电站锅炉水处理培训知识(教案)(共20页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上电站锅炉水处理培训知识混凝剂:)m ;-W_Y7u 聚合铝(PAC)：uW v3j9sif X 聚合铝是在一定温度和一定压力下，用碱和氧化铝制取的一类聚合物，产品有固体和液体两种。固体外观有无色、浅灰色、淡黄色几种，液体外观有无色、浅灰色、淡黄色或棕褐色几种，是一种透明或半透明液体，无沉淀。xw,w25Wf 聚合铝适用范围广，对低浊度水、高浊度水、低温水及高色度水均有较好的处理效果；由于处理后，水中中性盐增加少，可节约除盐设备的用碱量，降低除盐设备的运行费用等。dAJ vy)c9;Z; 在设备启动或原水浊度低时，为提高混凝效果，可适量投加PAM作为助凝剂。聚丙烯酰胺(

2、PAM)，它是一种非离子型的有机高分子絮凝剂，相对分子质量一般为200万-600万。水解聚丙烯酰胺(HPAM)它是阴离子型絮凝剂，PAM阳离子型是聚丙烯酰胺的霍夫曼反应物。NI+y;C#O:Tw:R 有机高分子絮凝剂，可与PAC联合使用，即作为助凝剂，也可以单独作为混凝剂使用。G v7bE68u* (1) 化学方法a2B1LyRT 化学方法是向水中加入添加剂，以改善混凝过程，提高混凝处理效果，具体方法如下。v6u1Cpzy7T 投加碱和酸：对于碱度不高的中、低浊度水，可投加碱Ca(OH)2、NaHC03、NaOH等。对于高浊度水或碱度较高的高、中等有机物水，可投加酸(H2S04、H2C03等)

3、。用以改变水中胶体的电荷，改变混凝剂水解产物的结构并改善其吸附杂质的性质；降低机械杂质的分子电荷，从溶解胶体中转移物质。1rt0g x:b8d 投加助凝剂：此措施适用于各种浊度和中等有机物含量的天然水或污水。提高细小矶花的有效碰撞率，加速混凝过程。此外，由于聚合物的吸附架桥作用，增加了矶花的密度和强度，有利于矶花的沉降。X6.r2lT7P 投加膨润土及活性炭粉此措施适用于低温、低浊度水和受有机物污染较严重的地表水。此措施可以加速矶花的形成和沉降，提高对有机物的去除率。8l j#e:Cbg6s 向水中投加氧化剂(如氯、臭氧、高锰酸钾等)此措施适用于微生物和有机物含量较高的水。它可以破坏亲水性的有

4、机物和稳定的分散杂质。*Wu3F?Q(G n0H*s (2) 物理方法2TTr(q(;T 物理方法是改善混凝过程的物理条件，从而提高混凝处理效果，其具体方法如下。:guF$Fp/zO,A 将水温调整到25-30此措施可创造矶花形成的最佳温度条件，增加矶花的粒度和强度，适应于低温水。p w| 1lR 在澄清池的分离区或清水区加装斜板或斜管此措施可以缩短矶花的沉降距离，提高沉降效率，降低处理水的浊度。此措施适用于各种水。zB7h _._0F0 预先对原水进行曝气吹脱处理此措施可以去除水中挥发性有机物和溶解、分散气体，防止澄清池水面出现泡沫和矶花上浮，提高澄清池出水质量。此措施适用于含有较多挥发性有

5、机物，受有机物污染较严重的天然水。)m3r q%n 在矾花形成的开始阶段用空气进行搅拌此措施可强化矶花形成，氧化有机化合物和二价铁盐，防止矾花上浮。此措施适用于各种水。5Q0G1gfi ._b#EJ p-L Y8y(q影响过滤的主要因素有以下几点:iUN9;s u J (1)滤料的粒径和滤层的高度1AE&%J.C#q+hy 在过滤设备的运行中，悬浮颗粒穿透滤层的深度，主要取决于滤料的粒径，在同样的运行工况下，粒径越大，穿透滤层的深度也越大，滤层的截污能力也越大，也利于延长过滤周期。增加滤层的高度，同样有利于增大滤层的截污能力。但是应当指出的是截污能力越大，反洗的困难也同样增大。3x B,W2J

