第一篇:發(fā)電廠化學(xué)水處理反滲透除鹽系統(tǒng)簡析
發(fā)電廠化學(xué)水處理反滲透除鹽系統(tǒng)簡析(1)
化學(xué)水處理反滲透除鹽系統(tǒng)一、超臨界機(jī)組對水質(zhì)的要求
直流鍋爐沒有進(jìn)行水汽分離的氣包,給水一次性通過鍋爐的預(yù)熱、蒸發(fā)、過熱等受熱面后全部轉(zhuǎn)化成過熱蒸汽,并輸送到汽輪機(jī)中推動汽輪機(jī)做功。直流鍋爐沒有水的循環(huán),不能進(jìn)行爐內(nèi)加藥處理。給水帶進(jìn)鍋爐的鹽量一部分被蒸汽溶解帶走,進(jìn)入汽輪機(jī),其余的沉積在鍋爐各蒸發(fā)受熱面上形成水垢。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)很低,結(jié)垢導(dǎo)致管閉溫度上升,嚴(yán)重時可能出現(xiàn)超溫爆管。另外,鍋爐水質(zhì)還是控制水冷壁腐蝕破壞關(guān)鍵因素。因此,為了確保鍋爐受熱面安全,給水質(zhì)量必須滿足超臨界直流鍋爐的水質(zhì)要求。蒸汽從鍋爐帶出的鹽份進(jìn)入汽輪機(jī)后,由于鹽類在蒸汽中的溶解度隨著蒸汽壓力的降低而下降,所以參數(shù)越低,如果蒸汽帶鹽達(dá)到一定限度,超出相應(yīng)壓力、溫度下蒸汽的溶鹽能力,就會析出并沉積在噴嘴和葉片上,使葉片通流截面減小,導(dǎo)致汽輪機(jī)效率降低,軸向推力增大,嚴(yán)重時還會影響轉(zhuǎn)子的平衡而造成更大事故。因此鍋爐產(chǎn)生的蒸汽不僅要符合設(shè)計規(guī)定的壓力和溫度,而且還要達(dá)到規(guī)定的蒸汽質(zhì)量。
二、化學(xué)工作的重要性 1、內(nèi)容
在火力發(fā)電廠中,水是傳遞能量的工質(zhì)。水進(jìn)入鍋爐后,吸收燃料燃燒放出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?,?dǎo)入汽輪機(jī)。在汽輪機(jī)中,蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽椭岭娋W(wǎng)。為了保證機(jī)組的正常運行,對鍋爐用水的質(zhì)量有嚴(yán)格的要求,而且機(jī)組的蒸汽參數(shù)愈高,其要求也愈嚴(yán)格。蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做功后進(jìn)入凝汽器,被冷卻為凝結(jié)水。凝結(jié)水由凝結(jié)水泵送到低壓加熱器,加熱后送入除氧器,再由給水泵將已除去氧的水經(jīng)高壓加熱器加熱后送入鍋爐。在上述系統(tǒng)中,水汽雖是循環(huán)的,但運行中總不免有些損失。為了保持發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的水汽平衡,保證正常水汽循環(huán)運行,就要隨時向鍋爐補充合格的水來彌補其損失,這部分水稱為補給水。凝汽式電廠在正常運行情況下,補給水不超過鍋爐額定蒸發(fā)量的2 %~4 %。熱力系統(tǒng)中的水質(zhì)是影響火力發(fā)電廠熱力設(shè)備(鍋爐、汽機(jī)等)安全、經(jīng)濟(jì)運行的重要因素之一。沒有經(jīng)過凈化處理的原水,其中含有許多雜質(zhì),這種水是不允許進(jìn)入熱力設(shè)備中的水汽循環(huán)系統(tǒng)的,必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)膬艋幚恚_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,才能保證熱力設(shè)備的穩(wěn)定運行。如果品質(zhì)不良的水進(jìn)入水汽循環(huán)系統(tǒng),就會造成以下幾方面的危害:(1)熱力設(shè)備的結(jié)垢
如果進(jìn)入鍋爐或其他熱交換器的水質(zhì)不良,則經(jīng)過一段時間的運行后,在和水接觸的受熱面上,會生成一些固體附著物,這些固體附著物稱為水垢,這種現(xiàn)象稱為結(jié)垢。結(jié)垢的速度與鍋爐的蒸發(fā)量成正比。因此,如果品質(zhì)不良的水進(jìn)入高參數(shù)、大容量機(jī)組的水汽循環(huán)系統(tǒng),就有可能在短時間內(nèi)造成更大的危害。因為水垢的導(dǎo)熱性能比金屬的差幾百倍,這些水垢又易形成在熱負(fù)荷很高的鍋爐爐管中,這樣會使結(jié)垢部位的金屬管壁溫度過熱,引起金屬強度下降,在管內(nèi)壓力作用下,就會發(fā)生管道局部變形,產(chǎn)生鼓包,甚至引起爆管等嚴(yán)重事故。結(jié)垢不僅危害到鍋爐的安全運行,而且會影響發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。另外,在汽輪機(jī)凝汽器內(nèi)結(jié)垢,會導(dǎo)致凝汽器真空度降低,使汽輪機(jī)達(dá)不到額定出力,熱效率下降;加熱器結(jié)垢會使水的加熱溫度達(dá)不到設(shè)計值,以致整個熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性降低。而且熱力設(shè)備結(jié)垢后還必須及時進(jìn)行清洗,因此增加了機(jī)組的停運時間,減少了發(fā)電量,增加了清洗、檢修的費用,以及增加了環(huán)保工作量等。(2)熱力設(shè)備的腐蝕
熱力設(shè)備的運行常以水作為介質(zhì)。如果水質(zhì)不良,則會引起金屬的腐蝕。由于金屬材料與環(huán)境介質(zhì)反應(yīng)而引起金屬材料的破壞叫做金屬的腐蝕?;鹆Πl(fā)電廠的給水管道,各種加熱器,鍋爐的省煤器、水冷壁、過熱器和汽輪機(jī)凝汽器都會因水中含有溶解性氣體和腐蝕介質(zhì)而引起腐蝕。腐蝕不僅會縮短金屬的使用壽命,而且由于金屬腐蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)入給水中,使給水雜質(zhì)增多,從而又縮短了在熱負(fù)荷高的受熱面上的結(jié)垢過程,結(jié)成的垢又會促進(jìn)鍋爐管壁的垢下腐蝕。這種惡性循環(huán),會迅速導(dǎo)致爆管事故的發(fā)生。(3)過熱器和汽輪機(jī)的積鹽 如果鍋爐使用的水質(zhì)不良,就不能產(chǎn)生高純度的蒸汽,隨蒸汽帶出的雜質(zhì)就會沉積在蒸汽流通部分,例如過熱器和汽輪機(jī)里,這種現(xiàn)象稱為積鹽。過熱器管內(nèi)積鹽會引起金屬管壁過熱,甚至爆管;汽輪機(jī)內(nèi)積鹽會大大降低汽輪機(jī)的出力和效率。特別是對于高溫、高壓的大容量汽輪機(jī),它的高壓蒸汽通流部分的截面積很小,所以少量的積鹽就會大大增加蒸汽流通的阻力,使汽輪機(jī)的出力下降。當(dāng)汽輪機(jī)積鹽嚴(yán)重時,還會使推力軸承負(fù)荷增大,隔板彎曲,造成事故停機(jī)。水中雜質(zhì)對水處理設(shè)備和熱力設(shè)備影響見下表1-1.表1-1 水中雜質(zhì)對設(shè)備的有害影響 序號雜質(zhì)名稱對設(shè)備影響 懸浮物污染樹脂,降低其交換性能,尤其對逆流再生設(shè)備影響較大。2 有機(jī)物1、使陰離子交換樹脂污染老化,降低交換容量及使用壽命;2、進(jìn)入鍋爐后能造成汽水共騰,惡化蒸汽品質(zhì)。3 游離氯是氧化劑,能形成樹脂的不可逆膨脹而使樹脂損壞。溶解氧可造成水處理系統(tǒng)和給水系統(tǒng)的腐蝕,但在高純給水中進(jìn)行中性水加氧處理,可形成一層保護(hù)膜,減緩對給水系統(tǒng)的腐蝕。硅酸化合物易在熱力系統(tǒng)結(jié)垢,在汽輪機(jī)葉片上結(jié)垢析出,影響機(jī)組出力。6 碳酸鹽化合物在加熱后能分解出二氧化碳,在給水系統(tǒng)造成二氧化碳腐蝕。7 鈣鎂鹽類能在強受熱面上結(jié)出堅硬的水垢。8 鉀鈉鹽類能在過熱器、汽輪機(jī)葉片上結(jié)鹽。銅鐵垢進(jìn)入離子交換樹脂內(nèi)不易再被交換出來;在鍋爐水冷壁管上結(jié)垢又能造成潰瘍性垢下腐蝕,嚴(yán)重影響鍋爐安全運行。
10氨和銨鹽適量的氨對抑制系統(tǒng)中的二氧化碳腐蝕有好處,但量大后能促使對銅的腐蝕。
11硝酸、亞硝酸鹽能形成水冷壁及過熱器的腐蝕。因此,火力發(fā)電廠化學(xué)水處理工作主要擔(dān)負(fù)著以下任務(wù):(1)凈化原水:制備熱力系統(tǒng)所需要的補給水工藝,包括除去原水中的懸浮物和膠體顆粒的澄清、過濾等預(yù)處理,除去水中全部溶解性鹽類的除鹽處理。制備補給水的處理通常稱為爐外水處理。
