下層部分失效的交換劑總是和新鮮的再生液接觸，故可得到較高的再生度，越往上交換劑的再生度越低。因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)，出水接觸的是這部分再生最徹底的交換劑，因此出水水質(zhì)好。上層交換劑雖然再生不徹底，但是運(yùn)行時(shí)它首先與進(jìn)水相接觸，此時(shí)水中反離子濃度很小，故這部分交換劑仍能進(jìn)行交換，故其交換容量得到充分的發(fā)揮。根據(jù)離子交換的平衡關(guān)系，保護(hù)層中樹脂的再生度越高，出水純度越大。所以，固定床逆流再生離子交換器內(nèi)的交換樹脂的再生度高、再生劑耗量低，其出水水質(zhì)也好。離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十）逆流再生：不論是順流再生還是逆流再生，離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十一）②再生劑的用量失效交換劑上吸附的離子完全有可能由再生劑中的離子來取代。而且由于交換是按等物質(zhì)的量進(jìn)行的，理論上講，1mol的再生劑足以使交換劑恢復(fù)1mol的交換容量，但是實(shí)際上再生反應(yīng)最多只能進(jìn)行到化學(xué)平衡狀態(tài)，故再生劑比耗一般是理論值的2.0-3.5倍?；謴?fù)交換劑1mol(1/2Me2+)的交換能力所消耗再生劑的質(zhì)量（g）稱為再生劑的比耗。用食鹽再生時(shí)，稱為鹽耗。用酸再生時(shí)，稱為酸耗。用堿再生時(shí)，稱為堿耗。離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十一）②再生劑的用量失效交換劑上吸附的離子離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十二）③再生液的濃度④再生液的流速通常4-8m/h比較好，陽離子交換劑采用偏上限，陰離子交換劑采用偏下限值。⑤再生液溫度如把鹽酸預(yù)熱到40度，就可以大大改善對(duì)樹脂中鐵及其氧化物的清除程度，同時(shí)還能減少運(yùn)行時(shí)漏鈉。但是也不能過高。⑥再生劑的種類和純度。離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十二）③再生液的濃度④再生液的流速通常4-離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十三）混床就是把陽、陰離子交換樹脂放在同一個(gè)交換器內(nèi)，并在運(yùn)行前兩種樹脂充分混合均勻。一般制取高純度的除鹽水，均采用RH與ROH樹脂，即H-OH型混床。在這種混床內(nèi)可以把樹脂層內(nèi)的RH與ROH樹脂顆?？醋鰹榛旌辖诲e(cuò)排列的，這樣的混床就相當(dāng)于許多級(jí)復(fù)床串聯(lián)在一起，由于RH與ROH樹脂顆粒交錯(cuò)排列，生成的H+和OH很快能結(jié)合成難解離的水，使除鹽反應(yīng)進(jìn)行得比較徹底。因此，HOH型混床的出水水質(zhì)純度很高。一般采用的混床有固定式體內(nèi)再生混床和固定式體外再生混床。離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十三）混床就是把陽、陰離子交換樹脂放在同一離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十四）離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十四）離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十五）反洗分層：混床運(yùn)行操作中的關(guān)鍵問題之一就是如何將失效的陰陽樹脂分開。兩種樹脂是否能分層明顯，除與陰陽樹脂的濕真密度差、反洗水流速有關(guān)外，還與樹脂的失效程度有關(guān)。樹脂的失效程度大的分層容易，反之比較難，這是由于樹脂在吸著不同離子后，密度不同，沉降速度不同而致。對(duì)于陽樹脂，不同型的密度排列為：ρH<ρNH4<ρCa<ρNa<ρK<ρBa陰樹脂不同型的密度排列為：ρOH<ρCL<ρCO3<ρHCO3<ρNO3<ρSO4離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十五）反洗分層：混床運(yùn)行操作中的關(guān)鍵問題之離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十七）再生（體內(nèi)再生和體外再生）體內(nèi)再生：兩步法和同時(shí)處理法。體外再生：缺點(diǎn)是樹脂的磨損率較大。混床優(yōu)點(diǎn)：（1）出水水質(zhì)高。（2）出水水質(zhì)穩(wěn)定。（3）交換終點(diǎn)明顯。缺點(diǎn)：樹脂交換容量的利用率低，樹脂損耗率大，再生操作復(fù)雜。因此，它適用處理含有微量鹽的水，如經(jīng)過一級(jí)復(fù)床處理的除鹽水和凝結(jié)水等。這樣可以延長混床的運(yùn)行周期，減少再生次數(shù)。離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（十七）再生（體內(nèi)再生和體外再生）體內(nèi)再生：第七節(jié)爐水處理第七節(jié)爐水處理?鍋爐水的處理鍋爐水的處理，是為了防止從水處理設(shè)備穿透過去的和由凝汽器漏入的各種雜質(zhì)產(chǎn)生的結(jié)垢12H2O等以和腐蝕。通常加入磷酸鹽，如Na2PO4·防止結(jié)垢，這叫磷酸鹽處理。如果磷酸鹽處理不僅要求防垢，還要求防止堿性腐蝕，這叫協(xié)調(diào)pH-磷酸鹽處理。?磷酸鹽處理磷酸鹽處理是使?fàn)t水維持一定濃度的PO，目的在于防垢。在沸騰的爐水中加入磷酸鹽，由于爐水堿性很強(qiáng)(pH=9~11)，發(fā)生如下反應(yīng)：3?4?鍋爐水的處理鍋爐水的處理，是為了防止從水處理設(shè)備穿透過去的10CaP?6O?2OH?Ca()OH(PO)?102462?3?4?生成的堿式磷酸鈣是一種松軟的水渣，可以隨鍋爐排污除去，而且不會(huì)粘附形成二次水垢。