6、F.v8VR jwZ (2)滤料的形状和滤层的空隙率QGTB9nJ&OE 滤料的形状会影响滤料的表面积，滤料的表面积越大，滤层的截污能力也越大，过滤效率也越高。如采用多棱角的破碎粒滤料，由于其表面积较大，因而可提高滤层的过滤效率。一般说，滤料的表面积与滤层的空隙率成反比，孔隙大，滤层的截污能力大，但过滤效率较低。0BV/+T#G (3)过滤流速Q)Ls$:Z.p4O2W 一般所指的滤速，是在无滤料时水通过空过滤设备的速度，也称为“空塔速度”。过滤设备的滤速不宜过慢或过快。滤速慢意味着单位过滤面积的出力小，因此为了达到一定的出力，必须增大过滤面积，这样将大大增加投资。滤速太快会使出水水质下降，而

7、且因水头损失较大，而使过滤周期缩短。O98A:mXb| L 在过滤经过混凝澄清处理的水时，滤速一般取8-12m/h。0pwZaA x1Y D (4)进水的前处理方式S:qwICio a 滤层的截污能力(又称泥渣容量)，是指单位滤层表面或单位滤料体积所能除去悬浮物的重量，可用每平方米过滤截面能除去泥渣的千克数(kg/m2)，或每立方米滤料能除去泥渣的千克数(kg/m3)表示。Qo:h xQ)R.c (5)水流的均匀性 P x;IBjp 过滤设备在过滤或反洗过程中，要求沿过滤截面水流分布均匀，否则就会造成偏流，影响过滤和反洗效果。在过滤设备中，对水流均匀性影响最大的是配水系统，为了使水流均匀，一般

8、都采用低阻力配水系统。(R2|9k,*n.C*x9|+ 5JX z/b7VK3f 压力式过滤器 6I!y0Jh7y, 所谓压力式过滤器是指设备在一定压力下工作，通常外壳为一个密闭的钢罐。压力式过滤器可分为单流和双流两种，单流式过滤器的滤料还可分为单层、双层和三层。(|J1A ZRGM 运行时，进水从进水管进入过滤器，经进水挡板均匀配水，自上而下通过滤层。清水经滤嘴(水帽)收集后，由出水管引出。_5J qRV4f;uR 当过滤阻力达到一定值时，停止运行，进行反洗。反洗方式可根据需要采用水冲洗或辅助空气冲洗、辅助表面冲洗。采用辅助空气冲洗时，一般先将过滤器内水垫层中的水放至滤层边缘，然后从底部送入

9、压缩空气冲洗滤层，再用气、水同时冲洗，最后单用水冲洗。待滤层洗净后，停止反洗，进行正洗，待正洗水质合格后，进入下一周期运行。|:P U| 过滤速度单层滤料时为8-10m/h；双层滤料时为10-14m/h；三层滤料时为18-20m/h。用做接触凝聚过滤时，过滤速度应适当降低。 ?4l q1b0O 过滤周期一般以水头损失控制，单、双层滤料时采用49-59kPa，三层滤料时采用98kPa。 kc-E?4g7z!M4H5f:A 冲洗强度 单层滤料时采用10-15L/(s.m2)，双层滤料时采用5-18L/(s.m2)，三层滤料时采用18-20L/(s.m2)。以滤层膨胀率达到40%-50%为宜。#|Q

10、Csj&S9OG! 冲洗时间5-7min。6X1w$NJN$i 活性炭过滤器在锅炉补给水处理中的作用：V V!_&h*I(o?V 锅炉补给水用自来水作为水源，自来水中的游离氯，会氧化离子交换树脂，因此必须除去水中的余氯。此外，当原水被有机物严重污染时，往往需要进行氯化处理，并维持水中有一定余氯，此时也要求除去水中的余氯。q*Y*Nx*ZDR 混凝、澄清、过滤处理，只能除去水中部分有机物，对COD的去除率一般只有40%左右，当原水有机物含量较高时，将会造成阴树脂的有机物污染。V%G*zq 除去水中的余氯和进一步降低水中有机物含量，活性炭吸附处理是一种行之有效的方法。&r7cC?8B zO 水的预