(2)給水處理:對于給水,進(jìn)行除去水中溶解氧或加氧、提高PH值等加藥處理,以保證給水的質(zhì)量。(3)凝結(jié)水處理:對直流爐機(jī)組及高參數(shù)機(jī)組,要進(jìn)行汽輪機(jī)凝結(jié)水的除鐵、除鹽等凈化處理。(4)冷卻水處理:對于直流冷卻的循環(huán)水,要采用加藥的方式進(jìn)行防止微生物滋生等的處理,也叫循環(huán)水處理。
(5)水汽監(jiān)督:對熱力系統(tǒng)各部分、各階段的水汽質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督,并在水汽質(zhì)量劣化時進(jìn)行的處理,也是水處理工作的內(nèi)容之一。
(6)機(jī)組停運保養(yǎng):隨著機(jī)組容量的增加和參與調(diào)峰,機(jī)組停運保養(yǎng)工作愈顯重要,而且它與水處理工作也密切相關(guān)。它包括機(jī)組停運前對熱力系統(tǒng)進(jìn)行加藥處理等工作。
(7)化學(xué)清洗:當(dāng)鍋爐水冷壁結(jié)垢量超過部頒標(biāo)準(zhǔn)時,必須對鍋爐本體進(jìn)行化學(xué)清洗。在化學(xué)清洗過程中,要求在不同階段提供不同質(zhì)量的水,因此水處理工作是保證化學(xué)清洗效果的重要因素之一。除此之外,火力發(fā)電廠水處理工作還包括發(fā)電機(jī)冷卻水處理、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子氫冷系統(tǒng)供氫和來自各種渠道的廢水處理等。2、化學(xué)的主要分工及作用
凈化站:主要對原水中的懸浮物和膠體顆粒等進(jìn)行澄清、過濾,以除去原水中的懸浮物和部分膠體的預(yù)處理系統(tǒng)。
補給水處理:主要完成水中溶解性鹽類的除鹽處理系統(tǒng)。
給水、凝結(jié)水加藥系統(tǒng):主要進(jìn)行給水、凝結(jié)水加氧、提高PH值、機(jī)組啟動或異常時的除氧及停爐保養(yǎng)等的各種加藥處理,以保證給水的質(zhì)量。
凝結(jié)水精處理:進(jìn)行汽輪機(jī)凝結(jié)水的除鐵、除鹽等凈化處理系統(tǒng)。機(jī)組水汽及凝結(jié)水檢漏系統(tǒng)監(jiān)督:對熱力系統(tǒng)各部分、各階段的水汽質(zhì)量 進(jìn)行監(jiān)督,確保水汽質(zhì)量滿足機(jī)組正常運行的要求。
廢水處理站:將全廠各種排至廢水站的廢水分別處理合格后排放,符合環(huán)保要求。加氯站:分別向循環(huán)冷卻水及凈化站來原水中投加氯,防止水中微生物滋生。
供氫站:向發(fā)電機(jī)氫冷系統(tǒng)提供純度、濕度合格和一定壓力的氫氣,以滿足發(fā)電機(jī)正常運行的需要。另外,化學(xué)實驗班組主要負(fù)責(zé)日常的汽、水、煤、油、氣等監(jiān)督和查定及化學(xué)清洗工藝配合等工作。反滲透預(yù)脫鹽系統(tǒng) 1、原理
水從稀溶液一側(cè)通過半透膜自然向濃溶液一側(cè)流動的過程叫水滲透。人們制造了一種膜,它只允許水分子通過,溶液中的鹽類則不能通過,這種膜叫半透膜。反滲透是利用半透膜透水不透鹽的特性,去除水中的鹽份。在反滲透膜的原水側(cè)加壓,使原水中的一部分純水沿與膜垂直方向透過膜,水中的鹽類和膠體物質(zhì)在膜表面濃縮,剩余部分原水沿與膜平行的方向?qū)饪s的物質(zhì)帶走。透過膜的水中僅殘余少量鹽份,收集利用透過水,即達(dá)到了脫鹽的目的。反滲透可除去水中98% 的無機(jī)鹽,對有機(jī)物的去除為相對分子質(zhì)量大于200的有機(jī)物以及膠體,相對分子質(zhì)量小于200 的有機(jī)物會透過反滲透膜,它是當(dāng)代公認(rèn)的最先進(jìn)的脫鹽技術(shù)。
反滲透脫鹽必須滿足兩個基本條件:①半透膜具有透水而不透鹽的選擇透過特性。②鹽水與淡水兩室間的外加壓差大于滲透壓差。符合條件①的半透膜稱之為反滲透膜。2、滲透膜(1)反滲透膜材料
膜得分離性能與膜材料的分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。人們根據(jù)脫鹽的要求,從大量的高分子材料中篩選出醋酸纖維素(CA)和芳香聚酰胺(PA)兩大類膜材料。此外,復(fù)合膜的表皮層還用到其他一些特殊材。醋酸纖維素又稱乙酰纖維素或纖維素醋酸酯。常以含纖維素的棉花、木材等為原料,經(jīng)過酯化和水解反應(yīng)制成醋酸纖維素,再加工成反滲透膜。聚酰胺膜材料包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺兩類。目前使用最多的是芳香族聚酰胺膜,膜材料為芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺-酰肼以及一些含氮芳香聚合物。
復(fù)合膜的特征是由兩種以上的材料制成,他是由很薄的致密層與多孔支撐復(fù)合而成的。多孔支撐層又稱基膜,起增強機(jī)械強度作用;致密層也稱表皮層,起脫鹽作用,故又稱脫鹽層。由單一材料制成的非對稱膜,有下列不足之處:①致密層與支撐層之間存在著易被壓密的過濾層;②表皮層厚度的最薄極限約為1000×10-10m,很難通過減少通過膜厚度降低推動壓力;③脫鹽率與透水速度相互制約,因為同種材料很難兼具脫鹽與支撐兩者均優(yōu)。復(fù)合膜較好的解決了上述問題,它可以分別對致密層的功能要求選擇一種脫鹽性能最優(yōu)的材料,針對支撐層的功能要求選擇一種機(jī)械強度高的材料。復(fù)合脫鹽膜可以做的很薄,有利于降低推動力;他消除了過渡區(qū),抗壓密能力強。此外,復(fù)合膜還有以下特點:膜高脫鹽率和高透過性兼?zhèn)?良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性;可干膜存放;推動壓力低;抗污染能力強。(2)反滲透膜的結(jié)構(gòu)
膜的結(jié)構(gòu)包括宏觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)。前者是指膜幾何形狀,主要有板式、管式、卷式和中空纖維式四種;后者是指膜的斷面結(jié)構(gòu)和結(jié)晶狀態(tài)等。從形貌看,膜大致可分為二類:均相膜和非均相膜。非均相膜又稱非對稱結(jié)構(gòu)膜。其形貌特征是在垂直與膜表面的截面上孔隙分布不均勻,由表向里孔隙漸增,表層孔隙最小,低層孔隙最大。目前應(yīng)用最為廣泛的是非對稱膜。膜的非對稱結(jié)構(gòu),決定了膜的方向性。例如反滲透膜,當(dāng)致密層面向高壓側(cè)時,可獲得預(yù)期的脫鹽率;反之,當(dāng)多孔層面向高壓側(cè)時,膜的脫鹽率明顯變差。所以,使用膜時應(yīng)注意方向。膜的致密層表面比多孔層表面比多孔層平滑有光澤。(3)反滲透膜的分類
基于不同考慮,膜的分類有許多方法。
①按膜材料分。主要有芳香聚酰胺膜和醋酸纖維素膜。此外,還有聚酰亞胺膜、磺化聚砜膜、磺化聚砜醚膜等。
②按制膜工藝分??煞譃槿芤合噢D(zhuǎn)化膜、熔融熱相轉(zhuǎn)變膜、復(fù)合膜和動力膜。目前,普遍應(yīng)用的是復(fù)合膜。③按膜結(jié)構(gòu)特點分。可分為均相膜、非對稱膜和復(fù)合膜。目前常用非對稱膜和復(fù)合膜。有人將均相膜、非對稱膜和復(fù)合膜依次稱之為第一代膜、第二代膜和第三代膜。④按傳質(zhì)機(jī)理分。有活性膜和被動膜之分。活性膜是在溶液透過膜的過程中,透過組分的化學(xué)性質(zhì)可改變;被動膜是指溶液透過膜的前后化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生變化。目前所有反滲透膜都屬于被動膜。⑤按膜出廠時的檢測壓力分為超低壓膜、低壓膜、和中壓膜。⑥按膜的用途分為苦咸水淡化膜、海水淡化膜、抗污染膜等多個品種。
⑦按膜的形狀分。主要有板式膜、管式膜、卷式膜和中空纖維膜。本廠反滲透膜采用螺旋卷式結(jié)構(gòu),材質(zhì)為聚酰胺復(fù)合材料(電中性),最低脫鹽率99.5%,單膜水回收率15%,進(jìn)水自由氯最高濃度<0.1ppm.(4)反滲透膜的性能要求
為適應(yīng)水處理應(yīng)用的需要,反滲透膜必須具有應(yīng)用上的可靠性和形成規(guī)模的經(jīng)濟(jì)性,其一般要求是: ①滲透性要大,脫鹽率要高。