由于堿式碳酸鈣的溶度積很小，當(dāng)爐水中維持一定濃度的PO43?時(shí)，使Ca2+濃度很小，不會(huì)生成硫酸鈣、硅酸鈣等水垢。另外，在堿性很高的沸騰爐水中，少量的2?Mg2+和SiO3還會(huì)發(fā)生下述反應(yīng)：2?2??3Mg?2SiO??2OHHO?3MgOg2SiOg2HO?3222生成的蛇紋石呈水渣狀，亦可隨鍋爐排污除去。因此，磷酸鹽處理可以除去Ca2+、Mg2+。10CaP?6O?2OH?Ca()OH(PO)?102462?協(xié)調(diào)pH—磷酸鹽處理單獨(dú)的Na3PO4處理，在鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，可能產(chǎn)生易溶鹽暫時(shí)消失現(xiàn)象，在爐管管壁附近產(chǎn)生游離NaOH。這是因?yàn)橄率龇磻?yīng)：這樣，為消除游離NaOH，避免堿性腐蝕，3?應(yīng)控制爐水pH；同時(shí)又要維持一定濃度PO4以防止結(jié)垢，在生產(chǎn)上采用加入Na2HPO4或NaH2PO3的方法處理，這就是協(xié)調(diào)pH—磷酸鹽處理。超高壓鍋爐水協(xié)調(diào)pH—磷酸鹽處理控制圖見圖3-28。NaPO?HO?NaHPO?NaOH34224?協(xié)調(diào)pH—磷酸鹽處理單獨(dú)的Na3PO4處理，在鍋爐負(fù)荷變化?汽包鍋爐的蒸汽污染及防止實(shí)踐證明，從汽包出來的蒸汽總是帶有少量雜質(zhì)的，這些雜質(zhì)主要是鈉鹽、硅酸、二氧化碳、氨和氫。蒸汽污染通常是指蒸汽中含有鈉鹽和硅酸，它們的危害主要是在過熱器和汽輪機(jī)中積鹽。?飽和蒸汽的污染飽和蒸汽的污染主要來自蒸汽的機(jī)械攜帶和溶解攜帶。(1)機(jī)械攜帶又叫蒸汽帶水，是指從汽包送出的飽和蒸汽，常夾帶一部分爐水水滴，爐水中的雜質(zhì)以水溶液的狀態(tài)進(jìn)入蒸汽的現(xiàn)象。?汽包鍋爐的蒸汽污染及防止實(shí)踐證明，從汽包出來的蒸汽總是帶有(2)溶解攜帶是指飽和蒸汽因溶解作用而攜帶爐水中某種物質(zhì)的現(xiàn)象。?過熱器、汽輪機(jī)的積鹽飽和蒸汽中攜帶雜質(zhì)的危害，是雜質(zhì)在過熱器和汽輪機(jī)的沉積，這就是積鹽。(1)過熱器的積鹽在過熱器中，如果飽和蒸汽中攜帶的某種鹽類的量，超過過熱蒸汽中該鹽類的溶解度，該物質(zhì)就會(huì)在過熱器中沉積(積鹽)；相反，則被過熱蒸汽帶往汽輪機(jī)。(2)溶解攜帶是指飽和蒸汽因溶解作用而攜帶爐水中某種物質(zhì)的現(xiàn)(2)汽輪機(jī)的積鹽在汽輪機(jī)中，由于蒸汽做功，溫度、壓力逐漸降低，過熱蒸汽所攜帶的雜質(zhì)溶解度也逐漸降低。當(dāng)溶解度降低到低于該物質(zhì)在過熱蒸汽中攜帶量時(shí)，該雜質(zhì)就會(huì)在汽輪機(jī)蒸汽流通部位沉積下來，這種現(xiàn)象叫做汽輪機(jī)的積鹽。汽輪機(jī)的積鹽，降低汽輪機(jī)的出力，影響汽輪機(jī)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。過熱器的積鹽是易溶的鈉鹽，通常采用除鹽水水洗的方法清除。汽輪機(jī)的積鹽，通常采用濕蒸汽清洗的方法清除。因此，設(shè)法改善蒸汽品質(zhì)十分重要。(2)汽輪機(jī)的積鹽在汽輪機(jī)中，由于蒸汽做功，溫度、壓力逐漸降?改善蒸汽品質(zhì)的方法獲得清潔蒸汽的主要途徑首先是提高鍋爐給水的水質(zhì)；其次是盡量減少蒸汽的機(jī)械攜帶和溶解攜帶。(1)減少進(jìn)入鍋爐水的雜質(zhì)應(yīng)采取措施保證優(yōu)良的給水水質(zhì)。(2)調(diào)整鍋爐運(yùn)行工況和進(jìn)行鍋爐排污鍋爐的運(yùn)行工況主要是注意負(fù)荷的變化，避免由于負(fù)荷變化引起蒸汽流速過快和汽包水位的波動(dòng)。鍋爐排污有連續(xù)排污和定期排污兩種方式。?改善蒸汽品質(zhì)的方法獲得清潔蒸汽的主要途徑首先是提高鍋爐給水第八節(jié)冷卻水處理第八節(jié)冷卻水處理冷卻水處理（一）在火力發(fā)電廠中，有許多設(shè)備需要用水作冷卻介質(zhì)，其中用水量最大的是凝汽器。冷卻水水質(zhì)不良，會(huì)使凝汽器銅管內(nèi)結(jié)垢、生成附著物、發(fā)生腐蝕。因此，冷卻水通常也要進(jìn)行一定的處理。冷卻水處理（一）在火力發(fā)電廠中，有許多設(shè)備需要用水作冷卻介質(zhì)冷卻水處理（二）?冷卻水系統(tǒng)火電廠的冷卻水系統(tǒng)，一般有兩種形式：直流式冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)。(1)直流式(開放式)冷卻水系統(tǒng)直流式(開放式)冷卻水系統(tǒng)是指冷卻用水只通過凝汽器就一次排放的系統(tǒng)。適用于水源充足的地方。(2)循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)這類系統(tǒng)又分為密閉式和敞開式兩種。冷卻水處理（二）?冷卻水系統(tǒng)火電廠的冷卻水系統(tǒng)，一般有兩種形①密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)該系統(tǒng)冷卻水循環(huán)使用不排放，通常采用軟化或除鹽水。由于冷卻水不暴露于空氣，因而不蒸發(fā)濃縮，很少發(fā)生金屬的腐蝕，也不易結(jié)垢和發(fā)生由于微生物引起的各種危害?；痣姀S發(fā)電機(jī)的水冷系統(tǒng)就是這種密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。②敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)見。如此循環(huán)的冷卻水又叫循環(huán)水。這種系統(tǒng)循環(huán)水是暴露在空氣中的。目前，大多數(shù)火力發(fā)電廠均采用這種冷卻水系統(tǒng)。①密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)該系統(tǒng)冷卻水循環(huán)使用不排放，通常采用軟密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻水處理（三）?