11、处理活性碳过滤器主要用来去除水中余氯及有机物，多层过滤床的作用主要是用来降低水中的浊度。8fh-S:th 9f Kad 活性碳过滤;5O:p-S5mH .粒状活性碳使用前的处理：用5%(体积分数)的盐酸溶液浸泡活性碳，12-24h后，弃去废酸液。用除盐水正洗，除去活性碳中残留的HCl(以5%AgNO3溶液检验)，然后以除盐水反洗。弃去存水，刮去上层炭末，最后以除盐水正洗到硬度(1/2Ca2+1/2Mg2+)10mol/L。z,U pje:B+C .水质要求：9gj5_0A/?7w 进水水质：进水浊度2mg/L，进水余氯1mg/L；a*5L&WU 出水水质：出水CODMn2.0mg/L，出水余氯

12、0.1mg/L；%q&L4V)D_#C6J54P 出水CODMn与总阴离子含量之比：小于0.004。,xp2|%th (1)运行流速5-15m/h；6N*Ed xJ;v7HL (2)工作压力0.6Mpa；X3si,n5nq (3)碳层高度2000mm；9mo?wAw (4)运行周期24h左右反洗一次，或进、出口总压差升到0.05-0.1Mpa时需要反洗。/o9blxt 3.粒状活性碳过滤器反洗再生操作步骤：,ltB1B61T (1)反洗方式：放水，空气擦洗，最后水反洗；WV1iA#D(D (2)空气擦洗强度：20L/(m2.s)f-t0Qi (3)水反洗强度：14L/(m2.s)S+uN:rO

13、5p J (4)水正洗强度：1.5L/(m2.s)/TH*2D.9Ew6u (5)气擦洗时间：15-20minK d X#n (6)水反洗时间：20-30min4uttyvf (7)水正洗时间：120min或出水变清时结束。wW9V;i3 (8)失效标准 CODMn去除率20%!V6 g MEE;N (9)年损耗率 5%9C&T5bsoQVK 当水中有机物含量少时，粒状活性碳层高可选0.6-1.5m，当有机物含量多时，层高可选1.5-3.0m。运行流量(以1m3活性碳计)为8-12m3/h，当截污过多和活性丧失时，可进行反洗和再生，其操作步骤如下。活性碳过滤器再生方法：kY4lmS*l 1.反

14、洗强度8-10L/m2.s，时间15-20min；lK_kE7T: 2.蒸汽吹洗，0.3Mpa的饱和蒸汽吹洗15-20min；:zwK$+B+r 3.碱洗：用4%-6%左右NaOH，温度40，淋洗滤料层，用量为滤料体积的1.2-1.5倍；N.g)L#t i$y9Ja 4.正洗：用软水清洗至出水合格时为止。#rP:H6c eu/_ &V%K.eB2V-H 活性炭完全失效后，可在 1000下熔烧再生。!P*ar*EPSp Cy8lHrOlxi5Z新树脂的预处理,n#tNaE1G:Ri 1.阳树脂的预处理-jF.y1V$maE a)水清洗(先反洗后正洗，洗至排水无色和无泡沫时为止)；Y wiY%du

15、Aq b)用约为树脂体积2倍的2%-4%NaOH溶液浸泡4-8h；,HtdK x4p c)排掉碱溶液，用水清洗至排液碱度小于20mmol/L u!CA!Q1Bzh d)通入约为树脂体积2倍的5%HCl溶液浸泡4-8h；Y*D.uG)dyGa e)排掉酸溶液，用水清洗至排水酸度与进水强酸阴离子总和相近时为止。%_OV4gN4_2U)Ut 2.阴树脂的预处理 A.D,UeH a)水清洗(先反洗后正洗，洗至排水无色、无味和无泡沫时为止)；&lcqS9Id%2v b)用约为树脂体积2倍的5%盐酸溶液，浸泡4-8h；,e YI*b#f&u1Q*s c)排掉盐酸溶液，用水清洗至排酸度30g/L SiO2含

