電廠鍋爐補(bǔ)給水處理處理技術(shù)11

1、 電廠鍋爐補(bǔ)給水處理技術(shù)電廠鍋爐補(bǔ)給水處理技術(shù)l內(nèi)容提要：內(nèi)容提要： 扼要介紹火電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)及水處扼要介紹火電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)及水處理的重要性，著重討論制備鍋爐補(bǔ)給水的理的重要性，著重討論制備鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理和離子交換的原理，主要工藝及設(shè)預(yù)處理和離子交換的原理，主要工藝及設(shè)備；凝結(jié)水的凈化處理；鍋爐水的處理原備；凝結(jié)水的凈化處理；鍋爐水的處理原理和技術(shù)；循環(huán)冷卻水系統(tǒng)及處理原理、理和技術(shù)；循環(huán)冷卻水系統(tǒng)及處理原理、工藝和主要設(shè)備。工藝和主要設(shè)備。目錄目錄第一節(jié)第一節(jié) 火力發(fā)電廠中水處理的作用火力發(fā)電廠中水處理的作用第二節(jié)第二節(jié) 水的預(yù)處理水的預(yù)處理第三節(jié)第三節(jié) 水的離子交換處理水的離子交換

2、處理第四節(jié)第四節(jié) 凝結(jié)水的凈化處理凝結(jié)水的凈化處理第五節(jié)第五節(jié) 鍋內(nèi)處理鍋內(nèi)處理第六節(jié)第六節(jié) 冷卻水處理冷卻水處理第一節(jié)第一節(jié) 火力發(fā)電廠中水處理的作用火力發(fā)電廠中水處理的作用 火力發(fā)電廠是利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱能火力發(fā)電廠是利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成電能的，這種能量的轉(zhuǎn)換是通過(guò)水來(lái)轉(zhuǎn)變成電能的，這種能量的轉(zhuǎn)換是通過(guò)水來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，水在火力發(fā)電廠中起著極重實(shí)現(xiàn)的。因此，水在火力發(fā)電廠中起著極重要的作用，水處理是火力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程的要的作用，水處理是火力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程的不可缺少的組成部分。不可缺少的組成部分。 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) 水處理的重要作用水處理的重要作用

3、u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) 火力發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)可分為火力發(fā)電廠的水汽循環(huán)系統(tǒng)可分為凝汽凝汽和和凝凝汽兼供熱汽兼供熱兩種形式。兩種形式。 凝汽式凝汽式是指只發(fā)電不供熱的凝汽式發(fā)電廠的是指只發(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)量的量很小，一般為鍋爐蒸發(fā)量的24%。 凝汽兼供熱式凝汽兼供熱式是指除發(fā)電外，兼向附近工業(yè)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)。要大得多，如熱力

4、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(jiàn)熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程見(jiàn)圖圖3-13-1。圖圖3-1 3-1 熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程 實(shí)際運(yùn)行中，任何水汽循環(huán)系統(tǒng)都要有一部實(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：分汽水損失，大致有如下幾個(gè)方面： (1)(1)系統(tǒng)內(nèi)水汽循環(huán)損失：系統(tǒng)內(nèi)水汽循環(huán)損失： 如汽包鍋爐的排污，各種排汽損失如汽包鍋爐的排污，各種排汽損失鍋爐鍋爐安全門(mén)、過(guò)熱器放汽門(mén)、汽輪機(jī)軸封、抽汽器、安全門(mén)、過(guò)熱器放汽門(mén)、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除氧器等的排汽，各種水箱

5、的溢流和管道的跑冒滴漏等等。滴漏等等。 (2)(2)對(duì)外供汽損失對(duì)外供汽損失 對(duì)非生產(chǎn)、生活供汽大部分不能返回。對(duì)非生產(chǎn)、生活供汽大部分不能返回。 (3)(3)廠內(nèi)其它用汽損失廠內(nèi)其它用汽損失 如采暖、生活用汽等等。如采暖、生活用汽等等。 根據(jù)水在水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)歷的過(guò)程，我根據(jù)水在水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)歷的過(guò)程，我們賦予這些水以不同的名稱。們賦予這些水以不同的名稱。 (1)(1)生水生水 生水是未經(jīng)處理的天然水，如地下水、江河生水是未經(jīng)處理的天然水，如地下水、江河水、水庫(kù)湖泊水等等。水、水庫(kù)湖泊水等等。 (2)(2)鍋爐鍋爐補(bǔ)給水補(bǔ)給水 生水經(jīng)水處理車間凈化后，用于補(bǔ)充發(fā)電廠生水經(jīng)水處理車間凈

6、化后，用于補(bǔ)充發(fā)電廠水汽損失的水，叫鍋爐補(bǔ)給水。水汽損失的水，叫鍋爐補(bǔ)給水。 (3)(3)汽輪機(jī)汽輪機(jī)凝結(jié)水凝結(jié)水 蒸汽在汽輪機(jī)中做功后在凝汽器中冷凝的水。蒸汽在汽輪機(jī)中做功后在凝汽器中冷凝的水。 (4)(4)疏疏水水 各種用汽設(shè)備、蒸汽管道中凝結(jié)的蒸汽凝結(jié)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)。水，一般匯集到輸水箱，也有的并入凝結(jié)水系統(tǒng)。 (5)(5)返回返回凝結(jié)水凝結(jié)水 它是生產(chǎn)或生活用戶返回的蒸汽凝結(jié)水，簡(jiǎn)它是生產(chǎn)或生活用戶返回的蒸汽凝結(jié)水，簡(jiǎn)稱返回水。稱返回水。 (6)(6)給水給水 給水是指進(jìn)入鍋爐的水，對(duì)于熱電廠，它包給水是指進(jìn)入鍋爐的水，

7、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。括汽輪機(jī)凝結(jié)水、鍋爐補(bǔ)給水、疏水和返回水。 (7)(7)鍋爐水鍋爐水 鍋爐水又叫爐水，是指鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)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。中流動(dòng)的水。 (8)(8)冷卻水冷卻水 是指用作冷卻介質(zhì)的水，在電廠中主要指在是指用作冷卻介質(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。凝汽器中用于冷卻汽輪機(jī)排汽的水。u水處理的重要作用水處理的重要作用 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。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

8、質(zhì)。若把這些水不經(jīng)凈化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)備的各種危害，主要是熱力設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕和積鹽結(jié)垢、腐蝕和積鹽。結(jié)垢結(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(guò)熱，強(qiáng)度下降，引倍，結(jié)垢的金屬管壁就會(huì)產(chǎn)生過(guò)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

9、換熱效率，從而降低汽輪機(jī)出力。結(jié)垢，降低換熱效率，從而降低汽輪機(jī)出力。腐蝕腐蝕 水質(zhì)不良會(huì)引起熱力設(shè)備的腐蝕，主要是水質(zhì)不良會(huì)引起熱力設(shè)備的腐蝕，主要是電化電化學(xué)腐蝕學(xué)腐蝕，容易發(fā)生在給水管道、省煤器、水冷壁、，容易發(fā)生在給水管道、省煤器、水冷壁、過(guò)熱器、汽輪機(jī)和凝汽器等經(jīng)常與水接觸的金屬部過(guò)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。位。腐蝕將大大減少設(shè)備的使用年限。積鹽積鹽 含有大量雜質(zhì)的蒸汽通過(guò)過(guò)熱器和汽輪機(jī)時(shí)，含有大量雜質(zhì)的蒸汽通過(guò)過(guò)熱器和汽輪機(jī)時(shí)，雜質(zhì)會(huì)沉積下來(lái)，這叫做雜質(zhì)會(huì)沉積下來(lái)，這叫做過(guò)熱器、汽輪機(jī)的積鹽過(guò)熱器、汽輪機(jī)的積鹽。 過(guò)熱器的積鹽有可能