②有一定的強度和堅實程度,不致因水的壓力和拉力影響而變形、破裂。膜的被壓實性盡可能最小,水通量衰減小,保證穩(wěn)定的產(chǎn)水量。③結(jié)構(gòu)要均勻,能制成所需要的結(jié)構(gòu)。④適應(yīng)較大的壓力、溫度和水質(zhì)變化。
⑤有好的耐溫、耐酸堿、耐氧化、耐水解和耐生物污染性能。⑥用壽命要長。⑦成本要低。3、反滲透裝置
反滲透應(yīng)用于水處理工程,除膜本身外,還需要2 個配套部件:淡水室和濃水室(兼原水室)。所以,反滲透膜必須與其他器件一起才能組合成具有引進(jìn)高壓鹽水和收集淡水功能的設(shè)備。這種具有進(jìn)出水功能的脫鹽單元稱為膜元件。膜元件通常按水處理工藝需要,將多個膜元件組合起來形成一個較大的脫鹽單元,這種單元稱膜組件。多個膜組件又可進(jìn)一步組合成更大的脫鹽單元,形成反滲透裝置。
廣義的講,反滲透裝置應(yīng)包括所有膜組件、連接管道、閥門、儀表、以及高壓泵等相關(guān)設(shè)備,甚至可以延伸到整個反滲透系統(tǒng);狹義的講,反滲透裝置僅指膜組件本身。因本廠反滲透膜采用螺旋卷式結(jié)構(gòu),故在此主要介紹此種裝置。
(1)螺旋卷式膜元件(膜組件)的組成
膜元件(膜組件)的基本組成包括:膜、膜的支撐物或連接物、水流通道、密封、外皮、進(jìn)水口和出水口等。①膜
膜是構(gòu)成膜元件乃至反滲透系統(tǒng)的核心部分。②支撐物或連接物
反滲透膜在組裝成膜元件過程上,為了固定膜使其具有一定形狀和強度,需要支撐物。螺旋卷式膜一般將隔網(wǎng)夾在兩膜之間,隔網(wǎng)既是支撐物又是水流通道。③水流通道
從鹽水進(jìn)入到濃水和淡水流出器件的全部水流空間稱為水流通道。大多數(shù)水流通道是通過膜與膜之間的支撐體、導(dǎo)流板或隔網(wǎng)來實現(xiàn)的。隔網(wǎng)普遍用于卷式反滲透膜元件,水流在隔網(wǎng)的間隙中流動,隔網(wǎng)厚度一般為0.76mm和1.1mm.良好的水流通道應(yīng)該是水流分布均勻、沒有死角、流速合適、濃差極化輕、容易清洗和占用空間小。④密封
反滲透需要在一定壓力下才能進(jìn)行,為了防止?jié)獾ジZ,必須采取密封裝置,讓這兩股水各行其道。密封位置主要在膜與膜之間、膜與支撐物之間、膜與原件之間、以及與外界接口處等。螺旋卷式膜元件主要是將重疊的兩張膜的三邊密封形成膜袋,以及串聯(lián)膜元件中心管之間的密封。密封損壞導(dǎo)致脫鹽率下降是反滲透裝置運行中的常見故障之一。⑤外皮
卷式膜元件的最外層殼體稱為外皮,膜袋被卷成像布匹樣的圓柱體后再包上外皮。外皮材料一般為玻璃鋼(FPR)。⑥進(jìn)水口與出水口
卷式反滲透膜元件的中心管的一端為淡水出口,膜元件兩頭的多空端或渦輪板的一頭為進(jìn)水口,另一頭為濃水出口。該多孔板具有均勻布水、防止膜卷突出的作用。(2)螺旋卷式膜元件(膜組件)的特點
①水流通道由隔網(wǎng)空隙構(gòu)成,水在流動過程中被隔網(wǎng)反復(fù)切割匯集呈波浪狀起伏前進(jìn),提高了水流紊動強度,減少了濃差極化。
②水沿膜表面呈薄層流動,這種薄層流動的設(shè)計提高了膜的裝填密度,也有利于降低膜表面的滯流層厚度,同樣有利于減少濃差極化。
③膜的裝填密度比較高,一般為650-1600m2/m3,僅次于中空纖維膜組件。④抗污染能力比中空纖維式強。⑤水流阻力介于管式與中空纖維式之間。
(3)螺旋卷式膜元件(膜組件)的結(jié)構(gòu)膜元件核心部分由膜、進(jìn)水隔網(wǎng)和透過水隔網(wǎng)圍中心管卷繞而成。膜的脫鹽層面對進(jìn)水隔網(wǎng),支撐層面對透過水隔網(wǎng)。透過水隔網(wǎng)構(gòu)成透過水通道,并起支撐膜的作用。進(jìn)水隔網(wǎng)構(gòu)成進(jìn)水和濃水通道,并起擾動水流防止?jié)獠顦O化作用。多孔中心管與透過水通道相通,收集透過水。在壓力推動下,原液在進(jìn)水隔網(wǎng)中流動,水量不斷減少,濃度不斷增加,最后變成濃水從下游排走。透過水在透過水隔網(wǎng)內(nèi)流動,流量不斷增加,最后進(jìn)入中心集水管。(4)使用條件
為了保證膜長期穩(wěn)定安全運行,膜生產(chǎn)廠家規(guī)定了使用膜元件時所限制的條件,包括:操作壓力、進(jìn)水流量、溫度、進(jìn)水PH值范圍、進(jìn)水濁度、進(jìn)水SDI、進(jìn)水余氯、濃縮水與透過水量的比例和壓力損失等。運行時必須將反滲透裝置控制在這些條件所規(guī)定范圍內(nèi)。
第二篇:反滲透水處理工藝流程
〖反滲透設(shè)備〗概述;
(逆)滲透水處理設(shè)備采用選擇性較高的反滲透膜元件除鹽率可以高達(dá)99.7%。所以選擇脫鹽率高,低滲透壓力,高通量的膜,可以將水中的大部分的鹽離子去除。
反滲透(逆滲透)是一種在壓力驅(qū)動下,借助半透膜的選擇截留作用,將溶液中的溶質(zhì) 與溶劑分開的分離方法。目前被廣泛的應(yīng)用于各種液體的分離與濃縮。水處理工藝中,將水 中無機(jī)離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠質(zhì)等雜質(zhì)去除,以獲得高質(zhì)量的水。
〖反滲透設(shè)備〗原理:
反滲透(逆滲透)技術(shù):逆滲透原文是 REVERSE OSMOSIS,它是美國太空總署集合多國科學(xué)家,在政府支持下,花費數(shù)十億美元,經(jīng)過多年研究而成。逆滲透的原理是在原水一方施加比自然滲透壓力更大的壓力,使水分子由濃度高的一方逆滲透到濃度低的一方。
由于逆滲透膜的孔徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于病例毒和細(xì)菌的幾百倍乃至上千倍以上,故各種病毒,細(xì)菌,重金屬,固體可溶物,污染有機(jī)物,鈣鎂離子等根本無法通過逆滲透膜,從而達(dá)到水質(zhì)軟化凈化的目的。
反滲透半透膜的表皮上布滿了許多極細(xì)的膜孔,膜的表面選擇性的吸附了一層水分子,鹽類溶質(zhì)則被膜排斥,化合價態(tài)愈高的離子被排斥愈遠(yuǎn),膜孔周圍的水分子在反滲透壓力的 推動作用下,通過膜的毛細(xì)血管作用流出純水而達(dá)到除鹽目的。RO膜的孔徑<1.0nm,因此 能濾除最少細(xì)菌之一的綠膿桿菌(3000Х10-10m),流感病毒(800Х10-10m),腦膜炎病毒(200Х10-10m等各種病毒,甚至還能濾除熱原(10-500Х10-10m)。
〖反滲透設(shè)備〗-----反滲透法分離過程有如下優(yōu)點:
①不需加熱、沒有相變; ②能耗少;
③設(shè)備體積小、操作簡單,適應(yīng)性強; ④對環(huán)境不產(chǎn)生污染。
反滲透設(shè)備提供二級反滲透設(shè)備,RO反滲透設(shè)備,全自動反滲透設(shè)備,反滲透純水設(shè) 備,反滲透污水處理設(shè)備,反滲透設(shè)備說明,反滲透設(shè)備價格,反滲透設(shè)備選型,反滲透設(shè) 備方案
反滲透設(shè)備概述
RO反滲透設(shè)備-ro純水處理設(shè)備采用反滲透膜分離技術(shù)有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物等,可以生產(chǎn)純水、高純水,以滿足不同行業(yè)、不同需求的用戶。反滲透(稱 RO)是膜分離技術(shù)的一種。
反滲透設(shè)備其原理是:
用足夠的壓力使溶液中的溶劑(通常指水)通過反滲透膜分離出水,因它的運行與自 然界的正常滲透過程相反,故稱反滲透(或稱逆滲透)。隨著膜技術(shù)的發(fā)展,膜性能不斷提 高,反滲透技術(shù)將發(fā)展成為進(jìn)行分離、分級、提純和富集的化工分離新技術(shù)。
RO反滲透設(shè)備反滲透系統(tǒng)由其預(yù)處理及反滲透裝置和后處理三部分組成。反滲透系的核心是反滲透裝置,預(yù)處理是反滲透裝置能否長期穩(wěn)定運行的前提,后處理用以滿足不同處理對象的最終產(chǎn)水水質(zhì)指標(biāo)。
RO反滲透設(shè)備特點
RO反滲透設(shè)備系列反滲透裝置采用國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)的膜組件及關(guān)鍵部件,具有設(shè)備 運行穩(wěn)定、成本低、效益好等特點。
RO反滲透設(shè)備-反滲透技術(shù)的主要特點:能耗低、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、易維修、自動化程度高、不污染環(huán)境。
反滲透設(shè)備應(yīng)用