16、量100g/L E#C5FB,k T电导率5s/cm no*QkL98X!QQ Q落床 靠树脂重力自然下沉 i1vH.FA ,a 再生 再生剂用量(g/mol) H2S04 HCl NaOH :G8j3y 42oS 55-65 40-50 50-60 V T ird 流速(m/h) 7-10 5-7 6-7 1V5h9O_ m(w 浓度(%) 1.5-3 3-8 1.5-2.5 4b9e?%M1ePj+VC d置换 流速(m/h) 6-7 6-8 QL#M Eb/I 时间(min) 30 35 !C+uV% jv7d 终点 酸度10mmol/L 碱度10 10 7 *Oz_V+a 工作交换容量

17、mol/(m3树脂) 强：850-950 强：900-1000 强：350-400 Oz;a.YR*Yi9m 弱：1400-1700 弱：1500-1800 弱：800-850 6C h:e#I(Jx&_W#n 注: 1. 防止乱层和落床的最低流速: 阳床10m/h，阴床7m/h。,tC8l s&dA_Y5h 2. 体外清洗周期与进水浊度、周期制水量等有关。一般间隔时间，阳床为15-30d，阴床为1-3个月。体外清洗后，再生剂量应增加50%-100% 。J4N %E*tJ|V 7J 3. 反洗流速10-15m/h，时间15-25min。G;T+a b of2HQ C 浮动床的运行过程为:制水落

18、床进再生液置换成床向上流清洗制水。上述过程构成一个运行周期。在整个运行过程中，将定期进行体外清洗。T08w9rQ7Bh D,m/l0V 由于浮动床内树脂是基本装满的，无法进行体内清洗。当树脂需要清洗时，将其转移至专门设置的清洗罐中进行。清洗罐的容积应能满足一台浮动床全部树脂反洗用，还应允许树脂在罐中具有反洗展开率60%的空间。阳、阴清洗罐应各设一台，以免造成混脂。清洗罐中最好设有压缩空气装置，以便使用空气擦洗技术，提高清洗效果。/Xz9a3H l z 3.浮动床的工艺特点$Y:US!C4X 浮床是对流再生的一种形式，它在运行和再生中的离子排代情况与逆流再生相同，所以它具有和逆流再生相同的优点(

19、如出水水质好，再生比耗低等)。此外，它还具备以下一些自身的特点。Z*$fo8G4DT8w a.再生时，再生液自上而下，较逆流再生更能保证树脂层处于稳定压实状态，不会出现乱层现象，且操作简单。另外，由于省去了容易损坏的中排装置，也提高了运行的可靠性。6C2X(jI*h(b b.浮动床由于其水流方向和重力方向相反，在相同流速条件下，与水流从上而下的流向相比，树脂层的压实程度较小，因而降低了水流阻力。e0Q/T-KNuyh7DN:c c.浮动床设备由于树脂充满交换器，所以，其空间利用率可达95%以上，而顺流再生设备和逆流再生设备空间利用率只有60%。s9Z?:V%? d.浮动床由于节省了反洗用水，再

20、加上水垫层空间很小，清洗水耗也可降至树脂体积的2倍，因而总的自用水耗可降至5%以下。r G1H8b 4.浮动床工艺虽然有很多优点，但也存在以下不足： J&b:$R2rdt*x a.需要增设专门的体外清洗罐，因而增加了投资和体外清洗操作的复杂性；l8SB?,Q MecL1Z b.运行周期的最后阶段，如果中断运行，有可能造成树脂乱层，影响出水水质和周期制水量；#Ap0G7|+.L c.由于浮动床无法反洗，因此对进水浊度要求严格，一般应2mg/L，否则会使树脂层阻力升高，影响设备正常运行；!bK)b5Q a;l5X d.浮动床内的碎、细树脂集中在树脂层的顶部，而运行时，水流自下而上，容易将其带出，阳