10、引起爆管，汽輪機(jī)的積鹽將大過(guò)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。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。爐用水的水質(zhì)都規(guī)定了嚴(yán)格的要求。 火力發(fā)電廠水處理工作的主要內(nèi)容大致如下：火力發(fā)電廠水處理工作的主要內(nèi)容大致如下： (1)(1)凈化凈化生水生水 凈化生水的目的是制備所需質(zhì)量的鍋爐補(bǔ)給水，凈化生水的目的是制備所需質(zhì)量的鍋爐補(bǔ)給水，這個(gè)處理過(guò)程也叫做爐外水處理。包括預(yù)處理，軟這個(gè)處理過(guò)程也叫做爐外水處理。包括預(yù)處理，軟化或除鹽?；虺}。 (2)(2)高參數(shù)機(jī)組或直流鍋爐的凝

11、結(jié)水凈化。高參數(shù)機(jī)組或直流鍋爐的凝結(jié)水凈化。 (3)(3)對(duì)給水的除氧、加藥。對(duì)給水的除氧、加藥。 (4)(4)汽包鍋爐的鍋內(nèi)水處理。汽包鍋爐的鍋內(nèi)水處理。 (5)(5)冷卻水的處理。冷卻水的處理。 (6)(6)熱電廠對(duì)返回水的除油、除鐵。熱電廠對(duì)返回水的除油、除鐵。 (7)(7)熱力系統(tǒng)的水汽質(zhì)量監(jiān)督。熱力系統(tǒng)的水汽質(zhì)量監(jiān)督。 (8)(8)鍋爐鍋爐及其他熱力設(shè)備的清洗。及其他熱力設(shè)備的清洗。第二節(jié) 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

12、顆粒組成的，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，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：這三種雜質(zhì)的尺度為：10-510-410-310-210-1110100(m)水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)水質(zhì)是指是指水和其中所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來(lái)的物理水和其中所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來(lái)的物理、化學(xué)和生化學(xué)和生物學(xué)的綜合特征物學(xué)的綜合特征。各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)則表示水中。各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)

13、則表示水中雜質(zhì)的種類雜質(zhì)的種類、成分和數(shù)量成分和數(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，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。物的三類。 （一）物理性水質(zhì)指標(biāo)（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：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。、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、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

14、體、電導(dǎo)率（電阻率）等。體、電導(dǎo)率（電阻率）等。水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) （二）化學(xué)性水質(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：、一般化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)，如：pH、堿度、硬度、各種、堿度、硬度、各種陽(yáng)離子、各種陰離子、總含鹽量，一般有機(jī)物質(zhì)等。陽(yáng)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、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。多環(huán)芳烴、各種農(nóng)藥等。 3、氧平衡指標(biāo)，如溶解氧（、氧平衡指標(biāo)，如溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量）、化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（）、生化需氧量（BOD）、總需氧量（）、總需氧量（TOD

15、）等。）等。 （三）生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)（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。毒等。第三節(jié)第三節(jié) 補(bǔ)給水的預(yù)處理補(bǔ)給水的預(yù)處理 天然水中常含有大量的懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)。天然水中常含有大量的懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)。電廠水處理的第一步就是要除去這些雜質(zhì)，即電廠水處理的第一步就是要除去這些雜質(zhì)，即預(yù)預(yù)處理處理。它包括懸浮物的自然沉降、混凝處理、沉。它包括懸浮物的自然沉降、混凝處理、沉淀軟化和過(guò)濾等內(nèi)容。淀軟化和過(guò)濾等內(nèi)容。 水的混凝處理水的混凝處理 水的沉淀軟化水的沉淀軟化 水的過(guò)濾處理水的過(guò)濾處理 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)u水的混凝處

16、理水的混凝處理 膠態(tài)雜質(zhì)和一部分粒徑小的懸浮物，由于沉降速度小，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(zhǎng)時(shí)間仍滯留于水中，而且這部分雜質(zhì)也不能以至于相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間仍滯留于水中，而且這部分雜質(zhì)也不能用過(guò)濾的方法除去。因此實(shí)際應(yīng)用中，通常是加入一種稱用過(guò)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。狀物，然后從水中沉降分離?；炷幚碓砘炷幚碓砟z核膠核.swf膠體的脫穩(wěn)膠體的脫穩(wěn)加電解質(zhì)加電解質(zhì).swf 現(xiàn)在以現(xiàn)在以Al2(SO4)3為例，簡(jiǎn)要說(shuō)明混凝過(guò)

17、程。為例，簡(jiǎn)要說(shuō)明混凝過(guò)程。 Al2(SO4)3投入水中，首先發(fā)生的是它的電離和水解。當(dāng)投入水中，首先發(fā)生的是它的電離和水解。當(dāng)pH1，有利于交換反應(yīng)的進(jìn)行。平衡常數(shù) 以H型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂與水中Na+進(jìn)行交換為例，加以討論： RH+Na+RNa+H+ 如果此反應(yīng)不伴隨有反應(yīng)物質(zhì)的吸附或解吸等過(guò)程，則可得如下平衡常數(shù)式 由于K值要受吸附和解吸過(guò)程的影響，而且還因離子交換樹(shù)脂相中的離子活度系數(shù)現(xiàn)在還無(wú)法測(cè)定。 選擇性系數(shù) 這里， 用來(lái)代表 ，它稱為選擇性系數(shù)。此系數(shù)只表示離子交換平衡時(shí)，各種離子間一種量的關(guān)系，沒(méi)有更多的物理化學(xué)意義。選擇性系數(shù)可以進(jìn)行換算：1.等價(jià)離子 KAB=KACKBC2.不

18、等價(jià)離子 KAB=KAC（KBC）2 A2價(jià) B、C1價(jià)NaHKRHNaRNaHffKff選擇性順序 在離子交換水處理的實(shí)際應(yīng)用中，我們常常需要知道在許多離子的混合液中哪一種離子易被吸取，哪一種離子較難被吸取的次序，即所謂選擇性順序。此種性能與它們呈離子交換平衡時(shí)的相對(duì)量有關(guān)。 對(duì)于陽(yáng)離子交換來(lái)說(shuō)，此種順序的規(guī)律性比較明顯。在稀溶液中強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂對(duì)常見(jiàn)陽(yáng)離子的選擇性順序如下： 可以歸納為兩個(gè)規(guī)律：離子所帶電荷量愈大，愈易被吸?。划?dāng)離子所帶電荷量相同時(shí)，離于水合半徑較小的易被吸取。 對(duì)于弱酸性陽(yáng)樹(shù)脂，H+的位置向前移動(dòng)例如羧酸型樹(shù)脂對(duì)H+的選擇性居于Fe3+之前。 在濃溶液中，選樣性順序有一些不

19、同，某些低價(jià)離子會(huì)居于高價(jià)離子之前。 至于陰離子交換的選擇性順序，情況要比陽(yáng)離子交換復(fù)雜。通過(guò)研究得知，在淡水的離子交換除鹽處理系統(tǒng)中即進(jìn)水是稀酸溶液時(shí)，強(qiáng)堿性O(shè)H型陰樹(shù)脂對(duì)陰離子的選擇性順序?yàn)椋寒?dāng)OH離子交換樹(shù)脂失效后，用堿進(jìn)行再生時(shí)，即對(duì)于進(jìn)水是濃堿溶液、陰離子的選擇性順序?yàn)椋簱?jù)此，可以推知，強(qiáng)堿性O(shè)H型陰樹(shù)脂對(duì)于水中常見(jiàn)陰離子的吸著順序，遵循以下三條規(guī)律： (1)在強(qiáng)弱酸混合的溶液中，易吸取強(qiáng)酸的陰離子。 (2)濃溶液與稀溶液相比，前者利于低價(jià)離子被吸取，后者利于高價(jià)離子被吸取。(3)在濃度和價(jià)數(shù)等條件相同的情況下，選擇性系數(shù)大的易被吸取。離子交換劑性能對(duì)比1強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換劑，對(duì)水中陽(yáng)