RO反滲透設(shè)備反滲透技術(shù)廣泛應(yīng)用于給水處理、城市自來水的凈化、制取電力、電子、醫(yī)藥、醫(yī)療和食品等行業(yè)的純水及超純水、注射用水和食用純水的制備;海水和苦咸水的淡化;制取飲用水等。
二級反滲透設(shè)備廠家,提供二級反滲透設(shè)備價格,二級反滲透設(shè)備說明,二級反滲透設(shè) 備特點,二級反滲透設(shè)備方案,二級反滲透設(shè)備技術(shù)
【二級反滲透設(shè)備】包括兩級 RO裝置、清洗系統(tǒng)和中間水箱。
二級反滲透設(shè)備-RO反滲透主要去除水中溶解鹽類、有機(jī)物、二氧化硅膠體、大分 子物質(zhì)及預(yù)處理未去除的顆粒物等。采用兩級 RO工藝可有效去除水中離子,同時使出水滿足后續(xù) EDI裝置工藝進(jìn)水要求。
二級反滲透設(shè)備-雙級反滲透設(shè)備是利用一級反滲透機(jī)組的出水,作為二級反滲透設(shè)備的進(jìn)水,進(jìn)行二次脫鹽處理,采用帶正電荷反滲透膜的二級反滲透設(shè)備產(chǎn)水電阻值可達(dá) 1-4MΩ*cm。不用陰、陽離子交換設(shè)備,降低環(huán)境污染和運行成本。其出水水電導(dǎo)率更低。
【二級反滲透設(shè)備】-----雙級反滲透設(shè)備應(yīng)用范圍:
電力工業(yè):鍋爐補給水電子工業(yè):半導(dǎo)體工業(yè)超純水、集成電路清洗用水;
食品工業(yè):配方用水、生產(chǎn)用水;茶葉、果汁、蔬菜汁、植物等熱敏性物質(zhì)的提取及濃縮; 飲料工業(yè):配方用水、生產(chǎn)用水、洗滌用水制藥行業(yè):工藝用水、試劑用水、洗滌用水、注 射用水、藥物濃縮分離;
化學(xué)工業(yè):生產(chǎn)用水、廢水處理、有價值的物質(zhì)的濃縮分離; 飲水工程:純水制備、飲用水凈化;
石油化工:油田注入水、石化廢水深度處理;
海水淡化:海島地區(qū)、沿海缺水地區(qū)、船舶、海水油田等生產(chǎn)生活用水。
【二級反滲透設(shè)備】典型工藝流程:
原水加壓泵-多介質(zhì)過濾器-活性炭過濾器-軟水器-保安過濾器-第一級反滲透機(jī) -第二級反滲透機(jī)-不銹鋼儲水罐-純水輸送泵-用水點
二級反滲透設(shè)備廠家,提供二級反滲透設(shè)備價格,二級反滲透設(shè)備說明,二級反滲透設(shè) 備特點,二級反滲透設(shè)備方案,二級反滲透設(shè)備技術(shù)
反滲透設(shè)備廠家,提供反滲透設(shè)備,廣東反滲透設(shè)備,廣州反滲透設(shè)備,廣西反滲 透設(shè)備,湖南反滲透設(shè)備,湖北反滲透設(shè)備,江西反滲透設(shè)備
【反滲透設(shè)備】-----分質(zhì)供水:
分質(zhì)供水又稱“雙路供水”,就是指根據(jù)生活中人們對水的不同需要,一路供水即采 用特殊工藝將普通自來水進(jìn)行加工,處理成可直接飲用的純凈水,然后由專門的管道輸送到 戶,并單獨計量。另一路供水是未經(jīng)處理的普通自來水,用于清洗、衛(wèi)浴、清潔等,用普通 管道輸送計量。這種直接飲用的純凈水分純水或凈水,即按照中華人民共和國
GB17323標(biāo)準(zhǔn)的定義,即以符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水為原料,通過反滲透法及其他適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄖ频玫?,密封于容器中且不含任何添加物可以直接飲用的水,稱為純水。按照建設(shè)部頒布 CJ94飲用凈水標(biāo)準(zhǔn),同樣符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水為原料,通過中空纖維超濾膜凈化后,再通過專門管道送進(jìn)每家每戶直接飲用,稱為凈水。由于其水質(zhì)純凈,入口綿甜,這是其他水所無法比擬的,非常適應(yīng)于現(xiàn)代城市的需要。
【反滲透設(shè)備】-----純凈水加工工藝
純水的制造方法基本有四種:蒸餾法、電滲析法、離子交換法和反滲透法(簡稱 RO)。
A、蒸餾法是通過加熱使水汽化,再冷凝成液體的過程;
B、離子交換法為化學(xué)置換原理;
C、電滲析法是根據(jù)物理化學(xué)原理制造純水。
(以上三種制水方法工藝和設(shè)備都比較復(fù)雜,耗能高。)
D、反滲透技術(shù)是當(dāng)今最先進(jìn)、最節(jié)能、效率最高的分離技術(shù)。其原理是在高于溶液 滲透壓的壓力下,借助于只允許水分子透過的反滲透膜的選擇截留作用,將溶液中的溶質(zhì)與 溶劑分離,從而達(dá)到純凈水的目的。反滲透膜是由具有高度有序矩陣結(jié)構(gòu)的聚合纖維素組成 的。它的孔徑為
1.(0.1納米)-10.(1納米),即一百億分之一米(相當(dāng)于大腸桿菌大小 的千分之一,病毒的百分之一)。利用反滲透膜的分離特性,可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體、有機(jī)物、細(xì)菌和病毒等。
【反滲透設(shè)備】-----工藝流程
自來水進(jìn)入原水罐,經(jīng)增壓泵(一備一用)提升到純凈水機(jī)組進(jìn)行凈化處理;純凈水機(jī)組:
①多介質(zhì)過濾器,濾去水中雜質(zhì);
②活性炭過濾器,濾除水中化學(xué)有機(jī)物、重金屬、色度、異味等; ③陽離子交換器降低水中的硬度,鹽桶是為再生樹脂的配置;
④前三級預(yù)處理后的水經(jīng)反滲透 RO主機(jī),產(chǎn)生純凈出水,進(jìn)入凈水箱; ⑥出水經(jīng)紫外線處理器消毒。
第三篇:關(guān)于電廠水處理中反滲透的化學(xué)清洗
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關(guān)于電廠水處理中反滲透的化學(xué)清洗
關(guān)于電廠水處理中反滲透的化學(xué)清洗
【摘要】隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,特別是近幾年來,反滲透作為一種新型的水處理設(shè)備,以其高效、穩(wěn)定、自動化程度高越來越受到人們的關(guān)注,但反滲透使用中仍存在一些問題,膜性能受外界條件影響明顯,容易受到污染,而有效的化學(xué)清洗將對延長膜壽命及反滲透運行發(fā)揮重要作用。
【關(guān)鍵詞】反滲透膜;電廠;水處理;處理方法 ;工作原理
一、關(guān)于反滲透膜的工作原理及特點概述
1.反滲透膜的工作原理
反滲透技術(shù)是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術(shù),其孔徑小至納米級(1納米=10-9米),在一定的壓力下,H2O分子可以通過RO膜,而源水中的無機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無法透過RO膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開來。反滲透裝置主要由高壓泵、反滲透膜和控制部分組成,高壓泵對源水加壓,除水分子可以透過RO膜外,水中的其它物質(zhì)(礦物質(zhì)、有機(jī)物、微生物等)幾乎都被拒于膜外,無法透過RO膜而被高壓濃水沖走。
2.反滲透技術(shù)的特點
第一、反滲透的脫鹽率高,單只膜的脫鹽率可達(dá)99%,單級反滲透系統(tǒng)脫鹽率一般可穩(wěn)定在90%以上,雙級反滲透系統(tǒng)脫鹽率一般可穩(wěn)定在98%以上。
第二、由于反滲透能有效去除細(xì)菌等微生物、有機(jī)物,以及金屬元素等無機(jī)物,出水水質(zhì)極大地優(yōu)于其它方法。
第三、反滲透制純水運行成本及人工成本低廉,減少環(huán)境污染。
第四、減緩了由于源水水質(zhì)波動而造成的產(chǎn)水水質(zhì)變化,從而有利于生產(chǎn)中水質(zhì)的穩(wěn)定,這對純水產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定有積極的作用。
第五、可大大減少后續(xù)處理設(shè)備的負(fù)擔(dān),從而延長后續(xù)處理設(shè)備的使用壽命。
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二、反滲透在電廠化學(xué)水處理中出現(xiàn)的問題以及化學(xué)清洗方法