水的冷卻原理由于循環(huán)水以空氣為冷卻介質(zhì)，水、氣之間的傳熱形式主要是蒸發(fā)散熱和接觸傳熱。(1)蒸發(fā)散熱蒸發(fā)散熱是指冷卻塔和冷卻水池中的熱的循環(huán)水，在低于沸點(diǎn)的情況下不斷蒸發(fā)，逸出水面的水蒸汽分子將熱量帶走，使水溫下降。(2)接觸傳熱接觸傳熱是指在冷卻塔中，水與空氣相互接觸，由于水溫高于氣溫，水將熱量傳遞給空氣而自身被冷卻，因此接觸傳熱是一個(gè)傳熱過程。一般夏季氣溫高，以蒸發(fā)散熱為主，冬季氣溫低，以接觸傳熱為主。冷卻水處理（三）?水的冷卻原理由于循環(huán)水以空氣為冷卻介質(zhì)，水冷卻水處理（三）循環(huán)冷卻水處理一般包括：凝汽器銅管內(nèi)的防垢處理、凝汽器銅管水側(cè)腐蝕的防止(第四章討論)和循環(huán)水系統(tǒng)微生物、懸浮物的控制等三項(xiàng)內(nèi)容。?凝汽器銅管的結(jié)垢、防止和清洗(1)凝汽器銅管的結(jié)垢在電廠的冷卻水系統(tǒng)中形成的水垢，通常只有附著在凝汽器銅管內(nèi)的碳酸鹽垢，它的生成主要是冷卻水在循環(huán)過程中的蒸發(fā)和濃縮。蒸發(fā)濃縮使循環(huán)水中Ca(HCO3)2含量增加，CO2減少，下述平衡右移：冷卻水處理（三）循環(huán)冷卻水處理一般包括：凝汽器銅管內(nèi)的防垢處Ca(HCO)?CaCO?CO??HO32322因此，任何補(bǔ)充水質(zhì)都有一個(gè)使冷卻系統(tǒng)不結(jié)垢的最高的碳酸鹽硬度，稱極限碳酸鹽硬度。極限碳酸鹽硬度可以通過循環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)(圖3-33)測出。在與實(shí)際運(yùn)行工況相同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測出循環(huán)水pH、硬度、堿度開始下降時(shí)的碳酸鹽硬度(此時(shí)實(shí)驗(yàn)銅管開始結(jié)垢)，即為極限碳酸鹽硬度。(2)凝汽器銅管結(jié)垢的防止防止凝汽器銅管結(jié)垢的方法可分兩類：Ca(HCO)?CaCO?CO??HO32322因此，任何補(bǔ)一是對(duì)補(bǔ)充水進(jìn)行凈化處理；二是在循環(huán)水中投加藥劑，使CaCO3結(jié)晶不能生成；或使結(jié)晶畸化、變軟不易附著；或高度分散而使水處于穩(wěn)定狀態(tài)，因此也叫穩(wěn)定處理。(3)凝汽器銅管的清洗凝汽器銅管的清洗有海綿球自動(dòng)清洗和化學(xué)清洗兩種方法。海綿球自動(dòng)清洗是防止凝汽器銅管產(chǎn)生附著物的有效措施，為火電廠廣泛采用。化學(xué)清洗是用化學(xué)藥劑清洗銅管內(nèi)壁上碳酸鹽垢類的方法，最常用的化學(xué)藥劑是鹽酸。一是對(duì)補(bǔ)充水進(jìn)行凈化處理；二是在循環(huán)水中投加藥劑，使CaCO?懸浮物和微生物控制由于循環(huán)冷卻水暴露于空氣中，為懸浮物、微生物含量的增加提供了條件。(1)懸浮物及其控制循環(huán)水中的懸浮物主要來自兩個(gè)方面：一是補(bǔ)充水，二是冷卻塔和冷卻水池周圍空氣的含塵量。懸浮物的控制通常采用如下兩種方法：①當(dāng)補(bǔ)充水懸浮物含量高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行混凝、沉淀處理。②采用旁路過濾處理以保證循環(huán)水中的懸浮物含量在允許的范圍內(nèi)。?懸浮物和微生物控制由于循環(huán)冷卻水暴露于空氣中，為懸浮物、微(2)微生物及其控制由于循環(huán)水的溫度、光照以及水中各種營養(yǎng)物質(zhì)，為水中微生物的生長、繁殖提供了適宜的條件，使微生物成為循環(huán)水污染的另一個(gè)重要因素。循環(huán)水系統(tǒng)微生物的控制常采用殺生劑，又稱為殺菌劑。殺生劑可分為氧化型和非氧化型兩類。氧化型殺生劑都是強(qiáng)氧化劑，可以氧化微生物體內(nèi)的酶，常用的有Cl2、NaClO、O2、ClO2等；非氧化型殺生劑主要是破壞微生物的能量代謝、溶解和破壞微生物體內(nèi)的酶，常用的有季銨鹽、氯酚等。(2)微生物及其控制由于循環(huán)水的溫度、光照以及水中各種營養(yǎng)物謝謝大家！謝謝大家！電廠水處理基礎(chǔ)知識(shí)電廠水處理基礎(chǔ)知識(shí)目?第一節(jié)?第二節(jié)?第三節(jié)?第四節(jié)?第五節(jié)?第六節(jié)?第七節(jié)?第八節(jié)錄自然界中水的概述火力發(fā)電廠水處理的意義水的預(yù)處理超濾反滲透離子交換鍋爐水處理冷卻水處理目?第一節(jié)?第二節(jié)?第三節(jié)?第四節(jié)?第五節(jié)?第六節(jié)?第七節(jié)?第一節(jié)自然界中水的概述第一節(jié)自然界中水的概述（一）自然界中水的循環(huán)（一）自然界中水的循環(huán)（二）天然水的特征?1.大氣降水（雨、雪）：比較潔凈，但難以收集，無法直接利用?2.江河水：水中懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)較多，濁度高于地下水；濁度隨地區(qū)及時(shí)間變化較大；含鹽量和硬度較低，易受污染?3.湖泊及水庫水：流動(dòng)性小，濁度較低；含鹽量通常高于河水；藻類較多，近年來富營養(yǎng)化問題嚴(yán)重（二）天然水的特征?1.大氣降水（雨、雪）：比較潔凈，但難以（二）天然水的特征?4.地下水：水質(zhì)清澈，且水源不易受到外界污染和氣溫影響；含鹽量通常高于地表水；鐵、錳含量通常較高?5.海水：含鹽量高，各種鹽類比例基本一致，氯化物含量約占總含鹽量的89%左右，硫化物次之子，再次為碳酸鹽（二）天然水的特征?4.地下水：水質(zhì)清澈，且水源不易受到外界第二節(jié)火力發(fā)電廠水處理的重要意義第二節(jié)火力發(fā)電廠水處理的重要意義（一）火力發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)火力發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)可分為凝汽和凝汽兼供熱兩種形式。