20、離子選擇順序：Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+Na+H+2. 弱酸性陽(yáng)離子交換劑，對(duì)水中陽(yáng)離子的選擇順序：H+Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+Na+從上述選擇順序來(lái)看，強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換劑對(duì)H+的吸著力不強(qiáng)；而弱酸性陽(yáng)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(yáng)離子交換劑比再生強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換劑要容易得多。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-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(lái)看，用堿再生弱堿性陰離子交換劑比再生強(qiáng)堿性

21、陰離子交換劑容易。但是弱堿性陰離子交換劑吸著HSiO3-很弱甚至不吸著。因此，弱堿性陰離子交換劑用于除掉水中強(qiáng)酸根離子。u離子交換除鹽系統(tǒng)離子交換除鹽系統(tǒng)一級(jí)復(fù)床除鹽一級(jí)復(fù)床除鹽 將預(yù)處理后的清水，一次順序通過(guò)將預(yù)處理后的清水，一次順序通過(guò)H型和型和OH型交換器的系統(tǒng)叫一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)，如型交換器的系統(tǒng)叫一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)，如圖圖3-143-14。 一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)督，是分別監(jiān)督一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)督，是分別監(jiān)督H型和型和OH型交換器的出水。型交換器的出水?；旌洗渤}混合床除鹽 混合床是在一個(gè)交換器內(nèi)，把已再生好的混合床是在一個(gè)交換器內(nèi)，把已再生好的H H型和型和OHOH型離子交換樹(shù)

22、脂按一定比例混合均勻，所型離子交換樹(shù)脂按一定比例混合均勻，所以混床就相當(dāng)于一個(gè)多級(jí)復(fù)床。以混床就相當(dāng)于一個(gè)多級(jí)復(fù)床。 混床的優(yōu)勢(shì)在于水的陽(yáng)、陰離子交換是交錯(cuò)混床的優(yōu)勢(shì)在于水的陽(yáng)、陰離子交換是交錯(cuò)進(jìn)行，出水水質(zhì)好而且水質(zhì)穩(wěn)定；由于交換未期，進(jìn)行，出水水質(zhì)好而且水質(zhì)穩(wěn)定；由于交換未期，出水電導(dǎo)率上升很快，終點(diǎn)容易判斷；運(yùn)行周期出水電導(dǎo)率上升很快，終點(diǎn)容易判斷；運(yùn)行周期也較長(zhǎng)。缺點(diǎn)是樹(shù)脂的損耗大；再生操作比較復(fù)也較長(zhǎng)。缺點(diǎn)是樹(shù)脂的損耗大；再生操作比較復(fù)雜。雜。圖圖3-143-14 一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)常見(jiàn)的化學(xué)除鹽主系統(tǒng)及其選擇常見(jiàn)的化學(xué)除鹽主系統(tǒng)及其選擇 采用陽(yáng)、陰離子交換器組成主系統(tǒng)

23、時(shí)，通常采用陽(yáng)、陰離子交換器組成主系統(tǒng)時(shí)，通常參照下面的原則：參照下面的原則： (1)(1)第一個(gè)交換器應(yīng)是第一個(gè)交換器應(yīng)是H H型交換器。型交換器。 (2)(2)弱酸性陽(yáng)樹(shù)脂；適用于處理堿度大或碳弱酸性陽(yáng)樹(shù)脂；適用于處理堿度大或碳酸鹽硬度大的水。酸鹽硬度大的水。 (3)(3)弱堿性陰樹(shù)脂；是用于處理強(qiáng)酸陰離子弱堿性陰樹(shù)脂；是用于處理強(qiáng)酸陰離子含量大的水。含量大的水。 (4)(4)除硅必須采用強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂。除硅必須采用強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂。 (5)(5)水質(zhì)要求高時(shí)應(yīng)設(shè)混床。水質(zhì)要求高時(shí)應(yīng)設(shè)混床。 (6)(6)除碳器應(yīng)置于強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂之前，以保除碳器應(yīng)置于強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂之前，以保證除硅效果。證除硅效果。

24、u離子交換裝置及其運(yùn)行離子交換裝置及其運(yùn)行 離子交換裝置按運(yùn)行方式不同可分為固定床離子交換裝置按運(yùn)行方式不同可分為固定床和連續(xù)床。和連續(xù)床。固定床離子交換裝置固定床離子交換裝置 固定床離子交換固定床離子交換是把離子交換樹(shù)脂固定在一是把離子交換樹(shù)脂固定在一個(gè)裝置個(gè)裝置( (稱固定床稱固定床) )中，水流經(jīng)樹(shù)脂完成交換過(guò)程。中，水流經(jīng)樹(shù)脂完成交換過(guò)程。 完成離子交換過(guò)程的設(shè)備，叫做完成離子交換過(guò)程的設(shè)備，叫做離子交換器離子交換器。 固定床離子交換，按其再生方式不同，可分固定床離子交換，按其再生方式不同，可分為為順流再生順流再生和和逆流再生固定床逆流再生固定床。 (1)(1)順流再生床順流再生床 順

25、流再生順流再生是指運(yùn)行時(shí)水流方向和再生液流動(dòng)是指運(yùn)行時(shí)水流方向和再生液流動(dòng)方向一致，通常都是自上而下的。方向一致，通常都是自上而下的。離子交換離子交換單元裝置單元裝置陰、陽(yáng)離子陰、陽(yáng)離子交換柱交換柱混合離子混合離子交換柱交換柱固定式固定式固定式固定式移動(dòng)式移動(dòng)式流動(dòng)式流動(dòng)式移動(dòng)式移動(dòng)式順流再生順流再生固定床固定床逆流再生逆流再生固定固定雙層床雙層床二塔式移二塔式移動(dòng)床動(dòng)床三塔式移三塔式移動(dòng)床動(dòng)床流動(dòng)床流動(dòng)床體內(nèi)再生體內(nèi)再生混合床混合床陰樹(shù)脂再陰樹(shù)脂再生混合床生混合床體外再生體外再生混合床混合床移動(dòng)式混移動(dòng)式混合床合床浮動(dòng)床浮動(dòng)床雙室雙層雙室雙層流動(dòng)床流動(dòng)床圖3-10 順流再生離子交換器的內(nèi)部結(jié)

26、構(gòu)1-進(jìn)水裝置；2-再生液分配裝置；3-樹(shù)脂層；4-排水裝置圖3-11 順流再生離子交換器的管路系統(tǒng)圖3-12 逆流再生離子交換器結(jié)構(gòu)1-進(jìn)水裝置；2-中間排液裝置；3-排水裝置；4-壓脂層；5-樹(shù)脂層； 圖3-13 氣頂壓逆流再生離子交換器管道系統(tǒng) 圖3-14 逆流再生裝置操作過(guò)程示意（a）小反洗；(b)放水；(c)頂壓；(d)進(jìn)再生液；(e)逆流清洗；(f)小正洗；(g)正洗圖3-15 浮動(dòng)床本體結(jié)構(gòu)示意1-頂部出水裝置；2-惰性樹(shù)脂層；3-樹(shù)脂層；4-水墊層；5-下部進(jìn)水裝置；6-倒U型排液管圖3-16 浮動(dòng)床管路系統(tǒng) 為防止床或落床時(shí)樹(shù)脂層亂層，浮動(dòng)床內(nèi)樹(shù)脂基本上是裝滿水的，水墊層很薄