21、树脂带入阴床，会引起出水电导率上升，阴树脂带入热力系统，会造成热力设备腐蚀，为此，浮动床出水管道上应装设树脂捕捉器。5tUE/kt-6qEY u X 2|O TPE Hmj(5-dXbp!D i FeE;YSG un*arPm#lE 6kfuP63)OB 阳浮床再生步骤 qvcb rTOS h序/A6XxyvYQ 号 操作步骤 开启阀名称及阀号 备注 KlfM8o 进水阀 出水阀 进酸阀 反洗排水阀 排水阀 排气阀 qWG|q5l 1 2 3 4 5 6 7OP KeoS1 运行 :r0iLU Q 2 停运 KD7XH 3 预喷射 * a:I11Y1f P4 进酸 #P IMA-_5 置换 e

22、qkG#R5g 6 清洗 .M)tI&T8gzH7 循环洗 Z&vSn8G J a$ipexJ UpLE 阴浮床再生步骤3WiaEwS F序6UIl3DfCDt 号 操作步骤 开启阀名称及阀号 备注 u.w_x8e)nB 进水阀 出水阀 进碱阀 反洗排水阀 排水阀 排气阀 3z1v W3Nb 1 2 3 4 5 6 ,Y j ya&OVT1 运行 u WQ |2 停运 (MO%B/IN3 预喷射 Po/C(hRp3R,w 4 进碱 5m7b/C;pZ-E 5 置换 ,l+w9T9m Dv 6 清洗 L5 g4 D 7 循环洗 ip Dy? $bQ_U6E强、弱树脂联合应用的特点：d m0N X

23、J i0D 强型、弱型树脂联合应用是指同时使用强、弱两种树脂来去除水中离子的除盐工艺。5g5U|$Q W.?S#J 联合应用的特点：mp2r,O d)l2W 1.强型树脂具有交换的彻底性。它能除去水中的全部离子。因此，当原水含盐量不太高时，只用强酸、强碱树脂进行水的化学除盐，也可获得合格的除盐水。但强型树脂也存在以下缺点：m u6QA-s a.交换容量低。在经济比耗下，强酸树脂的交换容量仅800-1000mol/m3。强碱树脂交换容量更低，用一般工业碱再生时，只有250-300mol/m3。:H-P:D!l b.酸、碱比耗大，制水成本高。排放的废酸、碱量大，对环境的污染较严重。%p!|+Q9X

24、R:J!D c.不适用于含盐量较高的原水。当原水含盐量较高时，运行周期短，再生频繁，影响安全供水。r2X)ckC 2.弱型树脂虽然不能除去水中的全部离子，但它却具有工作交换容量高和再生剂比耗低的优点。因此将强、弱两种树脂联合应用于水的化学除盐，可以发挥此两种树脂的优点，又可相互弥补其缺点。e,Jz Oj|;N;r q 原水首先经弱型树脂，除去水中大部分离子，然后再经强型树脂，彻底除去水中的离子，从而保证出水水质。再生时，则相反，再生液先再生强型树脂，然后再生弱型树脂，从而使排出废液中的再生剂降至最低水平。同时再生液先通过强型树脂，后通过弱型树脂，这样可以使强型树脂的再生水平大大提高。如此既提高

25、了强型树脂的工作交换容量，也保证了出水水质。 lHd pu!O 在联合应用工艺中，两种树脂的特长都得到了充分发挥，再生比耗只有1.O-1.2，阳离子交换工艺的平均工作交换容量达到1300-1700mol/m3。阴离子交换工艺的平均工作交换容量可达到600-900mol/m3。f8Yj b 3.采用联合应用应注意的问题：By+Z?9N:N1_ d a.应尽量利用对流再生原理。两种树脂比例应尽量接近计算比例。两种树脂装填高度均不应低于最低极限层高:弱型树脂不低于600mm；强型树脂高度在流速2Om/h时不低于600mm(0017)和800mm(2017)，在流速40m/h时，不低于800mm(00