1.反滲透在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題
以廣州市旺隆熱電有限公司為例由有機(jī)物造成的反滲透系統(tǒng)故障占全部系統(tǒng)故障的 60-80%,污染源的主要途徑:
(1)進(jìn)水污染
該公司反滲透進(jìn)水水源為市政自來水經(jīng)超濾后出水,水質(zhì)比較理想,但是部分真菌類采用孢子繁殖,雖然在超濾進(jìn)水前市政自來水已進(jìn)行了加氯殺菌,部分真菌類孢子可能處于假死狀態(tài)進(jìn)入反滲透內(nèi)部,在反滲透進(jìn)水管加入還原劑去除水中余氯的處理,從反滲透給水泵至反滲透出水這段管道內(nèi)沒有抑制細(xì)菌等微生物生長的氧化性殺菌劑的存在,給厭氧性真菌等其他微生物制造了良好的生存條件,使真菌等微生物在這些部位迅速繁殖、生長。
(2)保安過濾器滋生微生物
反滲透前置保安過濾器是進(jìn)反滲透前最后一道過濾設(shè)備,其過濾精度只有 5μm,截污能力較強,當(dāng)截留下來的物質(zhì)聚集在一起的時候就成為了微生物滋生的理想環(huán)境,其他同類型設(shè)備也多次出現(xiàn)由于保安過濾器內(nèi)部滋生異物對反滲透產(chǎn)生影響的情況。在打開該公司保安過濾器后,存在大量與反滲透膜中相同的異物,整體濾芯成暗紅色,并且檢查發(fā)現(xiàn)原本固定作用的螺母銹蝕嚴(yán)重,真菌類物質(zhì)隨著進(jìn)水進(jìn)入反滲透本體,在反滲透內(nèi)部大量滋生影響設(shè)備運行。
(3)藥物對系統(tǒng)影響
此種影響性最小,但也不能排除,在整體系統(tǒng)檢查時發(fā)現(xiàn)從反滲透給水泵前系統(tǒng)并未發(fā)現(xiàn)其他異物(超濾水箱底部存在一定泥沙可能 為系統(tǒng)投運初期殘留),反滲透加藥點全部設(shè)在反滲透給水泵之后,從反滲透給水泵后異物明顯增多。由于該公司使用的藥劑都為廠家提供的反滲透專用藥劑,具體是否存在影響廠家并未給出明確答復(fù),藥物影響應(yīng)該較小。
2.關(guān)于反滲透膜的化學(xué)清洗方法
還是以該公司#1滲透清洗方法為例
(1)非氧化性殺菌劑清洗
將反滲透清洗水箱排干、沖洗干凈,進(jìn)水至液位2.0m,加4L非
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氧化性殺菌劑,循環(huán)均勻(注:室溫,不用加熱),將#1反滲透內(nèi)的水排干后,用反滲透清洗水箱的清洗液循環(huán)清洗#1反滲透一段1小時,然后循環(huán)清洗一、二段2小時,停下浸泡。
(2)堿洗
將反滲透清洗水箱的水排干、沖洗干凈后,然后入水至2.0m,加入 20~22瓶500g的C.P級氫氧化鈉、3Kg十二烷基苯磺酸鈉和1包(25kg)的EDTA二鈉,調(diào)節(jié)PH值在11~12之間,循環(huán)均勻,加熱嚴(yán)格控制清洗液的溫度控制在35~38?C。將#1反滲透內(nèi)的水排干后,用反滲透清洗水箱的清洗液循環(huán)清洗#1反滲透一段2小時,然后循環(huán)清洗一、二段2小時,停下浸泡。2小時后,再次用反滲透清洗水箱的清洗液循環(huán)清洗#1反滲透一段2小時,然后循環(huán)清洗一、二段2小時,停下浸泡。注意:循環(huán)期間嚴(yán)格控制清洗液的溫度控制在35~38?C;堿洗期間,清洗液不換。
(3)酸洗
將反滲透清洗水箱排干,用水沖洗干凈后,進(jìn)水至液位2.0m,加約50Kg(2包)檸檬酸,循環(huán)均勻,用C.P級HCl調(diào)節(jié)清洗液的PH在2.0~2.5之間,加熱嚴(yán)格控制清洗液的溫度控制在35~38?C。將#1反滲透內(nèi)的水排干,并沖洗干凈后,用反滲透清洗水箱的清洗液循環(huán)清洗#1反滲透一段2小時,然后循環(huán)清洗一、二段2小時,停下浸泡,2小時后,再次用反滲透清洗水箱的清洗液循環(huán)清洗#1反滲透一段2小時,然后循環(huán)清洗一、二段2小時,用水沖洗干凈可根據(jù)實際需要備用或投運。注意:循環(huán)期間嚴(yán)格控制清洗液的溫度控制在35~38?C;酸洗期間,清洗液不換。
三、針對反滲透膜的化學(xué)清洗所提出的一些建議
1.對單一污染物的清洗,特別是對表面顯示有機(jī)物污染的膜系統(tǒng),采用EDTA堿洗與酸洗的復(fù)合清洗是必要的,只靠堿性配方清洗,效果難以湊效,實際上,較常見的有機(jī)物污染物表層可見到膠體或微生物,但下層可能是鐵、鋁等氧化物或硅酸鹽垢。
2.采用靜態(tài)浸泡與動態(tài)循環(huán)交替清洗,省時省力,效果較好。
3.膜廠家在清洗配方的推薦時,往往在堿洗時要求加入陰離子表面活性劑,以利于有機(jī)物的清洗,但在實際使用時,活性劑會產(chǎn)生大
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量的泡沫,堿清洗后管道及溶液箱的清洗時間較長,易引起交叉污染,清洗時盡量不要使用。
4.膜生物污染的積累會大量增加清洗次數(shù)和明顯減少膜的性能,使用地表水作為水源的電廠,雖然定期再生及更換活性碳能一定程度上減小了膜的污染,但有機(jī)物的污染還是大大超出我們目前傳統(tǒng)預(yù)處理設(shè)備的控制范圍。因此使用更先進(jìn)的預(yù)處理技術(shù)如超濾設(shè)備迫在眉睫,這可以大大保證反滲透系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)與安全性。
四、總結(jié)
隨著反滲透膜性能的不斷改進(jìn),反滲透的化學(xué)清洗方法也會繼續(xù)完善和提高,同時反滲透技術(shù)也將會為越來越多的國內(nèi)用戶所接受,成為取代一級除鹽的必然趨勢。
參考文獻(xiàn)
[1]褚彥杰.反滲透膜污染分析、預(yù)測及恢復(fù)研究[D].北京交通大學(xué),2011年
[2]韓爽.反滲透膜污堵原因的分析及處理措施[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2011年第09期
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第四篇:關(guān)于反滲透水處理系統(tǒng)工程淺析
關(guān)于反滲透水處理系統(tǒng)工程淺析
摘 要:反滲透水處理技術(shù)是當(dāng)代先進(jìn)的水處理脫鹽技術(shù),其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。它廣泛應(yīng)用于電力、化工、石油、飲料、鋼鐵、制藥、電子、市政、環(huán)保等行業(yè),既用于生產(chǎn)鍋爐補給水和飲用水、淡化海水、制備電子級超純水,也用于廢水處理、物質(zhì)回收與濃縮的分離過程等領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞:水處理;反滲透系統(tǒng);工程
反滲透水處理技術(shù)成功應(yīng)用于各個領(lǐng)域,在很大程度上是由于其操作簡單和運行經(jīng)濟(jì)。它與許多高科技產(chǎn)品一樣,技術(shù)含量高,科技附加值高,但其使用易于掌握。反滲透技術(shù)是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術(shù),源于美國二十世紀(jì)六十年代宇航科技的研究,后逐漸轉(zhuǎn)化為民用,目前已廣泛運用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域,在日常生活中的運用:各種各樣的熱水鍋爐,中央空調(diào),換熱系統(tǒng),家用中央空調(diào)、掛鍋爐等在特殊行業(yè)的運用:食品、制藥、酒精和其他工業(yè)用水設(shè)備力學(xué)防垢、除垢,磁化、殺菌滅藻建立環(huán)境友好的水電建設(shè)體系。滲透基本原理
當(dāng)純水和鹽水被理想半透膜隔開,理想半透膜只允許水通過而阻止鹽通過,此時膜純水側(cè)的水會自發(fā)地通過半透膜流入鹽水一側(cè),這種現(xiàn)象稱為滲透,若在膜的鹽水側(cè)施加壓力,那么水的自發(fā)流動將受到抑制而減慢,當(dāng)施加的壓力達(dá)到某一數(shù)值時,水通過膜的凈流量等于零,這個壓力稱為滲透壓力,當(dāng)施加在膜鹽水側(cè)的壓力大于滲透壓力時,水的流向就會逆轉(zhuǎn),此時,鹽水中的水將流入純水側(cè),上述現(xiàn)象就是水的反滲透處理的基本原理。
