锅炉水处理技术

锅炉水处理技术毕业实习专题课程概论1、水是人类生产生活都离不开的重要的资源；（水也是能源，水利发电）2、水是生命活动的起源，水孕育了生命，推动了生命的进化和发展，没有水就没有人类；3、这些都取决于水的特性所有的我们知道的物质中只有水是冷胀热缩的；水是自然界中最好的溶质,大多数的物质都可以溶解在水中,通过溶液实现传质.水的来源1、地表水2、地下水3、自来水水4、中水这些水可以直接用于锅炉给水吗？锅炉设计过程中涉及的水处理单元1、锅炉给水处理2、锅炉清洗过程的污水处理3、锅炉生产过程中的冲灰废水处理与回用技术一、锅炉给水处理技术1、为什么？锅炉的水来源于：地表水，自来水，中水，根据水的来源不同都要对水进行深度处理，这是锅炉设备的要求。因为无论是地表水、自来水、中水都含有：浊度、离子、有机物、细菌、溶解氧等等；不同的锅炉，不同的生产过程对水质的要求是不同的。为了评价水中各类物质的浓度，判断该类水体是否可用，给出了水质的概念，水的质量：地表水水质标准GB3838-2002地表水水质标准GB5749-2006生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准锅炉给水水质标准2、锅炉给水处理内容1、去浊度2、软化：除离子----去钙、镁离子等。（阳、阴双床）3、去除溶解氧—防止氧腐蚀4、调整pH值---防止酸腐蚀和碱性钢保护膜溶解脆化。四项处理技术的目的1．防止结垢和泥渣堆积、管道堵塞1)硬度：溶解的钙和镁的盐类称为硬度。当水蒸发产生蒸汽时硬度在管子表面沉积。此因钙和镁化合物在水中的溶解度比较低而容易沉淀出来，此结垢物降低热传导且引起管子金属过热。天然水的硬度有几ppm到超过500ppm的差异，高压锅炉只能容许0～2ppm。2)硫酸盐和硅：硫酸盐和硅酸盐常在锅炉金属上沉淀而不形成泥渣，较难防止沉淀。3)铁和钠：溶解或悬浮的铁也会沉积在金属表面。由于钠化合物的溶解度很高，通常只在水近乎蒸干时才会沉积。2.腐蚀和点蚀防止氧气和二氧化碳(酸腐蚀）：腐蚀的最常见形态为水中容存氧所引起和因二氧化碳存在而PH偏低所产生。CO2直接来自水中碳酸盐分解。氮和硫化氢：当这些气体存在于水中，会增加对铜合金的腐蚀。螯合剂（chelates）：水处理有时经常使用螯合剂，然而过量螯合剂残余――超过20ppm（以CaCO3计）――也可产生腐蚀。3.防止脆化高碱度引起脆化。在正常操作条件下，当碱在炉鼓缝隙，铆钉底下及在水闪沸成蒸汽的管子末端浓缩时会发生脆化。至少必须有一些硅存在以防止脆化。4.防止挟带（蒸汽带水）锅炉给水处理常用工艺原水→原水箱→原水泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水处理器→→高压泵→一级反渗透（RO）装置→纯净水箱→高压泵→二级反渗透→紫外线杀菌装置→用水点工艺说明1、过滤（传统的过滤一般采用沙虑）购置石英砂滤罐；根据进水浊度的及处理的水量选择滤罐的尺寸；（去除大颗粒浊度等）活性碳过滤功能：在水质预处理系统中，活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子、COD等有较明显的吸附去除作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证SDI5，TOC2.Oppm。离子交换（软化）•由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器)，将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。•当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。除氧除氧器是锅炉及供热系统关键设备之一，每年因氧腐蚀而对锅炉给水管道、省煤器和其它附属设备的腐蚀造成的严重损失，已引起国家电力部越来越多的注意，电力部因此颁步了《工业锅炉水质标准》和《电站除氧器安全技术监察规程》，对除氧器含氧量提出了部颁标准，即低压除氧器给水含氧量应小于15цɡ/L，高压除氧器给水含氧量应小于7цɡ/L。