凝汽式是指只發(fā)電不供熱的凝汽式發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)正常運(yùn)行的鍋爐補(bǔ)給水量很小，一般為鍋爐蒸發(fā)量的2~4%。凝汽兼供熱式是指除發(fā)電外，兼向附近工業(yè)區(qū)、生活區(qū)供熱的水汽循環(huán)系統(tǒng)，鍋爐補(bǔ)給水量要大得多，如熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)。熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程見圖3-1。（一）火力發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)火力發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)可分為（一）熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程（一）熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程（二）熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)的幾種損失實(shí)際運(yùn)行中，任何水汽循環(huán)系統(tǒng)都要有一部分汽水損失，大致有如下幾個(gè)方面：(1)系統(tǒng)內(nèi)水汽循環(huán)損失：如汽包鍋爐的排污，各種排汽損失——鍋爐安全門、過熱器放汽門、汽輪機(jī)軸封、抽汽器、除氧器等的排汽，各種水箱的溢流和管道的跑冒滴漏等等。(2)對(duì)外供汽損失對(duì)非生產(chǎn)、生活供汽大部分不能返回。(3)廠內(nèi)其它用汽損失如采暖、生活用汽等等。（二）熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)的幾種損失實(shí)際運(yùn)行中，任何水汽循環(huán)系（三）熱力發(fā)電廠關(guān)于水的命名及種類根據(jù)水在水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)歷的過程，我們賦予這些水以不同的名稱。(1)生水生水是未經(jīng)處理的天然水，如地下水、江河水、水庫湖泊水等等。(2)鍋爐補(bǔ)給水生水經(jīng)水處理車間凈化后，用于補(bǔ)充發(fā)電廠水汽損失的水，叫鍋爐補(bǔ)給水。(3)汽輪機(jī)凝結(jié)水蒸汽在汽輪機(jī)中做功后在凝汽器中冷凝的水。(4)疏水各種用汽設(shè)備、蒸汽管道中凝結(jié)的蒸汽凝結(jié)水，一般匯集到輸水箱，也有的并入凝結(jié)水系統(tǒng)。（三）熱力發(fā)電廠關(guān)于水的命名及種類根據(jù)水在水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)(5)返回凝結(jié)水它是生產(chǎn)或生活用戶返回的蒸汽凝結(jié)水，簡稱返回水。(6)給水給水是指進(jìn)入鍋爐的水，對(duì)于熱電廠，它包括汽輪機(jī)凝結(jié)水、鍋爐補(bǔ)給水、疏水和返回水。(7)鍋爐水鍋爐水又叫爐水，是指鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動(dòng)的水。(8)冷卻水是指用作冷卻介質(zhì)的水，在電廠中主要指在凝汽器中用于冷卻汽輪機(jī)排汽的水。(5)返回凝結(jié)水它是生產(chǎn)或生活用戶返回的蒸汽凝結(jié)水，簡稱返回（四）水處理的重要作用在火力發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)中，水的品質(zhì)是影響熱力設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。天然水中含有許多雜質(zhì)。若把這些水不經(jīng)凈化處理就引入熱力設(shè)備，將會(huì)由于汽水品質(zhì)不良引起各種危害，主要是熱力設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕和積鹽。?結(jié)垢結(jié)垢極易發(fā)生在熱負(fù)荷較高的部位，如鍋爐的爐管、各種熱交換器。水垢的導(dǎo)熱性比金屬差幾百倍，結(jié)垢的金屬管壁就會(huì)產(chǎn)生過熱，強(qiáng)度下降，引起管道的損壞。冷卻水處理不當(dāng)，會(huì)使凝汽器銅管結(jié)垢，降低換熱效率，從而降低汽輪機(jī)出力。（四）水處理的重要作用在火力發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)中，水的品質(zhì)是影（四）水處理的重要作用?腐蝕水質(zhì)不良會(huì)引起熱力設(shè)備的腐蝕，主要是電化學(xué)腐蝕，容易發(fā)生在給水管道、省煤器、水冷壁、過熱器、汽輪機(jī)和凝汽器等經(jīng)常與水接觸的金屬部位。腐蝕將大大減少設(shè)備的使用年限。?積鹽含有大量雜質(zhì)的蒸汽通過過熱器和汽輪機(jī)時(shí)，雜質(zhì)會(huì)沉積下來，這叫做過熱器、汽輪機(jī)的積鹽。過熱器的積鹽有可能引起爆管，汽輪機(jī)的積鹽將大大降低汽輪機(jī)的出力。因此，為了保證安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，各電廠對(duì)鍋爐用水的水質(zhì)都規(guī)定了嚴(yán)格的要求。（四）水處理的重要作用?腐蝕水質(zhì)不良會(huì)引起熱力設(shè)備的腐蝕，主第三節(jié)水的預(yù)處理知識(shí)第三節(jié)水的預(yù)處理知識(shí)（一）天然水中的雜質(zhì)與水質(zhì)指標(biāo)?水中的雜質(zhì)?水中所含的雜質(zhì)按其在水中存在的狀態(tài)可以分為三類：懸浮物質(zhì)、溶解物質(zhì)和膠體物質(zhì)。