反滲透膜孔徑小至納米級(1納米=10-9米),在一定的壓力下,H2O分子可以通過RO膜,而源水中的無機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病 毒等雜質(zhì)無法通過RO膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開來。膜過濾后的純水電導(dǎo)率 5 s/cm,符合國家實驗室三級用水標(biāo)準(zhǔn)。再經(jīng)過原子級離子交換柱循環(huán)過濾,出水電阻率可以達(dá)到18.2M.cm,超過國家實驗室一級用水標(biāo)準(zhǔn)(GB682―92)。滲透預(yù)處理目的及考慮因素
使用反滲透系統(tǒng)時,尤其應(yīng)注意原水預(yù)處理。為了避免堵塞反滲透系統(tǒng),原水應(yīng)經(jīng)預(yù)處理以消除水中的懸浮物,降低水的濁度;此外,還應(yīng)進(jìn)行殺菌以防微生物的孽生長大。
由于反滲透對原水中的懸浮物的要求很高,所以常用一種水質(zhì)對受懸浮物污染情況的污染指數(shù)來對水質(zhì)進(jìn)行檢測。此法實質(zhì)上是測定反滲透系統(tǒng)受水中懸浮物的污堵的情況。進(jìn)入反滲透系統(tǒng)水的污染指數(shù)以不大于5為宜,建議值一般小于3。預(yù)處理時還應(yīng)該考慮到進(jìn)水的pH值。各種半透膜都有其最適宜的運行pH值,故需按反滲透膜的要求,調(diào)節(jié)進(jìn)水的pH值。預(yù)處理時還應(yīng)該考慮到進(jìn)水的溫度。膜的透水量是隨水溫的增高而增大的,但溫度過高會加快醋酸纖維素膜的水解速度,且使有機(jī)膜變軟,易于壓實。所以,對于有機(jī)膜來說,通常將溫度控制在約20―40℃范圍內(nèi)為宜,復(fù)合膜溫度控制在約5―45℃范圍內(nèi)為宜。
反滲透方法可以從水中除去90 %以上的溶解性鹽類和99 %以上的膠體微生物及有機(jī)物等。尤其以風(fēng)能、太陽能作動力的反滲透凈化苦咸水裝置,是解決無電和常規(guī)能源短缺地區(qū)人們生活用水問題的既經(jīng)濟(jì)又可靠的途徑。反滲透淡化法不僅適用于海水淡化,也適合于苦咸水淡化?,F(xiàn)有的淡化法中,反滲透淡化法是最經(jīng)濟(jì)的,它甚至已經(jīng)超過電滲析淡化法。由于反滲透過程的推動力是壓力,過程中沒有發(fā)生相變化,膜僅起著“篩分”的作用,因此反滲透分離過程所需能耗較低。在現(xiàn)有海水和苦咸水淡化中,反滲透法是最節(jié)能的。反滲透膜分離的特點是它的“廣譜”分離,即它不但可以脫除水中的各種離子,而且可以脫除比離子大的微粒,如大部分的有機(jī)物、膠體、病毒、細(xì)菌、懸浮物等,故反滲透分離法又有廣譜分離法之稱。反滲透水處理技術(shù)的優(yōu)缺點
反滲透技術(shù)是當(dāng)今較先進(jìn)、穩(wěn)定、有效的除鹽技術(shù);
*與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比,膜技術(shù)具有工藝簡單、操作方便、易于自動控制、無污染、運行成本低等優(yōu)點,特別是幾種膜技術(shù)的配合使用,再輔之經(jīng)其他水處理工藝,如石英砂、活性炭吸附、脫氣、離子交換、UV殺菌等;具體優(yōu)點有原水含鹽量較高時對運行成本影響不大,可連續(xù)運行,產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定,無須用酸堿再生,不會因再生而停機(jī),節(jié)省了反沖和清洗用水,以高產(chǎn)率產(chǎn)生超純水(產(chǎn)率可以高達(dá)95%),無再生污水,不須污水處理設(shè)施,無須酸堿儲備和酸堿稀釋運送設(shè)施,減小車間建筑面積,使用安全可靠,避免工人接觸酸堿,減低運行及維修成本,安裝簡單、安裝費用低廉.缺點:預(yù)處理要求較高、初期投資較大.4 反滲透水處理發(fā)展前景
反滲透海水淡化技術(shù)發(fā)展很快,工程造價和運行成本持續(xù)降低,主要發(fā)展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力,提高反滲透系統(tǒng)回收率,廉價高效預(yù)處理技術(shù),增強系統(tǒng)抗污染能力等。
參考文獻(xiàn)
[1]馮逸仙,反滲透水處理系統(tǒng)工程,中國電力出版社,2004
[2]嚴(yán)煦世,范瑾初,給水工程,中國建筑工業(yè)出版社,1999
[3]張自杰,排水工程,中國建筑工業(yè)出版社,2000
作者簡介
楊丕華(1991-),男,漢族,河南林州人,鄭州大學(xué)給水排水2011級本科生。
鄔翼天(1994-),男,漢族,安徽合肥人,鄭州大學(xué)給水排水2011級本科生。
第五篇:電廠化學(xué)水處理
電廠化學(xué)水處理
水在熱力發(fā)電廠的重要性
熱力發(fā)電廠是一個能量轉(zhuǎn)換的工廠。在鍋爐中,燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成蒸汽的熱能;在汽輪機(jī)中,蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能;在發(fā)電機(jī)中,機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。在熱力發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)化過程中,水是主要的介質(zhì),汽水質(zhì)量的好壞直接影響著鍋爐和汽輪機(jī)的安全、經(jīng)濟(jì)運行。
水質(zhì)不良對熱力設(shè)備有三大危害:
結(jié)垢腐蝕積鹽
特別是在大容量、高參數(shù)的熱力設(shè)備中,其危害更為顯著。實踐證明,設(shè)備很多事故的發(fā)生是與化學(xué)工作有關(guān)的。爐外水處理爐內(nèi)水處理循環(huán)水處理爐外水處理
天然水中含有很多雜質(zhì),即使看起來是清澈透明的,但實際上也不是純凈的,因為水是一種溶解能力很強的溶劑,它能溶解自然界中的許多物質(zhì),組成溶解于水的雜質(zhì)。此外,天然水中還混雜一些不容解于水的雜質(zhì)。這樣的水必須經(jīng)過一系列處理(除去其對機(jī)爐有害的雜質(zhì))才能作為鍋爐的補給水。叫做爐外水處理。
水中的雜質(zhì)可以分為下列兩類
一、懸浮物和膠體:
二、溶解物質(zhì)鈣離子鎂離子鈉離子重碳酸根氯離子硫酸根溶解氣體
根據(jù)水中含鹽量的大小,可將水分為四類
(1)低含鹽量水,含鹽量在200毫克/升以下;(2)中等含鹽量水,含鹽量在200 ~500毫克/升;(3)較高含鹽量水,含鹽量在500 ~1000毫克/升(4)高含鹽量水,含鹽量在1000毫克/升以上。
天然水按總硬度,可分為五類
(1)極軟水,硬度在1.0毫摩爾/升以下;(2)軟水,硬度在1.0 ~3.0毫摩爾/升;(3)中等硬度水,硬度在3.0 ~6.0毫摩爾/升;(4)硬水,硬度在6.0 ~9.0毫摩爾/升(5)極硬水,硬度在9.0毫摩爾/升以上。
水處理工藝流程
反滲透裝置
反滲透是60年代發(fā)展起來的一項新的膜分離技術(shù),是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離的過程。
滲透是一種物理現(xiàn)象,溶劑(如水)通過半透膜進(jìn)入溶液或溶劑從稀溶液通過半透膜進(jìn)入濃溶液的現(xiàn)象稱為滲透。如果在濃溶液一邊加上適當(dāng)壓力則可使?jié)B透停止,此時的壓力稱為滲透壓。反滲透則是在濃溶液一側(cè)加上比滲透壓更高的壓力,倒轉(zhuǎn)自然滲透的方向,把濃溶液中溶劑(水)壓向半透膜的另一邊。因它和自然滲透的方向相反,因此稱為反滲透。
反滲透優(yōu)點
* 連續(xù)運行,產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定無須用酸堿再生不會因再生而停機(jī)節(jié)省了反沖和清洗用水以高產(chǎn)率產(chǎn)生超純水(產(chǎn)率可以高達(dá)95%)無再生污水,不須污水處理設(shè)施無須酸堿儲備和酸堿稀釋運送設(shè)施減小車間建筑面積使用安全可靠,避免工人接觸酸堿減低運行及維修成本安裝簡單、安裝費用低廉