27、。 水墊層的作用：一是作為樹(shù)脂層體積變化時(shí)的緩沖高度；二是使水流和再生液分配均勻。水墊層不宜過(guò)厚，否則在成床或落床時(shí)，樹(shù)脂會(huì)亂層，這是浮動(dòng)床最忌諱的；若水墊層厚度不足，則樹(shù)脂層體積增大時(shí)會(huì)因?yàn)闆](méi)有足夠的緩沖高度，而使樹(shù)脂受壓、擠碎以及水流阻力增大。合理的水墊層厚度，應(yīng)是樹(shù)脂在最大體積（水壓實(shí)）狀態(tài)下，以050mm為宜。 離子交換器離子交換器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 交換器是一個(gè)密封的圓柱體，設(shè)有進(jìn)水裝置，交換器是一個(gè)密封的圓柱體，設(shè)有進(jìn)水裝置，進(jìn)再生液裝置、排水裝置，裝有一定高度的離子進(jìn)再生液裝置、排水裝置，裝有一定高度的離子交換樹(shù)脂。交換樹(shù)脂。 進(jìn)再生液裝置示意見(jiàn)進(jìn)再生液裝置示意見(jiàn)圖圖3-153-15。 交

28、換器的運(yùn)行交換器的運(yùn)行 交換器的運(yùn)行可分為交換器的運(yùn)行可分為反洗反洗、再生再生、正洗正洗、交交換換四個(gè)步驟。四個(gè)步驟。 反洗：反洗：用水在與進(jìn)水相反的方向上通過(guò)交換用水在與進(jìn)水相反的方向上通過(guò)交換劑層，使交換劑層松動(dòng)，清除由于過(guò)濾作用而截劑層，使交換劑層松動(dòng)，清除由于過(guò)濾作用而截留在交換劑上的雜質(zhì)。留在交換劑上的雜質(zhì)。 再生：再生：使失效的交換劑恢復(fù)交換能力。使失效的交換劑恢復(fù)交換能力。圖圖3-153-15 進(jìn)再生液裝置示意圖進(jìn)再生液裝置示意圖 正洗：正洗：清除再生過(guò)程中滯留于交換劑層中的清除再生過(guò)程中滯留于交換劑層中的再生產(chǎn)物和過(guò)剩再生劑。再生產(chǎn)物和過(guò)剩再生劑。 交換：交換：清洗合格后，交換

29、器即可投入運(yùn)行。清洗合格后，交換器即可投入運(yùn)行。 (2)(2)逆流再生固定床逆流再生固定床 逆流再生屬對(duì)流式，即運(yùn)行時(shí)進(jìn)水和再生時(shí)逆流再生屬對(duì)流式，即運(yùn)行時(shí)進(jìn)水和再生時(shí)進(jìn)再生劑的方向相對(duì)進(jìn)行的水處理工藝。進(jìn)再生劑的方向相對(duì)進(jìn)行的水處理工藝。 逆流再生原理逆流再生原理 逆流再生時(shí)，再生劑自下而上，首先接觸的逆流再生時(shí)，再生劑自下而上，首先接觸的是失效程度最小，又易于再生的是失效程度最小，又易于再生的Na型樹(shù)脂，因此型樹(shù)脂，因此底層樹(shù)脂再生程度較高。另外，下層樹(shù)脂的再生底層樹(shù)脂再生程度較高。另外，下層樹(shù)脂的再生產(chǎn)物產(chǎn)物Na+在上升過(guò)程中，對(duì)上層樹(shù)脂中的在上升過(guò)程中，對(duì)上層樹(shù)脂中的Ca、Mg有一定的

30、交換能力，使再生劑的利用率提高。有一定的交換能力，使再生劑的利用率提高。 這樣，盡管上層樹(shù)脂再生程度差一些，但接這樣，盡管上層樹(shù)脂再生程度差一些，但接觸的是含鹽量較大的進(jìn)水，仍可較好地交換。而觸的是含鹽量較大的進(jìn)水，仍可較好地交換。而下層樹(shù)脂再生徹底，將保證出水水質(zhì)。因此，逆下層樹(shù)脂再生徹底，將保證出水水質(zhì)。因此，逆流再生是一種較理想的再生方式，已在電廠廣泛流再生是一種較理想的再生方式，已在電廠廣泛采用。采用。 交換器的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行交換器的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行 逆流再生離子交換器見(jiàn)逆流再生離子交換器見(jiàn)圖圖3-163-16。它和順流再它和順流再生固定床的主要區(qū)別在于：在交換劑的表面設(shè)有生固定床的主要區(qū)別在于

31、：在交換劑的表面設(shè)有中間排液裝置。中間排液裝置。 逆流再生操作示意見(jiàn)逆流再生操作示意見(jiàn)圖圖3-173-17。 小反洗：小反洗：進(jìn)水反洗樹(shù)脂壓實(shí)層，清除壓實(shí)層進(jìn)水反洗樹(shù)脂壓實(shí)層，清除壓實(shí)層和中間排液裝置上的污物，至出水澄清。和中間排液裝置上的污物，至出水澄清。 放水：放水：小反洗后放掉中間排液裝置上部的水。小反洗后放掉中間排液裝置上部的水。圖圖3-163-16 逆流再生離子交換器逆流再生離子交換器圖圖3-173-17 逆流再生操作示意逆流再生操作示意 頂壓：頂壓：放水后進(jìn)壓縮空氣頂壓以防亂層。放水后進(jìn)壓縮空氣頂壓以防亂層。 進(jìn)再生劑：進(jìn)再生劑：在頂壓情況下進(jìn)再生劑。在頂壓情況下進(jìn)再生劑。 逆流沖

32、洗：逆流沖洗：以進(jìn)再生劑相同流速，自下而上以進(jìn)再生劑相同流速，自下而上進(jìn)純水沖洗殘留廢液和再生產(chǎn)物至出水合格。進(jìn)純水沖洗殘留廢液和再生產(chǎn)物至出水合格。 小反洗：小反洗：進(jìn)水反洗樹(shù)脂壓實(shí)層中殘留再生劑。進(jìn)水反洗樹(shù)脂壓實(shí)層中殘留再生劑。 正洗：正洗：用水自上而下沖洗，至出水合格后轉(zhuǎn)用水自上而下沖洗，至出水合格后轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。入正常運(yùn)行。 (3)(3)浮動(dòng)床浮動(dòng)床 浮動(dòng)床是對(duì)流再生技術(shù)的一種形式。浮動(dòng)床浮動(dòng)床是對(duì)流再生技術(shù)的一種形式。浮動(dòng)床工作過(guò)程示意見(jiàn)工作過(guò)程示意見(jiàn)圖圖3-183-18。 浮動(dòng)床本體是鋼制圓筒和上下封頭，內(nèi)部裝浮動(dòng)床本體是鋼制圓筒和上下封頭，內(nèi)部裝有上、下分配裝置，床層和水墊層。有

33、上、下分配裝置，床層和水墊層。圖圖3-183-18 浮動(dòng)床工作示意浮動(dòng)床工作示意2.運(yùn)行浮動(dòng)床的運(yùn)行過(guò)程為：制水落床進(jìn)再生液置換下流清洗成床、上流清洗，再轉(zhuǎn)入制水。上述過(guò)程構(gòu)成一個(gè)運(yùn)行周期。（1）落床。當(dāng)運(yùn)行至出水水質(zhì)達(dá)到失效標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，停止制水，靠樹(shù)脂本身重力從下部起逐層下落，在這一過(guò)程中同時(shí)還可以起到疏松樹(shù)脂層、排除氣泡的作用。（2）進(jìn)再生液。一般采用水射器輸送。先啟動(dòng)再生專用水泵（也稱自用水泵），調(diào)整再生流速；再開(kāi)啟再生計(jì)量箱出口門(mén)，調(diào)整再生液濃度，進(jìn)行再生。（3）置換。待再生液進(jìn)完后，關(guān)閉計(jì)量箱出口門(mén)，繼續(xù)按再生流速和流向進(jìn)行置換，置換水量約為樹(shù)脂體積的1.52倍。（4）下流清洗。置換結(jié)束