1、热力除氧高温加热，增加溶解氧的自然散失。2、加入除氧剂无机的亚硫酸钠，有机的比较多联氨、乙醛肟；3、海绵铁除氧剂大气式热力除氧和喷射式热力除氧。•其原理是将水加热至沸点，氧的溶解度减小而逸出，再将水面上产生的氧气排除，使之充满蒸汽，如此水中的氧气不断逸出，从而使给水含氧量达到给水质量标准的要求。为了保证热力除氧器具有可靠的效果，在设计和运行中应满足足下列条件：a.增加水与蒸汽的接触面积，水流分配要均匀。b.保证氧气在水中的溶解压力与水面上它的分压力之间有压力差。c.保证使水被加热到除氧器工作压力下的沸腾温度，一般采用104℃。热力除氧技术是一种普遍采用的成熟技术，但在实际应用中还存在着一些问题：首先，锅炉房的热负荷因热用户的变化而频繁变动，管理和操作水平较低，除氧水温常常达不到除氧器要求的数值，使除氧效果不好。•其次，这种除氧方法要求设备高位布置，增加了基建投资、设计、安装、操作都不方便。真空除氧•这是一种中温除氧技术，一般在30～60℃温度下进行。在真空的情况下，产生低温沸腾实现除氧，也是常用的除氧方法亚硫酸钠除氧•这是一种炉内加药除氧法。该方法投资低，操作简单。但此法加药量不易控制，除氧效果不可靠，无法保证达标。另外还会增加锅炉水含盐量，导致排污量增大、热量浪费，是不经济的。因此该方法一般用在小型锅炉房和一些对水质要求较高的热力系统中作为辅助除氧方式。海绵铁除氧剂•常温过滤式除氧属化学除氧，它采用专门生产的活性海绵铁(直接还原铁)来去除水中溶解氧，海绵铁主要成分是铁，其疏松多孔的内部结构，提供的比表面积是普通铁屑的5-10万倍，可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应，使溶解氧稳定在0.05mg/L以下，其反应式为：2Fe2++2H2O+O2→2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3反应产物Fe(OH)2、Fe(OH)3为不易溶于水的絮状沉淀，当随着水流经其余的海绵铁颗粒时被拦截下来，只要用一定强度的反洗水流就可以冲洗干净(大约5分钟)。海绵铁的消耗量很低，根据处理水量与水质的不同，一般3-6个月补充一次即可。(经过除氧后的中增加了少量的铁离子,一般为0.2-0.5mg/L，对于热水锅炉来说仍符合国家规定的水质标准，但对于蒸汽锅炉或对给水Fe2+有严格要求的给水除氧来说，可以加装除铁装置，去除水中的Fe2+，本公司备有各种规格的离子交换除铁装置供用户选用。)膜处理技术介绍•膜技术知识膜分离技术是一项新兴的分离技术，自从60年代开始大规模工业化应用，发展十分迅速，其品种日益丰富，应用领域不断扩展，是21世纪初最有发展前途的高新技术之一。膜的特性•对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1-10微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离，而去除蛋白的能力很弱。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。•对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在1000–300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。•对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征，通常截留率范围在60%-98%，相应截留分子量范围在100–1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐与浓缩的同时进行。