反滲透的弱點:反滲透設(shè)備的系統(tǒng)除鹽率一般為98-99%.這樣的除鹽率在大部分情況下是可以滿足要求的.在電子工業(yè)、超高壓鍋爐補給水、個別的制藥行業(yè)對純水的要求可能更高。此時單級反滲透設(shè)備就不能滿足要求。水的軟化和除鹽
離子交換處理的方式分成軟化和除鹽兩種。軟化即除去水中硬度離子;除鹽即除去水中所有陽離子和陰離子。龍發(fā)熱電DCS分散控制系統(tǒng)一、公司現(xiàn)狀
青島龍發(fā)熱電有限公司是龍口礦業(yè)集團(tuán)有限公司與青島膠州建設(shè)集團(tuán)有限公司合資的股份公司,是膠州市集發(fā)電、供熱為一體的骨干企業(yè)。公司創(chuàng)立于2003年12月29日,公司前身為始建于1987年的膠州市熱電廠。廠區(qū)占地面積13.2萬平方米,注冊資金16500萬元。公司管理機(jī)制完善,技術(shù)力量雄厚,現(xiàn)有職工140余人,專業(yè)技術(shù)人員占員工總數(shù)的80%以上,現(xiàn)有運行設(shè)備三爐二機(jī),以及水處理配套設(shè)備二套,供熱管道輻射臺灣工業(yè)園和膠東工業(yè)園,發(fā)電能力達(dá)1.2萬千瓦/時,2#爐為2004年建75t/h中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐;3#爐為2007年建50t/h循環(huán)流化床鍋爐,;4#爐為2008年建50t/h中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐;1#機(jī)為1989年建6MW中溫中壓凝汽式設(shè)備已提完折舊屬國家十一五計劃拆除機(jī)組,年底就拆除完畢;2#機(jī)為2004年建6MW中溫中壓抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組,機(jī)組額定抽汽量為45t/h,最大抽汽量為56t/h,現(xiàn)運行正常;3#機(jī)為2008年建6MW中溫中壓抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組,機(jī)組額定抽汽量為45t/h,最大抽汽量為56t/h,設(shè)備正常備用。
一、DCS控制系統(tǒng)
我們公司三爐二機(jī)的控制系統(tǒng)用的都是DCS分散控制系統(tǒng)。DCS控制系統(tǒng)基本包括模擬量控制系統(tǒng)(MCS),是將汽輪發(fā)電機(jī)組的鍋爐、汽機(jī)當(dāng)作一個整體進(jìn)行控制的系統(tǒng),爐側(cè)MCS指鍋爐主控制系統(tǒng)、鍋爐燃料量控制系統(tǒng)、送風(fēng)控制系統(tǒng)、引風(fēng)控制系統(tǒng)、啟動分離器儲水箱水位控制系統(tǒng)及蒸汽溫度控制系統(tǒng);機(jī)側(cè)MCS指除氧器壓力、水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)、凝汽器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng);閉式水箱水位調(diào)節(jié)系統(tǒng);高、低加水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)及輔汽壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。MCS擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)過程中水、汽、煤、油、風(fēng)、煙諸系統(tǒng)的主要過程變量的閉環(huán)自動調(diào)節(jié)及整個單元汽輪發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷控制任務(wù)。
順序控制系統(tǒng)SCS是將機(jī)組的部分操作按熱力系統(tǒng)或輔助機(jī)械設(shè)備劃分成若干個局部控制系統(tǒng),按照事先規(guī)定的順序進(jìn)行操作,以達(dá)到順序控制的目的。爐側(cè)順序控制的范圍包括:送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器、爐膛吹灰系統(tǒng)等。機(jī)側(cè)順序控制系統(tǒng)的范圍包括:汽機(jī)潤滑油系統(tǒng)、凝泵、高加、除氧器、遞加、真空泵、軸封系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、閉式水系統(tǒng)、汽泵、電泵、內(nèi)冷水系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)、膠球清洗系統(tǒng)等。
鍋爐爐膛安全監(jiān)控FSSS能在鍋爐正常工作和啟停等各種運行方式下,連續(xù)地密切監(jiān)視燃燒系統(tǒng)的大量參數(shù)和狀態(tài),不斷地進(jìn)行邏輯判斷和運算,必要時發(fā)出動作指令,通過各種順序控制和連鎖裝置,使燃燒系統(tǒng)中的有關(guān)設(shè)備(如磨煤機(jī)、給煤機(jī)、油槍、火檢冷卻風(fēng)機(jī)等)嚴(yán)格按照一定的邏輯順序進(jìn)行操作或處理未遂事故,以保證鍋爐的安全。同時爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)還具有燃燒管理功能,它通過對鍋爐的各層燃燒器進(jìn)行投切控制,滿足機(jī)組啟停和增減負(fù)荷的需要,對鍋爐的運行參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視,并自動完成各種操作和保護(hù)動作,如緊急切斷燃料供應(yīng)和緊急停爐,以防事故擴(kuò)大.DCS系統(tǒng)的主要技術(shù)概述
系統(tǒng)主要有現(xiàn)場控制站(I/O站)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、人機(jī)接口單元(操作員站OPS、工程師站ENS)、機(jī)柜、電源等組成。系統(tǒng)具備開放的體系結(jié)構(gòu),可以提供多層開放數(shù)據(jù)接口。
DCS控制系統(tǒng)中的一次設(shè)備:
熱電偶熱電阻變送器執(zhí)行器
數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)(DAS)
數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)采用一體化工作站和WIN CE操作系統(tǒng)為硬件和軟件平臺,具有高可靠性和高穩(wěn)定性,簡潔而又功能強大的WIN CE操作系統(tǒng)保證了系統(tǒng)不會出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。采用了電子介質(zhì)存儲器,防止了采用磁盤介質(zhì)存儲器時可能造成的重要數(shù)據(jù)丟失。各種測量信號通過采集卡和RS232口輸送到數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng),進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、存儲,通過RS232口或公用電話網(wǎng)或無線網(wǎng)絡(luò)(GPRS或短消息方式),可以將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸至企業(yè)監(jiān)控中心和環(huán)境主管部門,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸
山東黃島發(fā)電廠,山東省電力企業(yè)。坐落在膠州灣西海岸,位于青島經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi),與現(xiàn)代化大型港口——青島前灣港毗鄰。黃島發(fā)電廠始建于1978年,總裝機(jī)容量為 670MW。1998年被山東電力集團(tuán)公司授予“一流電力企業(yè)”稱號,多次被評為“山東電力先進(jìn)企業(yè)”,跨入國內(nèi)先進(jìn)行列。同時,發(fā)電廠成立了青島四海電力實業(yè)集團(tuán),業(yè)務(wù)范圍包括鑄造、機(jī)械、化工、漁業(yè)等行業(yè),產(chǎn)品暢銷國內(nèi),遠(yuǎn)銷南韓、加拿大等國。