34、后，開(kāi)清洗水門(mén)，調(diào)整流速至1015m/h進(jìn)行下流清洗，一般需1530min。（5）成床、上流清洗。用進(jìn)水以2030m/h的較高流速將樹(shù)脂層托起，并進(jìn)行上流清洗，直至出水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即可轉(zhuǎn)入制水。 為防止床或落床時(shí)樹(shù)脂層亂層，浮動(dòng)床內(nèi)樹(shù)脂基本上是裝滿水的，水墊層很薄。 水墊層的作用：一是作為樹(shù)脂層體積變化時(shí)的緩沖高度；二是使水流和再生液分配均勻。水墊層不宜過(guò)厚，否則在成床或落床時(shí)，樹(shù)脂會(huì)亂層，這是浮動(dòng)床最忌諱的；若水墊層厚度不足，則樹(shù)脂層體積增大時(shí)會(huì)因?yàn)闆](méi)有足夠的緩沖高度，而使樹(shù)脂受壓、擠碎以及水流阻力增大。合理的水墊層厚度，應(yīng)是樹(shù)脂在最大體積（水壓實(shí)）狀態(tài)下，以050mm為宜。圖3-17

35、混合床兩步再生法示意圖(a)陰樹(shù)脂再生；(b)陰樹(shù)脂清洗；(c)陽(yáng)樹(shù)脂再生，陰樹(shù)脂清洗；(d)陰、陽(yáng)樹(shù)脂各自清洗；(e)正洗（四）混合床運(yùn)行的特點(diǎn)（四）混合床運(yùn)行的特點(diǎn)（1）出水水質(zhì)優(yōu)良。用強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性樹(shù)脂組成的混床，其出水殘留的含鹽量在1.0mg/L以下，電導(dǎo)率在0.2 S/cm以下，殘留的SiO2在20 g/L以下，pH值接近中性。（2）出水水質(zhì)穩(wěn)定?；旌洗步?jīng)再生清洗后開(kāi)始制水時(shí)，出水電導(dǎo)率下降極快，這是由于在樹(shù)脂中殘留的再生劑和再生產(chǎn)物，可立即被混合后的樹(shù)脂交換。混合床在工作條件有變化時(shí)，一般對(duì)出水水質(zhì)影響不大。（3）間斷運(yùn)行對(duì)出水水質(zhì)影響較小。無(wú)論是混床或是復(fù)床，當(dāng)停止制水后再投入時(shí)

36、，開(kāi)始的出水水質(zhì)都會(huì)下降，要經(jīng)短時(shí)間后才能恢復(fù)到原來(lái)的水平。但恢復(fù)到正常所需的時(shí)間，混床只要35min，而復(fù)床則需要10min以上。（4）終點(diǎn)明顯?；齑苍谶\(yùn)行末期失效前，出水電導(dǎo)率上升很快，這有利于運(yùn)行監(jiān)督。（5）混床設(shè)備較少?；齑苍O(shè)備比復(fù)床少，且布置集中。主要缺點(diǎn)：樹(shù)脂交換容量的利用率低；樹(shù)脂損耗大；再生操作復(fù)雜，需要的時(shí)間長(zhǎng)；為保證出水水質(zhì)，常需投入較多的再生劑（四）運(yùn)行監(jiān)督（四）運(yùn)行監(jiān)督1.流量和進(jìn)出口壓力差交換器應(yīng)在規(guī)定的流速范圍內(nèi)運(yùn)行，流量大意味著流速高。交換器進(jìn)出口壓力差主要是由水通過(guò)樹(shù)脂層的壓力損失所決定的，水流速度越高、水溫越低或樹(shù)脂層越厚，則水通過(guò)樹(shù)脂層的壓力損失越大。在正常

37、情況下，進(jìn)出口壓力差是有一定規(guī)律的。當(dāng)進(jìn)出口壓力差有不正常升高時(shí)，則往往是樹(shù)脂層積污過(guò)多、進(jìn)氣或析出沉淀（如硫酸再生時(shí)析出CaSO4）等不正常情況發(fā)生。2.進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)水中懸浮物應(yīng)盡可能在水的預(yù)處理中清除干凈，進(jìn)入除鹽系統(tǒng)的水，其濁度應(yīng)5mg/L（當(dāng)H交換器為順流再生時(shí)）或2mg/L(當(dāng)H交換器為對(duì)流再生時(shí))。此外，為了防止離子交換樹(shù)脂氧化和被污染，還應(yīng)滿足以下一些條件：游離氯含量應(yīng)在0.1mg/L以下，F(xiàn)e含量應(yīng)在0.3mg/L以下，高錳酸鉀耗氧量應(yīng)在2mg/L以下。 3.出水水質(zhì) 一般情況下強(qiáng)酸H交換器的出水中不會(huì)有硬度，僅有微量Na+。當(dāng)交換器近失效時(shí)，出水中Na+濃度增加，同時(shí)H+濃度降

38、低，并因此出現(xiàn)水酸度和電導(dǎo)率下降以及pH上升。因此，對(duì)出水Na+進(jìn)行監(jiān)督。為了防止用H2SO4再生時(shí)在樹(shù)脂層中析出CaSO4沉淀 可以采用以下再生方式： （1）用低濃度的H2SO4 溶液進(jìn)行再生。再生溶液濃度通常為0.5%2.0%，這種方法比較簡(jiǎn)單，但要用大量稀的H2SO4 ，再生時(shí)間長(zhǎng)、自用水量大，再生效果也差。 （2）分步再生。先用低濃度的H2SO4 溶液以高流速通過(guò)交換液，然后用較高濃度的H2SO4 溶液以較低的流速通過(guò)交換器。先用低濃度的目的是降低再生液中CaSO4 的過(guò)飽和度，使它不易析出；先采用高流速的原因是因?yàn)镃aSO4 從過(guò)飽和到析出需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，故加快流速可以防止CaSO

39、4 沉淀在樹(shù)脂層中的析出。分步再生可分為二步法、三步法、四步法。 此外，也可采用將H2SO4 濃度不斷增大的辦法，以達(dá)到先稀后濃的目的。 相對(duì)來(lái)說(shuō)，由于HCl再生時(shí)不會(huì)有沉淀物析出，所以操作比較簡(jiǎn)單。再生濃度一般為2%4%，再生流速一般為5m/h左右。 浮動(dòng)床的操作過(guò)程分落床、再生、置換和正浮動(dòng)床的操作過(guò)程分落床、再生、置換和正洗、成床和順洗、運(yùn)行五個(gè)步驟。洗、成床和順洗、運(yùn)行五個(gè)步驟。 體外清洗體外清洗是浮動(dòng)床的明顯缺點(diǎn)。是浮動(dòng)床的明顯缺點(diǎn)。 (4)(4)混合床混合床 混合床混合床是將再生后的陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂放是將再生后的陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂放在同一個(gè)交換器中并混合均勻。在同一個(gè)交換器中并混

40、合均勻。 混床的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)混床的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖圖3-193-19。 混床的運(yùn)行分混床的運(yùn)行分反洗分層反洗分層、再生再生、混合混合、正洗正洗和和交換交換五個(gè)步驟，其中反洗分層是運(yùn)行操作的關(guān)五個(gè)步驟，其中反洗分層是運(yùn)行操作的關(guān)鍵。鍵。 混床兩步法再生示意見(jiàn)混床兩步法再生示意見(jiàn)圖圖3-203-20。圖圖3-193-19 混床結(jié)構(gòu)示意混床結(jié)構(gòu)示意圖圖3-203-20 混床兩步法再生示意混床兩步法再生示意連續(xù)床離子交換裝置連續(xù)床離子交換裝置 連續(xù)床離子交換裝置可分為連續(xù)床離子交換裝置可分為移動(dòng)床移動(dòng)床和和流動(dòng)床流動(dòng)床兩類。兩類。 固定床離子交換技術(shù)有兩個(gè)明顯缺陷：固定床離子交換技術(shù)有兩個(gè)明顯缺陷：