懸浮物質(zhì)是由大于分子尺寸的顆粒組成的，它們靠浮力和粘滯力懸浮于水中。溶解物質(zhì)則由分子或離子組成，它們被水的分子結(jié)構(gòu)所支承。膠體物體則介于懸浮物質(zhì)與溶解物質(zhì)之間，這三種雜質(zhì)的尺度為：溶解物質(zhì)膠體物質(zhì)懸浮物質(zhì)10-510-410-310-210-1110100(μm)（一）天然水中的雜質(zhì)與水質(zhì)指標(biāo)?水中的雜質(zhì)?水中所含的雜質(zhì)按（二）水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)是指水和其中所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特征。各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)則表示水中雜質(zhì)的種類、成分和數(shù)量，是判斷水質(zhì)的具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目繁多，總共可有上百種，它們可分為物理的、化學(xué)的和生物的三類。（一）物理性水質(zhì)指標(biāo)屬于這一類的水質(zhì)指標(biāo)主要有：1、感官物理性狀指標(biāo)，如溫度、色度、嗅和味、渾濁度、透明度等。2、其它的物理性水質(zhì)指標(biāo)，如總固體、懸浮固體、溶解固體、可沉固體、電導(dǎo)率（電阻率）等。（二）水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)是指水和其中所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理、化（二）水質(zhì)指標(biāo)?（二）化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)?1、一般化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)，如：pH、堿度、硬度、各種陽離子、各種陰離子、總含鹽量，一般有機(jī)物質(zhì)等。?2、有毒的化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)，如：各種重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴、各種農(nóng)藥等。?3、氧平衡指標(biāo)，如溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、總需氧量（TOD）等。?（三）生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)?一般包括細(xì)菌總數(shù)、總大腸桿菌群數(shù)、各種病原細(xì)菌病毒等。（二）水質(zhì)指標(biāo)?（二）化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)?1、一般化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)（三）水的混凝處理膠態(tài)雜質(zhì)和一部分粒徑小的懸浮物，由于沉降速度小，以至于相當(dāng)長時(shí)間仍滯留于水中，而且這部分雜質(zhì)也不能用過濾的方法除去。因此實(shí)際應(yīng)用中，通常是加入一種稱之為混凝劑的化學(xué)藥劑，使它們相互吸附粘結(jié)成較大的絮狀物，然后從水中沉降分離。（三）水的混凝處理膠態(tài)雜質(zhì)和一部分粒徑小的懸浮物，由于沉降速（三）水的混凝處理?影響混凝處理效果的因素混凝處理效果是以水中膠態(tài)雜質(zhì)和懸浮物的去除率評(píng)價(jià)的?；炷^程十分復(fù)雜，影響因素很多：(1)pH的影響投藥后的pH對(duì)鋁鹽處理效果影響很大，還影響水中有機(jī)物以及膠體的凝聚速度。(2)混凝劑投加量的影響最優(yōu)投藥量與水中膠體含量有關(guān)，必須通過實(shí)驗(yàn)確定并在運(yùn)行中調(diào)整。(3)水溫的影響用鋁鹽作混凝劑時(shí)，水溫的影響很大；用鐵鹽作混凝劑時(shí)，水溫對(duì)處理效果影響不大。（三）水的混凝處理?影響混凝處理效果的因素混凝處理效果是以水（三）水的混凝處理?常用混凝劑常用混凝劑有鋁鹽和鐵鹽兩大類，它們是一些分子中有高價(jià)陽離子的無機(jī)鹽類。鋁鹽有硫酸鋁、明礬、偏鋁酸鈉和聚合鋁等。鐵鹽有硫酸亞鐵、三氯化鐵、硫酸鐵和聚合硫酸鐵等。近年來人工合成了一些有機(jī)高分子絮凝劑，一般都是線型的高分子聚合物。有機(jī)高分子絮凝劑是一種電解質(zhì)，根據(jù)電離后聚合離子所帶電荷的性質(zhì)，可分為陰離子型，陽離子型和非離子型三類。（三）水的混凝處理?常用混凝劑常用混凝劑有鋁鹽和鐵鹽兩大類，（四）水的過濾處理水的過濾處理是用過濾材料將水中分散的懸浮顆粒分離出來的處理過程。在鍋爐補(bǔ)給水處理中，常采用粒狀濾料過濾法；凝結(jié)水凈化處理中，采用覆蓋過濾和電磁過濾法。?粒狀濾料的過濾原理粒狀濾料的過濾是薄膜過濾和接觸混凝過濾的綜合過程。一般工業(yè)上采用的是快濾池，主要是接觸混凝過濾。濾速可達(dá)10m/h以上，通常是在混凝處理以后進(jìn)行。（四）水的過濾處理水的過濾處理是用過濾材料將水中分散的懸浮顆（四）水的過濾處理?過濾機(jī)理可歸納為三種主要作用：?（1）機(jī)械篩濾作用?當(dāng)原水自上而下流過粒狀濾料層時(shí)，粒徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料間的空隙越來越小，截污能力隨之變得越來越高，結(jié)果逐漸形成一層主要由被截留的固體顆粒構(gòu)成的濾膜，并由它起主要的過濾作用。?懸浮物粒徑越大，表層濾料和濾速越小，就越容易形成表層篩濾膜，濾膜的截污能力也越高。?（2）重力沉淀作用?原水通過濾層時(shí)，眾多的濾料表面提供了巨大的不受水力沖刷而可供懸浮物沉降的有效面積，形成了無數(shù)的小“沉淀池”，懸浮物極易在此沉降下來。?濾料越小，沉降面積越大，濾速越小，則水流越平穩(wěn)，這都有利于懸浮物的沉降。?