26、17)和1000mm(2017)。在弱型树脂层中水的流速宜不大于20m/h。f 1qN!TSr b.在采用双层床等特种工艺时，应确保两种树脂分层良好。在选用弱酸树脂时，应选择具有一定刚度的树脂，以防止在运行过程中结块，影响再生和运行。o6M3z1o!A. c.防止胶体硅的析出。提高再生液的温度(35-40)，也有助于防止胶硅的析出。 NGD gp7W d.控制好弱碱树脂的运行终点。处于前面的大孔弱碱树脂，由于它对有机物具有较好的吸着和解析能力，保护强碱树脂。/HU kb(Z4dW0RoKt| 离子的电导率(25) s/cm/每mg/L0U,YjH R_a(p 阳离子 Na+ K+ NH4-N

27、Ca2+ Mg2+ DdIZ/VZ.yS e 电导率 2.13 1.84 5.24 2.60 3.82 GkIX)H阴离子 Cl- F- NO3-N HCO3- CO32- SO42- cT I_QC7D 电导率 2.14 2.91 5.10 0.715 2.82 1.54 O;Ap2m6W2|y混合床除盐r.x!SAA 混合床(以下简称混床)是将阳、阴两种树脂(通常为强型树脂)按一定比例装入同一个交换器中，在两种树脂混合状态下，同时进行阳、阴离子交换反应的设备。jcD0F.n 1.混合床的作用S7zt4l5p*RZ 除了原水水质中含盐量很低(小于200mg/L)及设备出力非常小的情况，很少用

28、混床单独处理原水，因为这样做不经济(酸、碱耗高)。当原水含盐量达一定值，单用混床不能制出合格的除盐水。混床的作用主要有以下两点：aPZ&dc(!z 进一步提高出水水质。经一级除盐系统处理过的水，往往不能满足高压以上锅炉对补给水质的要求，所以将混床串联在一级除盐后，进一步提高出水水质。此时出水电导率可达0.1-0.2S/cm，Si02 含量小于2Og/L，pH值接近中性。-v2oh!X Gc#H 7w 在一级除盐设备监督不及时的情况下，瞬间会造成水质恶化，影响锅炉给水水质。一级除盐后串接混床，作为一个再净化设备，可以保证除盐设备的出水水质一直稳定。m m7AO B UJ1u 在混床运行中，由于阴

29、、阳树脂互相渗入，接触紧密，所以阴、阳离子的交换反应几乎是同时进行的。或者说水中阳离子交换和阴离子交换是多次反复进行的。因此，阳离子交换产生的H+离子和阴离子交换产生的OH-，都不会累积起来，而是互相中和生成H20，这就使交换反应进行得十分完全，出水水质极好。/b93H|a1*n 混床中的树脂失效后，应先将两种树脂分离，然后分别进行再生和清洗，再生、清洗后，再将两种树脂用压缩空气混合均匀，重新投入运行。*AHLC_ 体内再生混床内的主要装置有：上部进水装置、下部配水装置、中间排液装置、进酸/碱装置及压缩空气装置。(bAd,ry 2.混床树脂的选用和配比P9Y ?T,P2z 混床树脂选择既要考虑

30、失效树脂的分层也要考虑再生树脂的混合。e:g,J*o$o#ho,y 混床选用粒径稍大的树脂，以降低混床的阻力，同时要求粒度均匀，一般控制在0.45-0.65mm。为保证树脂分层良好，两种树脂的湿真密度应有一定的差别，一般应大于0.15g/mL。3gP9jj(.W 当然，混床最好采用均粒树脂(目前国内已有生产，这种树脂90%以上树脂的粒度范围在0.1mm以内)，树脂配比通常采用的阴:阳树脂的体积比为2:1。9MnK5Ze 3.混床的运行0F&Vp:k:Y 混床作为二级除盐运行时失效标准为:出水电导率为0.2S/cm或Si02含量为20g/L。当出水水质超过此标准时，应停运再生。.C%|w36wk E+D 混床出水中CODMn和电导率间的关系dM2L4SC92XP? CODMn/(mg/L) 0.6 O.34 0.24 0.12 0.08 7x7AkE0q0jY u电导率(25)/(S/cm) O.3 0.27 O.24 0.17 0.16 13FB lm2n 4.混床的再生2D,D WNj;i7O BB 混床的再生方式可分为体内再生和体外再生两种，一般用于锅炉