41、第一，第一，固定床設(shè)備體積較大，樹(shù)脂用量多固定床設(shè)備體積較大，樹(shù)脂用量多；第二，固定床第二，固定床運(yùn)行是周期性的，不能連續(xù)供水。運(yùn)行是周期性的，不能連續(xù)供水。 移動(dòng)床內(nèi)樹(shù)脂層是不斷移動(dòng)的，它定期排出一移動(dòng)床內(nèi)樹(shù)脂層是不斷移動(dòng)的，它定期排出一部分失效樹(shù)脂，同時(shí)又補(bǔ)充等量再生好的樹(shù)脂。部分失效樹(shù)脂，同時(shí)又補(bǔ)充等量再生好的樹(shù)脂。 三塔式移動(dòng)床是典型的移動(dòng)床，三塔式移動(dòng)床是典型的移動(dòng)床，見(jiàn)見(jiàn)圖圖3-213-21。 流動(dòng)床運(yùn)行是完全連續(xù)的，但樹(shù)脂磨損大，再流動(dòng)床運(yùn)行是完全連續(xù)的，但樹(shù)脂磨損大，再生劑耗量也大，而且出水水質(zhì)受進(jìn)水水質(zhì)影響較大，生劑耗量也大，而且出水水質(zhì)受進(jìn)水水質(zhì)影響較大，因此目前應(yīng)用很少。

42、因此目前應(yīng)用很少。圖圖3-213-21 三塔式移動(dòng)床三塔式移動(dòng)床 總之，各種類型的交換器，各有其特點(diǎn)。總之，各種類型的交換器，各有其特點(diǎn)。 從實(shí)踐看，從實(shí)踐看，應(yīng)用最普遍的仍屬固定床應(yīng)用最普遍的仍屬固定床，并且可制得純度很高的水，連續(xù)床適用于軟并且可制得純度很高的水，連續(xù)床適用于軟化處理，當(dāng)供水量不大，對(duì)水質(zhì)要求又不太化處理，當(dāng)供水量不大，對(duì)水質(zhì)要求又不太高時(shí)，移動(dòng)床是可行的。流動(dòng)床應(yīng)用很少。高時(shí)，移動(dòng)床是可行的。流動(dòng)床應(yīng)用很少。u再生系統(tǒng)再生系統(tǒng) 再生系統(tǒng)包括再生劑的貯存、溶解、計(jì)量、再生系統(tǒng)包括再生劑的貯存、溶解、計(jì)量、配置和輸送。再生劑有食鹽、鹽酸、硫酸、燒堿配置和輸送。再生劑有食鹽、鹽

43、酸、硫酸、燒堿等?，F(xiàn)簡(jiǎn)單介紹鹽酸和燒堿的再生系統(tǒng)。等。現(xiàn)簡(jiǎn)單介紹鹽酸和燒堿的再生系統(tǒng)。鹽酸配制和輸送系統(tǒng)鹽酸配制和輸送系統(tǒng) 鹽酸配制、輸送系統(tǒng)見(jiàn)鹽酸配制、輸送系統(tǒng)見(jiàn)圖圖3-223-22。 該系統(tǒng)是將貯酸池或汽車來(lái)酸用酸泵打入高該系統(tǒng)是將貯酸池或汽車來(lái)酸用酸泵打入高位貯槽，然后依靠重力自動(dòng)流入計(jì)量箱，再生時(shí)位貯槽，然后依靠重力自動(dòng)流入計(jì)量箱，再生時(shí)用噴射器按所需濃度打入系統(tǒng)。用噴射器按所需濃度打入系統(tǒng)。堿液配制和輸送系統(tǒng)堿液配制和輸送系統(tǒng) 該系統(tǒng)和圖該系統(tǒng)和圖3-223-22類似。類似。圖圖3-223-22 鹽酸配制、輸送系統(tǒng)鹽酸配制、輸送系統(tǒng)u水的其他除鹽方法水的其他除鹽方法蒸餾法蒸餾法 蒸餾

44、法是利用汽輪機(jī)抽汽蒸餾法是利用汽輪機(jī)抽汽( (稱一次蒸汽稱一次蒸汽) )，在，在蒸發(fā)器的熱交換器中將水加熱蒸發(fā)成蒸汽蒸發(fā)器的熱交換器中將水加熱蒸發(fā)成蒸汽( (稱二次稱二次蒸汽蒸汽) )，然后在凝結(jié)器中冷凝成蒸餾水。，然后在凝結(jié)器中冷凝成蒸餾水。 常用立式表面沸騰蒸發(fā)器的蒸汽形成示意如常用立式表面沸騰蒸發(fā)器的蒸汽形成示意如圖圖3-233-23。 用蒸發(fā)器制取鍋爐補(bǔ)給水一般用于：水源的用蒸發(fā)器制取鍋爐補(bǔ)給水一般用于：水源的水質(zhì)太差而鍋爐補(bǔ)給水量又不大的電廠。水質(zhì)太差而鍋爐補(bǔ)給水量又不大的電廠。電滲析電滲析 電滲析是一種膜分離技術(shù)，電滲析原理見(jiàn)電滲析是一種膜分離技術(shù)，電滲析原理見(jiàn)圖圖3-243-24

45、。 電滲析一般用于處理高含鹽量的水，電滲析一般用于處理高含鹽量的水，如海水如海水的淡化，而的淡化，而不適宜制備高純水不適宜制備高純水，并且進(jìn)入電滲析，并且進(jìn)入電滲析槽的原水往往需要預(yù)處理。槽的原水往往需要預(yù)處理。 因此，電廠中若用于制備鍋爐補(bǔ)給水，必須因此，電廠中若用于制備鍋爐補(bǔ)給水，必須繼續(xù)進(jìn)行離子交換除鹽。繼續(xù)進(jìn)行離子交換除鹽。圖圖3-233-23 立式表面沸騰蒸發(fā)器蒸汽形成示意立式表面沸騰蒸發(fā)器蒸汽形成示意圖圖3-243-24 電滲析原理圖電滲析原理圖第四節(jié)第四節(jié) 凝結(jié)水的凈化處理凝結(jié)水的凈化處理 火電廠中，凝結(jié)水包括汽輪機(jī)凝結(jié)水，熱力火電廠中，凝結(jié)水包括汽輪機(jī)凝結(jié)水，熱力系統(tǒng)的各種疏水

46、，用戶的生產(chǎn)、生活返回凝結(jié)水系統(tǒng)的各種疏水，用戶的生產(chǎn)、生活返回凝結(jié)水等，它是鍋爐給水的主要組成部分。凝結(jié)水的凈等，它是鍋爐給水的主要組成部分。凝結(jié)水的凈化處理，一般是指汽輪機(jī)凝結(jié)水的處理?；幚恚话闶侵钙啓C(jī)凝結(jié)水的處理。 凝結(jié)水的污染凝結(jié)水的污染 凝結(jié)水凈化處理凝結(jié)水凈化處理 凝結(jié)水凈化系統(tǒng)凝結(jié)水凈化系統(tǒng)u凝結(jié)水的污染凝結(jié)水的污染 凝結(jié)水是給水中量最大，也是最優(yōu)良的部分，凝結(jié)水是給水中量最大，也是最優(yōu)良的部分，水質(zhì)應(yīng)該是極純的。但是，由于以下幾方面的原水質(zhì)應(yīng)該是極純的。但是，由于以下幾方面的原因，造成凝結(jié)水的污染。因，造成凝結(jié)水的污染。凝汽器漏水凝汽器漏水 凝汽器的汽空間是負(fù)壓運(yùn)行的，凝