（3）接觸粘附（絮凝）作用?原水通過濾層時(shí)，有很多機(jī)會(huì)與砂粒接觸，通過彼此間的范德華力、靜電力及某些特別的吸附力等作用相互吸引而粘附，恰如在濾層中進(jìn)行了深度的混凝過程。（四）水的過濾處理?過濾機(jī)理可歸納為三種主要作用：?（1）機(jī)普通過濾器普通過濾器第四節(jié)超濾第四節(jié)超濾超濾處理（一）超濾是利用超濾膜為過濾介質(zhì)，以壓力差為驅(qū)動(dòng)力的一種膜分離過程。在一定的壓力下，當(dāng)水流過膜表面時(shí)，只允許水、無機(jī)鹽及小分子物質(zhì)透過膜，而阻止水中的懸浮物、膠體、微生物等物質(zhì)透過，以達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。1mm=1000μm1μm=1000nm1nm=10A（埃）超濾膜孔徑通常在5nm和0.1μm之間，以壓力差為驅(qū)動(dòng)力，從入水中分離懸浮物、大分子和膠體物質(zhì)、細(xì)菌和微生物等雜質(zhì)，對(duì)BOD和COD有部分的去除率。超濾處理（一）超濾是利用超濾膜為過濾介質(zhì)，以壓力差為驅(qū)動(dòng)力的超濾處理（二）錯(cuò)流過濾：是指超濾的進(jìn)水以平行膜表面的流動(dòng)方式流過膜的一側(cè)，當(dāng)給流體加壓后，產(chǎn)水以垂直進(jìn)水的方向透過膜，從膜的另一側(cè)流出，形成產(chǎn)品水。特點(diǎn)是：進(jìn)水為一股水，產(chǎn)品水和濃水分兩股水流出，從而實(shí)現(xiàn)膜表面的自清洗。當(dāng)水質(zhì)較差時(shí)，超濾可以錯(cuò)流運(yùn)行，而反滲透只能錯(cuò)流運(yùn)行，錯(cuò)流的濃水如果排放掉則會(huì)使系統(tǒng)水回收率降低，與死端過濾相比，其結(jié)垢和污染傾向較低，出力下降的趨勢相對(duì)比較小。超濾處理（二）錯(cuò)流過濾：是指超濾的進(jìn)水以平行膜表面的流動(dòng)方式超濾處理（三）死端過濾：指超濾的進(jìn)水以垂直膜表面的方式流動(dòng)，產(chǎn)水以平行進(jìn)水的方向透過膜，從膜的另一側(cè)流出，形成產(chǎn)品水。電廠通常采用死端過濾。死端過濾能量消耗小，水回收率高。但是死端過濾，雜質(zhì)都?jí)涸谀け砻?，在進(jìn)水雜質(zhì)含量高時(shí)在一個(gè)制水周期里將使得過濾阻力迅速增大。通常認(rèn)為，錯(cuò)流過濾時(shí)，由于流體在膜表面產(chǎn)生剪切力，從而可以減少濃差極化，對(duì)提高通量、減輕膜的污堵很有幫助。當(dāng)原水濁度高時(shí)，系統(tǒng)需要從死端過濾改為錯(cuò)流過濾。超濾處理（三）死端過濾：指超濾的進(jìn)水以垂直膜表面的方式流動(dòng)，超濾處理（四）錯(cuò)流過濾圖示壓力進(jìn)料液濃縮液透過液超濾處理（四）錯(cuò)流過濾圖示壓力進(jìn)料液濃縮液透過液超濾處理（五）死端過濾圖示進(jìn)料液壓力透過液超濾處理（五）死端過濾圖示進(jìn)料液壓力透過液第五節(jié)反滲透第五節(jié)反滲透反滲透處理（一））反滲透處理（一））反滲透處理（二）反滲透脫鹽的依據(jù)是：①半透膜的選擇透過性，即有選擇地讓水透過而不允許鹽透過；②鹽水室的外加壓力大于鹽水室與淡水室的滲透壓力，提供了水從鹽水室向淡水室移動(dòng)的推動(dòng)力。反滲透膜的穩(wěn)定性：膜的穩(wěn)定性主要指膜本身的水解穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。膜穩(wěn)定性越好，使用壽命越長。膜的水解穩(wěn)定性與膜材料和接觸的介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)系。溫度升高，膜的水解速度會(huì)加快。一般水處理用的反滲透膜的最高使用溫度為45℃，工業(yè)生產(chǎn)中，一般控制運(yùn)行溫度在25℃左右，最高可在30℃左右，不宜在更高的溫度下長期使用。反滲透處理（二）反滲透脫鹽的依據(jù)是：①半透膜的選擇透過性，即反滲透處理（三）氧化劑會(huì)對(duì)膜造成不可逆的損壞。聚酰胺類復(fù)合膜比醋酸纖維膜更容易受到氧化劑的侵蝕。水中的氧化劑有游離氯、次氯酸鈉、溶解氧和6價(jià)鉻等。在工業(yè)生產(chǎn)中，膜分離裝置允許進(jìn)水的游離氯的最高含量，醋酸纖維素膜為1mg/L，而芳香聚酰胺類復(fù)合膜為0.1mg/L。乙醇、酮、乙醛、酰胺等有機(jī)溶劑，對(duì)膜有一定的影響，必須防止此類有機(jī)物與膜的接觸。微生物可以通過酶的作用分解膜的成分，防止微生物的侵蝕，對(duì)延長膜的壽命比較重要。此外，運(yùn)行壓力的大小也會(huì)影響膜的使用性能。在壓力的作用下，膜會(huì)產(chǎn)生變形。膜的變形分為彈性變形和非彈性變形。當(dāng)壓力過高時(shí)，膜處于非彈性變形范圍，將發(fā)生不可逆壓實(shí)狀態(tài)，影響膜的使用壽命。反滲透處理（三）氧化劑會(huì)對(duì)膜造成不可逆的損壞。聚酰胺類復(fù)合膜反滲透處理（四）陶氏FILMTEC?BW30-365-FR反滲透處理（四）陶氏FILMTEC?BW30-365-FR反滲透處理（五）反滲透處理（五）反滲透處理（六）反滲透水處理裝置：反滲透水處理裝置是包括從保安過濾器的進(jìn)口法蘭至反滲透淡水出水法蘭之間的整套單元設(shè)備。包含保安過濾器、高壓泵、反滲透本體裝置、電氣、儀表及連接管線、電纜等可獨(dú)立運(yùn)行的裝置。此外包含化學(xué)清洗裝置和反滲透阻垢劑加藥裝置，海水脫鹽系統(tǒng)中還包含能量回收裝置。保安過濾器：為保證反滲透本體的安全運(yùn)行，即使有良好的預(yù)處理系統(tǒng)，仍需要設(shè)置精密過濾設(shè)備，起安全保障作用，故稱之為保安過濾器。反滲透處理（六）反滲透水處理裝置：反滲透水處理裝置是包括從保反滲透處理（七）不應(yīng)作為一般運(yùn)行過濾器使用，僅應(yīng)作保安過濾使用，通常設(shè)在高壓泵之前。一般為5μm。反洗和化學(xué)清洗效果不明顯，只能一次性使用。反滲透阻垢處理：反滲透的工作過程中，原水逐步得到濃縮，而最終成為濃水，濃水經(jīng)濃縮后各種離子濃度將成倍增加。