全離子交換、反滲透+離子交換、二級反滲透和反滲透+電除鹽工藝,它們均能用于制取鍋爐補(bǔ)給水,但由
于它們各自的特點(diǎn),同時不同類型的鍋爐對補(bǔ)給水要求也有不同,因而各有其應(yīng)用范圍。
1、中壓鍋爐補(bǔ)給水對純水要求及相應(yīng)水處理工藝
中壓鍋爐補(bǔ)給水對離子硬度、電導(dǎo)率、二氧化硅等有一定要求,具體水質(zhì)指標(biāo)如表一。
為達(dá)到要求的純水水質(zhì),水處理工藝可以采用全離子交換法、反滲透+混床法、二級反滲透法和反滲
透+電除鹽法,以下為四種工藝比較。
在全離子交換中,由于離子交換再生,需大量酸堿,因而存在大量廢再生液的排放,嚴(yán)重污染環(huán)境;
在環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的大環(huán)境下,其應(yīng)用會日趨受到限制。在反滲透+離子交換工藝中,雖然反滲透除去
了進(jìn)水中的極大部分鹽分,離子再生過程所需酸堿耗量大大減少,但仍有廢酸堿再生液排放,污染環(huán)境,
因而其應(yīng)用相對受到限制;在反滲透+電除鹽工藝中,一級反滲透產(chǎn)水經(jīng)常不能達(dá)到電除鹽裝置的進(jìn)水要
求,因而需二級反滲透產(chǎn)水作為電除鹽裝置的進(jìn)水,使投資成本大幅升高,因而其應(yīng)用也相對受到投資成
本的限制。而二級反滲透工藝中,雖然二級反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)率相對較高,但對于中壓鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
來說,它已能達(dá)到要求,且其整個工藝中,無酸堿處理過程,使其具有操作環(huán)境好、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
2、二級反滲透處理工藝
本系統(tǒng)可分為預(yù)處理、一級反滲透、二級反滲透三部分,簡要流程如下:
外網(wǎng)原水 ® 預(yù)處理 ® 一級反滲透 ® 二級反滲透 ® 外供純水
預(yù)處理
預(yù)處理裝置的主要作用是使外網(wǎng)原水經(jīng)處理后,達(dá)到反滲透裝置對進(jìn)水水質(zhì)的要求,如表三。
反滲透裝置的傳統(tǒng)預(yù)處理為多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器,主要利用過濾器內(nèi)的介質(zhì)如石英砂等截留
進(jìn)水中的懸浮物、膠體雜質(zhì),降低出水濁度;利用過濾器內(nèi)裝填的活性炭吸附進(jìn)水中的余氯、有機(jī)物等,
使預(yù)處理產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到反滲透裝置的進(jìn)水水質(zhì)要求。
超濾膜過濾精度大大優(yōu)于傳統(tǒng)的石英砂過濾精度,因而使超濾裝置具有產(chǎn)水濁度低等優(yōu)點(diǎn)。但超濾膜
具有過濾精度高的優(yōu)點(diǎn),導(dǎo)致超濾膜易受到污染,過濾性能不易恢復(fù),使其應(yīng)用受到限制;目前,隨著可
反沖超濾裝置的出現(xiàn),使受污染的超濾膜性能易得到恢復(fù),從而使超濾裝置在反滲透裝置的預(yù)處理中廣泛
應(yīng)用成為可能。下表為二種預(yù)處理工藝比較。
超濾裝置以其優(yōu)良的產(chǎn)水水質(zhì),有效保護(hù)了后繼反滲透膜的被污染速率;從而保證了反滲透設(shè)備的穩(wěn)
定運(yùn)行,延長了反滲透設(shè)備使用壽命。
一級反滲透
反滲透裝置是本系統(tǒng)的核心部分,經(jīng)反滲透裝置處理的水,能去除絕大部分無機(jī)鹽、有機(jī)物、微生物
、細(xì)菌等。
反滲透裝置是根據(jù)不同的水量要求,由多支反滲透膜元件組合而成;反滲透膜元件由多片反滲透膜組
合而成;目前工業(yè)上常用的反滲透膜為聚酰胺復(fù)合膜,該類膜由三層材料復(fù)合而成(4),表面層為聚酰
胺膜,表面孔徑10A左右,厚度約2000A,該超薄分離層為反滲透膜的核心層,原水進(jìn)水中的極大部分鹽類
、細(xì)菌、有機(jī)物等截留主要由該分離層完成;中間層為高透水性的聚砜微孔膜,其孔徑為150A左右,用于
支撐表面薄膜;*底層為無紡布,它為整個膜片提供高強(qiáng)度。
酰胺復(fù)合膜元件,具有較大的膜面積,相對較大的產(chǎn)水通量,對NaCl、CaCl2、MgCl2等鹽類具有99%
以上的脫鹽率;由該類元件組成的反滲透裝置一般脫鹽率達(dá)到98%以上。
二級反滲透
當(dāng)一級反滲透產(chǎn)水不能達(dá)到終端用水水質(zhì)要求時,可用二級反滲透進(jìn)一步處理。
由于反滲透膜不能脫除溶于水中的二氧化碳,通常在二級反滲透裝置進(jìn)水中加入少量NaOH,用于調(diào)節(jié)
進(jìn)入PH值,使二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸氫根,被反滲透膜除去,以降低終端出水電導(dǎo)率。
二級反滲透產(chǎn)水能達(dá)到下表要求:
注:原水電導(dǎo)率≤3000μs/cm的水質(zhì)。
從上表可見,二級反滲透產(chǎn)水水質(zhì)完全能達(dá)到中壓鍋爐對補(bǔ)給水水質(zhì)要求。
3、應(yīng)用實(shí)例
四川某有限公司2×75m3/h純水站
原水:地表水,電導(dǎo)率620-710μs/cm;
處理工藝:預(yù)處理+二級反滲透
使用狀況:
預(yù)處理出水濁度<1NTU,SDI<4,余氯<0.1PPm,達(dá)到反滲透裝置進(jìn)水要求;
一級反滲透裝置性能:產(chǎn)水電導(dǎo)率10-12μs/cm,脫鹽率>98%;
二級反滲透裝置性能:產(chǎn)水電導(dǎo)率1.1-1.9μs/cm。
整套系統(tǒng)性能完全達(dá)到用戶對產(chǎn)水要求。
內(nèi)蒙某化工有限公司80m3/h純水站
原水:地下水,電導(dǎo)率550-570μs/cm;
處理工藝:預(yù)處理+二級反滲
使用狀況:
預(yù)處理出水濁度<1NTU,SDI<4,余氯<0.1PPm,達(dá)到反滲透裝置進(jìn)水要求;
一級反滲透裝置性能:產(chǎn)水電導(dǎo)率9-11μs/cm,脫鹽率>98%;
二級反滲透裝置性能:產(chǎn)水電導(dǎo)率0.9-1.6μs/cm。
整套系統(tǒng)性能完全達(dá)到用戶對產(chǎn)水的要求。
4、結(jié)論
二級反滲透工藝由于具有高脫鹽率、自動化程度高、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),且其產(chǎn)水水質(zhì)能達(dá)到鍋爐補(bǔ)給水要
求,因而二級
反滲透技術(shù)在制取中壓鍋爐補(bǔ)給水中的應(yīng)用必然越來越廣。
二級反滲透工藝制取鍋爐補(bǔ)給水方案