47、汽器漏水凝汽器的汽空間是負(fù)壓運(yùn)行的，凝汽器漏水是指冷卻水漏入汽空間，包括是指冷卻水漏入汽空間，包括滲漏滲漏和和泄漏泄漏。凝汽。凝汽器漏水總是存在的。器漏水總是存在的。 這樣，冷卻水中的雜質(zhì)就會(huì)進(jìn)入凝結(jié)水中。這樣，冷卻水中的雜質(zhì)就會(huì)進(jìn)入凝結(jié)水中。由于凝結(jié)水是極純的，即使泄漏量很少，也會(huì)給由于凝結(jié)水是極純的，即使泄漏量很少，也會(huì)給機(jī)組帶來(lái)很大危害。機(jī)組帶來(lái)很大危害。金屬腐蝕產(chǎn)物金屬腐蝕產(chǎn)物 凝結(jié)水系統(tǒng)的設(shè)備、管路由于被腐蝕，使凝凝結(jié)水系統(tǒng)的設(shè)備、管路由于被腐蝕，使凝結(jié)水帶有金屬腐蝕產(chǎn)物而被污染。結(jié)水帶有金屬腐蝕產(chǎn)物而被污染。 這些產(chǎn)物主要是鐵和銅的化合物，例如這些產(chǎn)物主要是鐵和銅的化合物，例如Fe

48、2O3、Fe3O4等等，通常以懸浮物或膠態(tài)存在。等等，通常以懸浮物或膠態(tài)存在。 這樣，凝結(jié)水污染主要的雜質(zhì)為各種溶解鹽這樣，凝結(jié)水污染主要的雜質(zhì)為各種溶解鹽類、硅化合物、有機(jī)物以及懸浮態(tài)、膠態(tài)的金屬類、硅化合物、有機(jī)物以及懸浮態(tài)、膠態(tài)的金屬腐蝕產(chǎn)物等等。腐蝕產(chǎn)物等等。u凝結(jié)水凈化處理凝結(jié)水凈化處理 凝結(jié)水的凈化處理，一般首先進(jìn)行過(guò)濾以除凝結(jié)水的凈化處理，一般首先進(jìn)行過(guò)濾以除去水中的懸浮物和膠態(tài)金屬腐蝕產(chǎn)物，然后利用去水中的懸浮物和膠態(tài)金屬腐蝕產(chǎn)物，然后利用離子交換除鹽。離子交換除鹽。凝結(jié)水的過(guò)濾凝結(jié)水的過(guò)濾 由于凝結(jié)水要過(guò)濾的是極小粒徑懸浮態(tài)和膠由于凝結(jié)水要過(guò)濾的是極小粒徑懸浮態(tài)和膠態(tài)金屬腐蝕

49、產(chǎn)物，能穿過(guò)普通的粒狀濾料過(guò)濾層，態(tài)金屬腐蝕產(chǎn)物，能穿過(guò)普通的粒狀濾料過(guò)濾層，因此，應(yīng)采用極細(xì)的粉狀濾料或微孔過(guò)濾法，也因此，應(yīng)采用極細(xì)的粉狀濾料或微孔過(guò)濾法，也可利用鐵的腐蝕產(chǎn)物的磁性過(guò)濾?？衫描F的腐蝕產(chǎn)物的磁性過(guò)濾。 (1)(1)覆蓋過(guò)濾器覆蓋過(guò)濾器 覆蓋過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)覆蓋過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖圖3-253-25。圖圖3-253-25 覆蓋過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意圖覆蓋過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意圖 覆蓋過(guò)濾器的運(yùn)行分覆蓋過(guò)濾器的運(yùn)行分鋪膜鋪膜、過(guò)濾過(guò)濾、去膜去膜三個(gè)三個(gè)步驟。步驟。 鋪膜：鋪膜：將帶有濾料的水通過(guò)濾元，使濾料在將帶有濾料的水通過(guò)濾元，使濾料在濾元外側(cè)形成濾膜。濾元外側(cè)形成濾膜。 (2)(2)電磁

50、過(guò)濾器電磁過(guò)濾器 由于凝結(jié)水中鐵的腐蝕產(chǎn)物主要是磁性氧化由于凝結(jié)水中鐵的腐蝕產(chǎn)物主要是磁性氧化鐵，而且高溫下鐵，而且高溫下Fe2O3又可轉(zhuǎn)化為又可轉(zhuǎn)化為Fe3O4，因此可，因此可以利用磁力清除凝結(jié)水中的金屬腐蝕產(chǎn)物。以利用磁力清除凝結(jié)水中的金屬腐蝕產(chǎn)物。 電磁過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)電磁過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖圖3-263-26。 電磁過(guò)濾器，由于設(shè)備小、效率高，不消耗電磁過(guò)濾器，由于設(shè)備小、效率高，不消耗化學(xué)藥品，又能在高溫下工作，除鐵效果好，因化學(xué)藥品，又能在高溫下工作，除鐵效果好，因此應(yīng)用廣泛。此應(yīng)用廣泛。圖圖3-263-26 電磁過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意圖電磁過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意圖凝結(jié)水的除鹽凝結(jié)水的除鹽 在前置過(guò)

51、濾除去水中的懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)后，在前置過(guò)濾除去水中的懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)后，凝結(jié)水的除鹽普遍采用凝結(jié)水的除鹽普遍采用混床混床。 由于凝結(jié)水量大、含鹽量低，這種混床不同由于凝結(jié)水量大、含鹽量低，這種混床不同于一般混床，它的流速很高，一般在于一般混床，它的流速很高，一般在80m/h以上，以上，采用體外再生技術(shù)，不設(shè)置中間排液裝置，但設(shè)采用體外再生技術(shù)，不設(shè)置中間排液裝置，但設(shè)有排樹(shù)脂裝置以排盡罐體中的樹(shù)脂。有排樹(shù)脂裝置以排盡罐體中的樹(shù)脂。 這種高速混床也叫做這種高速混床也叫做H-OH型混床型混床。u凝結(jié)水凈化系統(tǒng)凝結(jié)水凈化系統(tǒng) 凝結(jié)水凈化系統(tǒng)是指凝結(jié)水的除懸浮物和除凝結(jié)水凈化系統(tǒng)是指凝結(jié)水的除懸浮物和

52、除鹽相結(jié)合的系統(tǒng)。這類系統(tǒng)可分為兩大類：一類鹽相結(jié)合的系統(tǒng)。這類系統(tǒng)可分為兩大類：一類是是有前置過(guò)濾器的系統(tǒng)有前置過(guò)濾器的系統(tǒng)，一類是，一類是無(wú)前置過(guò)濾器的無(wú)前置過(guò)濾器的系統(tǒng)系統(tǒng)。 前者如凝結(jié)水直接進(jìn)入覆蓋過(guò)濾器或直接進(jìn)前者如凝結(jié)水直接進(jìn)入覆蓋過(guò)濾器或直接進(jìn)入高速混床的系統(tǒng)。入高速混床的系統(tǒng)。 后者采用前置過(guò)濾后者采用前置過(guò)濾+混床形式?？蛇x擇的過(guò)混床形式。可選擇的過(guò)濾器有覆蓋過(guò)濾器、電磁過(guò)濾器、微孔過(guò)濾器、濾器有覆蓋過(guò)濾器、電磁過(guò)濾器、微孔過(guò)濾器、氫型陽(yáng)床等等。氫型陽(yáng)床等等。 總之，凝結(jié)水的凈化用于對(duì)水質(zhì)要求很高的總之，凝結(jié)水的凈化用于對(duì)水質(zhì)要求很高的直流鍋爐和亞臨界參數(shù)汽包鍋爐。直流鍋爐和

53、亞臨界參數(shù)汽包鍋爐。第五節(jié)第五節(jié) 鍋內(nèi)處理鍋內(nèi)處理 在汽包鍋爐的水汽系統(tǒng)中，由汽包在汽包鍋爐的水汽系統(tǒng)中，由汽包下降管下降管下聯(lián)箱下聯(lián)箱水冷壁水冷壁( (上聯(lián)箱上聯(lián)箱) )汽包，稱為汽包，稱為水循水循環(huán)系統(tǒng)環(huán)系統(tǒng)。 圖圖3-273-27所示為有中間再熱器的汽包鍋爐水汽所示為有中間再熱器的汽包鍋爐水汽循環(huán)系統(tǒng)示意圖。循環(huán)系統(tǒng)示意圖。水垢和水渣水垢和水渣 (1)(1)水垢和水渣的特性水垢和水渣的特性 一般電廠鍋爐的水汽系統(tǒng)中，水垢主要是一般電廠鍋爐的水汽系統(tǒng)中，水垢主要是Fe、Cu的氧化物。水渣的組成也很復(fù)雜，主要由的氧化物。水渣的組成也很復(fù)雜，主要由Ca、Mg的難溶化合物組成，主要危害是影響蒸汽