自然水源中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、HCO-、SiO2等傾向于產(chǎn)生結(jié)垢的離子濃度積一般都小于其平衡常數(shù)，所以不會(huì)有結(jié)垢出現(xiàn)，但經(jīng)濃縮后，各種離子的濃度積都有可能大大超過平衡常數(shù)，因此會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)垢。為防止結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，在反滲透系統(tǒng)中通常需要通過加藥裝置向系統(tǒng)中加入阻垢劑。反滲透處理（七）不應(yīng)作為一般運(yùn)行過濾器使用，僅應(yīng)作保安過濾使反滲透處理（八）背壓：指產(chǎn)品水側(cè)壓力大于給水壓力的情況，正常情況下是不會(huì)也不允許有背壓的，但是如果系統(tǒng)正?；蛘吖收贤C(jī)，閥門設(shè)置或者開閉不當(dāng)，那么就有可能存在背壓。膜口袋的三面是用粘結(jié)劑粘接在一起的，如果產(chǎn)品水側(cè)的壓力大于給水側(cè)的壓力，那么這些粘接線就會(huì)破裂而導(dǎo)致膜元件脫鹽率的喪失或者明顯降低，因此從安全的角度考慮，反滲透系統(tǒng)不能夠存在背壓。反滲透處理（八）背壓：指產(chǎn)品水側(cè)壓力大于給水壓力的情況，正常反滲透處理（九）影響反滲透水處理系統(tǒng)性能的因素：壓力反滲透進(jìn)水壓力直接影響反滲透膜的膜通量和脫鹽率。膜通量的增加與反滲透進(jìn)水壓力呈線性關(guān)系；脫鹽率與進(jìn)水壓力成線性關(guān)系，但壓力達(dá)到一定值后，脫鹽率變化曲線趨于平緩，脫鹽率不再增加。溫度脫鹽率隨反滲透進(jìn)水溫度的升高而降低。而產(chǎn)水通量則幾乎呈線性地增大。主要是因?yàn)?，溫度升高，水分子的粘度下降，擴(kuò)散能力強(qiáng)，因而產(chǎn)水通量升高；隨著溫度的提高，鹽分透過反滲透膜的速度也會(huì)加快，因而脫鹽率會(huì)降低。反滲透處理（九）影響反滲透水處理系統(tǒng)性能的因素：壓力反滲透進(jìn)反滲透處理（十）含鹽量水中鹽濃度是影響膜滲透壓的重要指標(biāo)，隨著進(jìn)水含鹽量的增加，膜滲透壓也增大。在反滲透進(jìn)水壓力不變的情況下，進(jìn)水含鹽量增加，因滲透壓的增加抵消了部分進(jìn)水推動(dòng)力，因而通量變低，同時(shí)脫鹽率也變低pH不同種類的膜元件適用的pH值范圍差別較大，如醋酸纖維膜在pH值4～8的范圍內(nèi)產(chǎn)水通量和脫鹽率趨于穩(wěn)定，在pH值低于4或高于8的區(qū)間內(nèi)，受影響較大。目前工業(yè)水處理使用的膜材料絕大多數(shù)為復(fù)合材料，適應(yīng)的pH值范圍較寬（連續(xù)運(yùn)行情況下pH值可以控制在3～10的范圍），在此范圍內(nèi)的膜通量和脫鹽率相對(duì)穩(wěn)定反滲透處理（十）含鹽量水中鹽濃度是影響膜滲透壓的重要指標(biāo)，隨反滲透處理（十一）回收率反滲透系統(tǒng)回收率的提高，會(huì)使膜元件進(jìn)水沿水流方向的含鹽量更高，從而導(dǎo)致膜滲透壓增大，這將抵消反滲透進(jìn)水壓力的推動(dòng)作用，從而降低了產(chǎn)水通量。膜元件進(jìn)水含鹽量的增大，使淡水中的含鹽量隨之增加，從而降低了脫鹽率。反滲透處理（十一）回收率反滲透系統(tǒng)回收率的提高，會(huì)使膜元件進(jìn)反滲透處理（十二）反滲透膜的保護(hù)：1、溫度調(diào)整：反滲透裝置的進(jìn)水水溫一般控制在15～25℃。2、結(jié)垢控制3、膠體和固體顆粒污染的控制4、膜微生物污染控制5、有機(jī)物污染的控制6、濃差極化的控制反滲透處理（十二）反滲透膜的保護(hù)：1、溫度調(diào)整：反滲透裝置的反滲透處理（十三）反滲透系統(tǒng)停運(yùn)保護(hù)：（1）若反滲透裝置停運(yùn)在7天內(nèi)，裝置可以每12h低壓沖洗一次，每24h啟動(dòng)30min；（2）若反滲透裝置停運(yùn)時(shí)間超過7天，應(yīng)采取如下措施：1）用1%的食品級(jí)亞硫酸氫鈉溶液置換出反滲透本體裝置系統(tǒng)內(nèi)的水，確定徹底置換后，關(guān)閉裝置所有進(jìn)出口門；2）保護(hù)液pH值不能低于3，若pH值低于3則需要重新更換保護(hù)液。反滲透處理（十三）反滲透系統(tǒng)停運(yùn)保護(hù)：（1）若反滲透裝置停運(yùn)反滲透處理（十四）反滲透膜的清洗1、清洗方案的確定2、清洗條件的控制典型清洗過程的先后次序：堿洗→沖洗→殺菌→沖洗→酸洗→沖洗膜元件污染類型碳酸鈣、磷酸鈣、金屬氧化物(鐵)清洗藥劑配方pH值3.0，2%檸檬酸溶液+氨水，溫度40℃，有時(shí)也可用pH2～3的鹽酸水溶液清洗pH值10.0，2%三聚磷酸鈉溶液，溫度40℃，有時(shí)也可用pH小于10的NaOH水溶液清洗pH值10.0，2%三聚磷酸鈉溶液，0.25%十二烷基苯磺酸鈉溶液，溫度40℃硫酸鈣、混合膠體、小分子天然有機(jī)物、微生物大分子天然有機(jī)物、微生物反滲透處理（十四）反滲透膜的清洗1、清洗方案的確定2、清洗條反滲透處理（十五）用于配置清洗藥劑的水應(yīng)為反滲透淡水或除鹽水，清洗過程中應(yīng)檢測清洗液的溫度、pH值、運(yùn)行壓力以及清洗液顏色的變化。當(dāng)清洗過程中清洗液pH值變化超過0.5時(shí)，需要加酸或氨水進(jìn)行pH值調(diào)整。清洗pH值與清洗溫度應(yīng)嚴(yán)格遵照各膜廠家規(guī)定的范圍。反滲透處理（十五）用于配置清洗藥劑的水應(yīng)為反滲透淡水或除鹽水第六節(jié)離子交換第六節(jié)離子交換離子交換樹脂（一）離子交換樹脂：離子交換樹脂是一種不溶于水的高分子化合物，外觀上是一些直徑為0.3~1.2毫米的淡黃色或咖啡色的小球。