水处理工艺在锅炉给水中组合应用

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1、水处理工艺在锅炉给水中组合应用　　【摘要】介绍了离子交换、填充床电渗析（EDI）和反渗透（RO）技术的基本原理，结合应用实例阐述了各自的处理效果和特点；根据单一工艺运行中存在的问题引出了两种组合工艺：RO+离子交换和RO+EDI；并以实际工程为例分析了组合工艺的优势和特点。最后提出锅炉供水应根据水质要求、结合原水状况选择最合适的处理方法。【关键词】离子交换；填充床电渗析；反渗透；锅炉；深度处理；组合工艺锅炉被誉为现代工业的心脏，尽管功能各有不同，对水质要求却是同样的严格。水质控制不当，锅炉内部容易结垢，造成燃料

2、浪费、蒸汽污染，进而出现锅炉腐蚀、造成受热不均甚至引起爆炸等严重后果。为保证锅炉安全平稳地运行，通常对锅炉水进行深度处理，以严格控制水中的碱度、硬度、电导率等指标。目前比较成熟的工业锅炉水处理方法有：离子交换、填充床电渗析、反渗透以及几种技术的联合使用形成的组合工艺等。1离子交换技术5离子交换技术是以离子交换树脂上的可交换离子与液相中离子间发生交换为基础，去除水中某种离子的处理方法。目前常用的离子交换树脂是合成离子交换树脂，主要分类有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、两性离子交换树脂以及氧化还原离子交换树脂等。由

3、于离子交换反应是可逆、等当量进行的，适时的补充再生液可以使反应连续运行，所以离子交换法具有处理要求简单、工艺成熟、出水水质稳定、初期设备投资低等优点。但由于设备管路复杂、阀门众多，因此存在操作烦琐、自动化操作难等缺点；加上树脂的消耗需要酸碱再生，且再生废水存在环境污染隐患；同时离子交换树脂会长期向纯水中渗溶有机物，细菌易在床层中繁殖当原水含盐量较大时，运行成本较高。2填充床电渗析（EDI）填充床电渗析（EDI），又叫电去离子技术，是在电渗析器的淡化室中填充离子交换树脂，借助外加直流电场的作用定向选择性地使离子迁

4、移，同时利用水自身的电解作用完成混床树脂再生，同时发生离子选择性迁移、深度除盐、树脂电化学再生等三个过程，因此可以连续地进行高纯水生产。3反渗透3.1技术介绍5反渗透技术是膜法技术中的杰出代表，最早起源于半透膜的发现。半渗透膜的特性是只允许水分子通过，不允许其他溶质分子通过。通常情况下，渗透的方向是由浓度低的一侧向浓度高的方向进行，即水由低浓度向高浓度流动，直至半透膜两侧出现可以阻止水分子继续渗透的液位差P为止。当在高浓度一侧加压时，渗透可以反方向进行，此时所施加的压力必须满足P1>P，这一过程被称之为反渗透。

5、反渗透系统是利用该效应作用形成的一种高效脱盐装置，通过特定的半透膜，可以在出水端实现纯度极高的产水。3.2工艺特点与其他处理技术相比，反渗透技术具有工艺简单，操作方便，易于自动控制、能耗小、无污染等优点。但RO系统膜元件需要定期进行反冲洗，因此要消耗大量的反冲洗水；此外反渗透膜造价偏高，初期投资一般费用较大。但RO技术具有极高的脱盐率、硬度去除和降碱度等效果，可制得高纯水；同时具有在线连续检测功能，可实现全自动运行；能耗方面，反渗透组件排出的高碱度浓水全部回收循环利用，实际排污率不到1%，节能省水，造成的二次环

6、境污染较小。最后，RO技术适应范围较广，原水可以是高硬度、高碱度深井地下水，也可以是黄河、湖泊等水质多变的地表水，同时适用于干旱缺水、高硬度地下水地区。4组合工艺4.1RO+离子交换技术中国铝业集团供热厂曾经采用全离子交换工艺，初期效果较好，但运行中存在设备腐蚀、树脂再生频繁，酸碱消5耗量大等缺点。后期公司对决定对其进行改造，采用上海某公司提供的RO+离子交换技术。改造分两期进行，一期增加两套反渗透（RO）除盐工艺、二期增加四套；要求RO系统除盐率>97%，水回收率>75%。一期改造后投产运行，平均参数如下：一

7、段进水压力为0.98MPa，二段进水压力为0.82MPa，浓水压力为0.6MPa；进水流量为134m3/h，产水流量为101m3/h；进水电导为900μs/cm，产水电导为12μs/cm；终端出水指标达到设计要求。为预防RO膜上出现结垢，之后又增加了阻垢剂的添加系统，定期向水中添加阻垢剂。二期改造后，其最终出水水质情况为：电导率≤5μs/cm（25℃），SiO2≤20μg/L，总硬度为0；完全符合生产要求，取得了较好的效果。在此套工艺中，RO的增加有效缓解了离子交换系统的压力，降低了酸碱的再生频率，节约了之水成

8、本。但同时RO系统初期投资较高，资本回收年限较长；同时膜组件需要定期反冲洗，导致每吨除盐水新水消耗量较大，因此增加回用，降低之水成本，是RO系统的又一个研究方向。4.2RO+EDI工艺山东黄岛电力集团公司三期锅炉补给水处理采用RO+EDI工艺，共分成三个阶段：即前处理—RO—EDI。工艺流程如下：图1RO+EDI组合工艺流程图5该系统增设了一个前处理装置，使用叠片过滤器和保安过滤器双层