54、品質(zhì)。的難溶化合物組成，主要危害是影響蒸汽品質(zhì)。圖圖3-273-27 帶有中間再熱器的汽包鍋爐水汽循環(huán)系統(tǒng)示意圖帶有中間再熱器的汽包鍋爐水汽循環(huán)系統(tǒng)示意圖 (2) (2)水垢的形成及其防止水垢的形成及其防止 水垢按其主要成分可分為：水垢按其主要成分可分為：鈣鎂水垢鈣鎂水垢、硅酸硅酸鹽水垢鹽水垢、氧化鐵垢氧化鐵垢、銅垢銅垢等等。等等。 防止水垢的形成，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鍋爐補(bǔ)給水的處防止水垢的形成，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鍋爐補(bǔ)給水的處理。防止凝汽器的泄漏，對(duì)高參數(shù)機(jī)組應(yīng)對(duì)凝結(jié)理。防止凝汽器的泄漏，對(duì)高參數(shù)機(jī)組應(yīng)對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行凈化處理。此外還要防止熱力系統(tǒng)的腐蝕，水進(jìn)行凈化處理。此外還要防止熱力系統(tǒng)的腐蝕，并進(jìn)行必要的鍋內(nèi)

55、處理。并進(jìn)行必要的鍋內(nèi)處理。 各種水垢的定性鑒別見(jiàn)各種水垢的定性鑒別見(jiàn)表表3-23-2。表表3-23-2 各種水垢的定性鑒別各種水垢的定性鑒別u鍋爐水的處理鍋爐水的處理 鍋爐水的處理，是為了防止從水處理設(shè)備穿鍋爐水的處理，是為了防止從水處理設(shè)備穿透過(guò)去的和由凝汽器漏入的各種雜質(zhì)產(chǎn)生的結(jié)垢透過(guò)去的和由凝汽器漏入的各種雜質(zhì)產(chǎn)生的結(jié)垢和腐蝕。通常加入磷酸鹽，如和腐蝕。通常加入磷酸鹽，如Na2PO412H2O等以等以防止結(jié)垢，這叫防止結(jié)垢，這叫磷酸鹽處理磷酸鹽處理。如果磷酸鹽處理不。如果磷酸鹽處理不僅要求防垢，還要求防止堿性腐蝕，這叫僅要求防垢，還要求防止堿性腐蝕，這叫協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)pH-磷酸鹽處理磷酸鹽處

56、理。磷酸鹽處理磷酸鹽處理 磷酸鹽處理是使?fàn)t水維持一定濃度的磷酸鹽處理是使?fàn)t水維持一定濃度的 ，目的在于防垢。目的在于防垢。 在沸騰的爐水中加入磷酸鹽，由于爐水堿性在沸騰的爐水中加入磷酸鹽，由于爐水堿性很強(qiáng)很強(qiáng)( (pH=911) )，發(fā)生如下反應(yīng)：，發(fā)生如下反應(yīng)：34PO 生成的生成的堿式磷酸鈣堿式磷酸鈣是一種松軟的水渣，可以是一種松軟的水渣，可以隨鍋爐排污除去，而且不會(huì)粘附形成二次水垢。隨鍋爐排污除去，而且不會(huì)粘附形成二次水垢。 由于堿式碳酸鈣的由于堿式碳酸鈣的溶度積很小溶度積很小，當(dāng)爐水中維，當(dāng)爐水中維持一定濃度的持一定濃度的 時(shí)，使時(shí)，使Ca2+濃度很小，不會(huì)生濃度很小，不會(huì)生成硫酸鈣、

57、硅酸鈣等水垢。成硫酸鈣、硅酸鈣等水垢。 另外，在堿性很高的沸騰爐水中，少量的另外，在堿性很高的沸騰爐水中，少量的Mg2+和和 還會(huì)發(fā)生下述反應(yīng)：還會(huì)發(fā)生下述反應(yīng)： 生成的生成的蛇紋石蛇紋石呈水渣狀，亦可隨鍋爐排污除呈水渣狀，亦可隨鍋爐排污除去。因此，磷酸鹽處理可以除去去。因此，磷酸鹽處理可以除去Ca2+、Mg2+。234102461062() ()CaPOOHCaOHPO34PO23SiO223222322322MgSiOOHH OMgOSiOH O協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)pH磷酸鹽處理磷酸鹽處理 單獨(dú)的單獨(dú)的Na3PO4處理，在鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，可處理，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

58、附近產(chǎn)能產(chǎn)生易溶鹽暫時(shí)消失現(xiàn)象，在爐管管壁附近產(chǎn)生游離生游離NaOH。這是因?yàn)橄率龇磻?yīng)：。這是因?yàn)橄率龇磻?yīng)： 這樣，這樣，為消除游離為消除游離NaOH，避免堿性腐蝕，避免堿性腐蝕，應(yīng)控制爐水應(yīng)控制爐水pH；同時(shí)又要維持一定濃度同時(shí)又要維持一定濃度 以防以防止結(jié)垢，止結(jié)垢，在生產(chǎn)上采用加入在生產(chǎn)上采用加入Na2HPO4或或NaH2PO3的方法處理，這就是協(xié)調(diào)的方法處理，這就是協(xié)調(diào)pH磷酸鹽處理。磷酸鹽處理。 超高壓鍋爐水協(xié)調(diào)超高壓鍋爐水協(xié)調(diào)pH磷酸鹽處理控制圖磷酸鹽處理控制圖見(jiàn)見(jiàn)圖圖3-283-28。34224Na POH ONa HPONaOH34PO圖圖3-283-28 超高壓鍋爐水協(xié)調(diào)超高

59、壓鍋爐水協(xié)調(diào)pH-磷酸鹽處理控制圖磷酸鹽處理控制圖u汽包鍋爐的蒸汽污染及防止汽包鍋爐的蒸汽污染及防止 實(shí)踐證明，從汽包出來(lái)的蒸汽總是帶有少量實(shí)踐證明，從汽包出來(lái)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、雜質(zhì)的，這些雜質(zhì)主要是鈉鹽、硅酸、二氧化碳、氨和氫。氨和氫。蒸汽污染蒸汽污染通常是指蒸汽中含有鈉鹽和硅通常是指蒸汽中含有鈉鹽和硅酸，它們的危害主要是在過(guò)熱器和汽輪機(jī)中積鹽。酸，它們的危害主要是在過(guò)熱器和汽輪機(jī)中積鹽。飽和蒸汽的污染飽和蒸汽的污染 飽和蒸汽的污染主要來(lái)自蒸汽的機(jī)械攜帶和飽和蒸汽的污染主要來(lái)自蒸汽的機(jī)械攜帶和溶解攜帶。溶解攜帶。 (1)(1)機(jī)械攜帶機(jī)械攜帶 又叫

60、又叫蒸汽帶水蒸汽帶水，是指從汽包送出的飽和蒸汽，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。的狀態(tài)進(jìn)入蒸汽的現(xiàn)象。 (2)(2)溶解攜帶溶解攜帶 是指飽和蒸汽因溶解作用而攜帶爐水中某種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。物質(zhì)的現(xiàn)象。過(guò)熱器、汽輪機(jī)的積鹽過(guò)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(guò)熱飽和蒸汽中攜帶雜質(zhì)的危害，是雜質(zhì)在過(guò)熱器和汽輪機(jī)的沉積，這就是積鹽。器和汽輪機(jī)的沉積，這就是積鹽。 (1)(1)過(guò)熱器的積鹽過(guò)熱器的積鹽 在過(guò)熱器中，如果飽和蒸汽中攜帶的某種鹽在過(guò)熱器中