中國一流火力發(fā)電廠---山東黃島發(fā)電廠座落在鷗飛浪涌的膠州灣西海岸,充滿生機(jī)和活力的青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)。全廠原裝機(jī)總?cè)萘繛?70MW,一期工程安裝兩臺國產(chǎn) 125MW雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)組;二期工程安裝兩臺原蘇制210MW氫冷發(fā)電機(jī)組。2000年下半年和2001年上半年,該廠分別對#
3、4機(jī)組進(jìn)行了全面的大修和更新改造,全廠裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到700MW。
2000年6月,黃島電廠獲得全國造林綠化“四百佳”單位稱號,這是山東省10個獲此稱號的單位之一;成為國內(nèi)首家通過ISO14001環(huán)境管理體系現(xiàn)場認(rèn)證的火力發(fā)電廠。
環(huán)保工作
積極承擔(dān)“雙重責(zé)任”,探索實踐“清潔生產(chǎn)、變廢為寶”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)之路,實現(xiàn)了企業(yè)污水對外零排放,灰水對外零排放,粉煤灰綜合利用率 100%,得到了國家領(lǐng)導(dǎo)人以及中華環(huán)保世紀(jì)行記者團(tuán)的高度評價。
安全生產(chǎn)
不斷進(jìn)行管理上的創(chuàng)新是黃島電廠安全生產(chǎn)屢創(chuàng)新記錄的基礎(chǔ)。該廠著眼于現(xiàn)有安全管理理念和方式不斷“推陳出新”,從細(xì)微之處著手抓安全,制定有效的措施和方案使安全管理工作得到動態(tài)的、科學(xué)而有效的深化、量化、細(xì)化和強化。企業(yè)的安全例會組織職工代表參加,廣泛聽取一線職工的意見,為安全生產(chǎn)決策提供第一手材料;充分利用企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)資源,積極開發(fā)新的安全生產(chǎn)軟件,將企業(yè)的安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)納入到統(tǒng)一體系,提高了時效性,有效避免了安全生產(chǎn)管理工作的延誤,為安全生產(chǎn)提供了新的管理平臺;積極與國際先進(jìn)發(fā)電企業(yè)的管理接軌,對企業(yè)安全管理實施預(yù)警制度,即進(jìn)行紅、橙、黃、綠 4等級分級管理,對每個等級進(jìn)行責(zé)任分工;與之相對應(yīng),還創(chuàng)新建立了網(wǎng)上“安全在線”預(yù)報制度,加強與上級安全主管部門和地方氣象服務(wù)中心、海洋局等單位的密切聯(lián)系,隨時跟蹤掌握國內(nèi)外安全通報、上級發(fā)布的各類安全資訊和本地天氣情況等事關(guān)企業(yè)安全生產(chǎn)的第一手信息資料,對各種不安全事件按照分類等級及時在“安全在線”上預(yù)警發(fā)布,切實提高企業(yè)抗御自然災(zāi)害和突發(fā)事件的應(yīng)急能力。
如果說科學(xué)管理是“剛性管理”,那么安全文化則是“柔性管理”。多年來,黃島電廠不斷堅持以安全文化強力提升安全管理水平,實施“以人為本”,不斷創(chuàng)新安全文化,使安全生產(chǎn)的可控與在控充分落實到各級、各崗位乃至整個職工群體的自覺行動上。安全演講征文活動、安全警句和安全漫畫的征集、“反事故、反違章”大討論、安全知識競賽不定期舉行;黨員值班崗位、黨員身邊無違章等活動充分帶動整體素質(zhì)的提升;生產(chǎn)現(xiàn)場入口處的“自檢鏡”讓每位進(jìn)入現(xiàn)場的職工糾風(fēng)自檢;廠房各處設(shè)立的安全標(biāo)志、安全警句和漫畫、安全“小貼士”不斷警醒每位職工時刻注意安全;總結(jié)以往安全生產(chǎn)的經(jīng)驗教訓(xùn),在各個曾經(jīng)發(fā)生事故的場所都設(shè)置了醒目的“事故追憶警示牌”,不斷告誡進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場的員工要時刻“關(guān)愛生命、關(guān)注安全”;此外摸索出設(shè)置安全文化欄、網(wǎng)上《安全教育園地》、網(wǎng)上“安全在線”等安全生產(chǎn)寓教于樂的形式。通過這些多層次、全方位、立體化的充滿著濃厚文化氣息和人文色彩的安全教育活動,使干部職工在潛移默化中實現(xiàn)了“要我安全”到“我要安全”的跨越,也為員工的生命安全鋪設(shè)了一張思想防護(hù)網(wǎng)。
正是通過安全管理和安全文化的不斷創(chuàng)新,增強了職工的安全意識和工作責(zé)任心,保證了安全生產(chǎn)記錄的不斷攀高。
化學(xué)室節(jié)能減排
龍發(fā)熱電節(jié)能減排工作簡介
龍發(fā)公司始終堅持以科技為先導(dǎo),全面落實“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”,認(rèn)真貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀,探索循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,努力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè),積極開展節(jié)能減排工作,實施清潔生產(chǎn),形成了以燃用低熱值燃料—熱電聯(lián)產(chǎn)—余熱養(yǎng)魚—粉煤灰制磚—綜合治理為主線的循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,其中,印染廢水煙氣脫硫項目被列為青島市節(jié)約型社會建設(shè)示范項目,獲得青島市工會優(yōu)秀創(chuàng)新成果三等獎。08年以來,節(jié)能減排等工作共計獲得政府獎勵資金370余萬元。
節(jié)能減排
1、利用印染廢水進(jìn)行煙氣脫硫:充分利用紡織染整工業(yè)園排出的PH值高的印染廢水,進(jìn)行煙氣脫硫,不僅龍發(fā)熱電公司受益,園區(qū)排污單位、污水處理廠也受益,同時為大氣環(huán)境也做了貢獻(xiàn),這是一個四贏項目,綜合為社會節(jié)能462萬元。該項目的成功實施,走出了一條電廠與印染企業(yè)合作、以廢治廢的道路,具有廣泛的示范效應(yīng)和推廣價值。節(jié)能減排
2、采循環(huán)流化床鍋爐DCS和變頻控制改造:對75噸和50噸循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行DCS改造及風(fēng)機(jī)、水泵采用變頻改造,75噸鍋爐改造獲得政府節(jié)能獎勵資金90萬,50噸鍋爐改造獲得政府獎勵資金51.92萬,改造后提高員工操作水平,自動化水平提高,降低發(fā)電標(biāo)煤耗,變頻改造降低了廠用電,年節(jié)約標(biāo)煤7000噸。
節(jié)能減排
3、鍋爐排渣余熱利用:鍋爐原來均為人力除渣,工人勞動強度大,污染大,更浪費了爐渣的熱能。在不影響正常生產(chǎn)的情況下,對三臺鍋爐除渣進(jìn)行了改造,通過盤式冷渣機(jī)對高溫爐渣中的熱量回收利用,既能減少工人勞動強度,改善勞動環(huán)境,又能達(dá)到節(jié)能的目的,投產(chǎn)后效果良好,有效降低了廠區(qū)二次污染,經(jīng)測算年能節(jié)約標(biāo)煤2000多噸。
節(jié)能減排
4、循環(huán)水綜合利用:進(jìn)一步利用發(fā)電機(jī)組蒸汽冷卻器產(chǎn)生的循環(huán)冷卻水余熱,為工業(yè)園區(qū)內(nèi)的印染企業(yè)提供印染用熱水,經(jīng)其利用后,印染廢水回收脫硫,實現(xiàn)了熱能梯度利用,能量系統(tǒng)優(yōu)化;利用發(fā)電循環(huán)水余熱進(jìn)行熱帶魚養(yǎng)殖和羅非魚的良種繁育,被專家譽為“漁電完美結(jié)合的典范”,這些項目也得到了青島市政府部門的認(rèn)可和推廣。鍋爐排渣余熱利用和循環(huán)水綜合利用獲得政府節(jié)能獎勵資金190萬。