微觀上是一種立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架；骨架上聯(lián)結(jié)著交換基團(tuán)，交換基團(tuán)中含有能解離的離子離子交換樹脂（一）離子交換樹脂：離子交換樹脂是一種不溶于水的離子交換樹脂（二）交換基團(tuán)是由能解離的陽離子(或陰離子)和聯(lián)結(jié)在骨架上的陰離子(或陽離子)組成。按交換基團(tuán)能解離的離子種類分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。交換基團(tuán)能解離的離子是陽離子的，叫做陽離子交換樹脂。在使用時(shí)通常是游離酸型即RH型，而且各種RH解離出H+能力的大小不同。所以，其中又分為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂交換基團(tuán)能解離的離子是陰離子的，叫做陰離子交換樹脂。使用時(shí)通常是游離堿型即ROH型，而且各種ROH解離出OH-能力的大小不同。所以，其中又分為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂和弱堿性陰離子交換樹脂。離子交換樹脂（二）交換基團(tuán)是由能解離的陽離子(或陰離子)和聯(lián)離子交換樹脂（三）化學(xué)性質(zhì)1．離子交換反應(yīng)的可逆性。再生利用的就是可逆性。RH+Na+<-->RNa+H+2、離子交換反應(yīng)的選擇性。(1)強(qiáng)酸性陽離子交換劑，對(duì)水中陽離子選擇順序：Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>≈Na+>H+(2)弱酸性陽離子交換劑，對(duì)水中陽離子的選擇順序：H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>≈Na+從上述選擇順序來看，強(qiáng)酸性陽離子交換劑對(duì)H+的吸著力不強(qiáng)；而弱酸性陽離子交換劑則容易吸著H+。所以，實(shí)際應(yīng)用中，用酸再生弱酸性陽離子交換劑比再生強(qiáng)酸性陽離子交換劑要容易得多。離子交換樹脂（三）化學(xué)性質(zhì)1．離子交換反應(yīng)的可逆性。再生利用離子交換樹脂（四）(3)強(qiáng)堿性陰離子交換劑，對(duì)水中陰離子的選擇順序：SO42->NO3->Cl>OH->F->HCO3->HSiO3-(4)弱堿性陰離子交換劑，對(duì)水中陰離子的選擇順序：OH->SO42->NO3->Cl->HCO3-從陰離子交換劑的選擇性來看，用堿再生弱堿性陰離子交換劑比再生強(qiáng)堿性陰離子交換劑容易。但是弱堿性陰離子交換劑吸著很弱，不吸著。因此，弱堿性陰離子交換劑用于除掉水中強(qiáng)酸根離子。離子交換樹脂（四）(3)強(qiáng)堿性陰離子交換劑，對(duì)水中陰離子的離子交換樹脂（五）交換劑的交換容量：交換容量是離子交換劑的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。它定量地表示出一種樹脂能交換離子的多少。交換容量分為全交換容量和工作交換容量。(1)全交換容量。全交換容量是指離子交換劑能交換離子的總數(shù)量。這一指標(biāo)表示交換劑所有交換基團(tuán)上可交換離子的總量。同一種離子交換劑，它的全交換容量是一個(gè)常數(shù)，常用毫克當(dāng)量/克來表示。(2)工作交換容量。工作交換容量就是在實(shí)際運(yùn)行條件下，可利用的交換容量。在實(shí)際離子交換過程中，可能利用的交換容量比全交換容量小得多，大約只有全交換容量的60~70%。某種樹脂的工作交換容量大小和樹脂的具體工作條件有關(guān)，如水的pH值、水中離子濃度、交換終點(diǎn)的控制標(biāo)準(zhǔn)、樹脂層的高度和水的流速等條件，都影響樹脂的工作交換容量。工作交換容量常用毫克當(dāng)量/毫升來表示。離子交換樹脂（五）交換劑的交換容量：交換容量是離子交換劑的一離子交換樹脂（六）物理性質(zhì)：外觀（顏色、形狀）、粒度、密度（干真密度、濕真密度、濕視密度）含水率、溶脹性、耐磨性、溶解性、耐熱性、抗凍性等。溶脹性：一般，強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂由鈉型變成氫型，強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂由氯型變成OH型，其體積均增加約5%，所以，再生時(shí)會(huì)有脹縮現(xiàn)象，多次的脹縮就容易促使樹脂顆粒碎裂。耐熱性：陽樹脂一般可耐100或更高的溫度，強(qiáng)陰可耐60度，弱堿可耐80度以上，一般，鹽型要比酸型或堿型穩(wěn)定。離子交換樹脂（六）物理性質(zhì)：外觀（顏色、形狀）、粒度、密度（離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（七）化學(xué)除鹽法就是將RH樹脂和ROH樹脂分別(或混合)放在兩處(或一個(gè))離子交換器內(nèi)，用RH樹脂除掉水中的金屬離子，用ROH除掉水中的酸根，使水成為純水。復(fù)床就是把RH樹脂和ROH樹脂分別裝有兩個(gè)交換器內(nèi)組成的除鹽系統(tǒng)。裝有RH樹脂的叫做陽離子交換器；裝有ROH樹脂的叫做陰離子交換器。交換器的運(yùn)行分為四個(gè)階段：交換除鹽、反洗、再生和正洗。（1）交換除鹽：在生產(chǎn)，為了便于用導(dǎo)電度表監(jiān)視樹脂是否已經(jīng)失效，一般是讓陽樹脂先失效。樹脂失效后，停止運(yùn)行進(jìn)行再生.離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（七）化學(xué)除鹽法就是將RH樹脂和ROH樹脂分離子交換系統(tǒng)運(yùn)行（八）（2）反洗：樹脂再生前需要反洗。這是因?yàn)樽儞Q是在較大壓力下進(jìn)行的，樹脂顆粒間壓得很緊，這樣在樹脂層內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一些破碎的樹脂；此外，在陽離子交換樹脂層表面幾厘米的厚度內(nèi)還會(huì)積累一些水中懸浮物，這些破碎的樹脂是懸浮物都不利于交換劑的再生。所以，反洗的目的就是用清水松動(dòng)交換劑層，清除樹脂層內(nèi)的懸浮物、破碎樹脂和氣泡等。反洗水經(jīng)底部