•反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子等，在生产纯净水、软化水、无离子水方面反渗透膜已经应用广泛。常用膜的种类反渗透设备调整PH保持碱性1、投加氨水2、投加磷酸二氢钠，即可以调整PH，还可以作为阻垢剂。二、冲灰废水处理工艺•絮凝沉淀，采沉淀池进行灰水分离•常用的沉淀池：辐流沉淀池、竖流沉淀池、平流沉淀池；•平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。池体平面为矩形，进口设在池长的，一般采用淹没进水孔，水由进水渠通过均匀分布的进水孔流入池体进水孔后设有挡板使水流均匀地分布在整个池宽的横断面。沉淀池的出口设在池长的另一端，多采用溢流堰，以保证沉淀后的澄清水可沿池宽均匀地流入出水渠。堰前设浮渣槽和挡板以截留水面浮渣。水流部分是池的主体。池宽和池深要保证水流沿池的过水断面布水均匀，依设计流速缓慢而稳定地流过。池体底部坡度一般为1：12、1：10、1：8，池体的深度可依据业主的不同要求设定，并依据此来设计排挤设备的深度尺寸。污泥斗用来积聚沉淀下来的污泥多设在池前部的池底以下斗底有排泥管，定期排泥。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用砖石圬工结构，或用砖石衬砌的土池。平流式沉淀池构造简单，沉淀效果好，工作性能稳定，使用广泛，但占地面积较大。若加设刮泥机或对比重较大沉渣采用机械排除，可提高沉淀池工作效率。竖流式沉淀池•池体平面为圆形或方形。废水由设在沉淀池中心的进水管自上而下排入池中，进水的出口下设伞形挡板，使废水在池中均匀分布，然后沿池的整个断面缓慢上升。悬浮物在重力作用下沉降入池底锥形污泥斗中，澄清水从池上端周围的溢流堰中排出。溢流堰前也可设浮渣槽和挡板，保证出水水质。这种池占地面积小，但深度大，池底为锥形，施工较困难。•辐流式沉淀池池体平面多为圆形，也有方形的。直径较大而深度较小，直径为20～100米池中心水深不大于4米，周边水深不小于1.5米。废水自池中心进水管入池，沿半径方向向池周缓慢流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流入出水渠。•三、锅炉除垢水处理•锅炉经过长时间运行，不可避免的出现了水垢、锈蚀问题。由于垢的产生，使得传热性变差，以致锅炉效力降低，故很难达到额定的蒸发量；并且由于传热性变差，使得金属过热，在锅炉压力作用下，炉管发生鼓包，甚至爆炸；因此，锅炉结垢后，应采取必要的方法除垢。燃煤、燃油、燃气锅炉的结焦，积碳状况，脱硫，清灰等都是我们要面对和处理的问题。单从锅炉的结构上来讲，锅筒、水冷壁管、对流管束、烟管和火管、下降管、集箱、过热器、省煤器以及附属设备都会因生产原因造成污染和腐蚀，使得锅炉传热性变差，燃料消耗增加，运行费用上升，锅炉寿命缩三锅炉除垢新安装锅炉的清洗•新安装的锅炉内金属表面活性较强，易产生腐蚀，安装时表面有大量油污，应该先对锅炉进行清洗，做钝化预膜处理后，投入使用。对锅炉进行碱洗钝化预膜。四、锅炉除垢废水处理技术1、调整PH值（中和）2、生化处理（对于清洗采用柠檬酸的锅炉酸洗水）鼓风机房污泥泵站污泥干化污泥作为肥料污水管线空气管线污泥管线预沉淀中和SBF反应池后沉池出水来自排水管网的原生污水4万吨/天曝气沉砂池厌氧湿地景观塘BOD≤5mg/L;COD≤20mg/L;SS≤1mg/L;浊度≤0.5NTU;TN≤15mg/L;NH4--N≤5mg/L;TP≤1mg/LSBF处理系统回用原生污水风机预缺氧段及厌氧段缺氧及好氧段好氧段（三个段）出水至二沉池6.5SBF－AS生化反应单元工艺回流污泥来自二沉池在缺氧和好氧各段中顺水流方向布设合成填料，在水下0.5m填装，填装深度为3.5m，填料参数为20×20×20(cm)(行间距×排间距×填料单元间距)。厌氧兼氧段上海污水处理厂北京污水处理厂青岛团岛污水厂污泥处置发酵广饶SBF-AS复合生物反应池厌氧段日处理污水5万m3/d山东临淄淄河污水处理厂山东临淄污水处理厂深圳草埔污水处理厂