水處理化學技術范文

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水處理化學技術

篇1

關鍵詞:環保型 化學品 水處理技術 分析

中圖分類號:X7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)04(c)-0130-01

當前隨著工業的不斷發展,我國的水污染形勢日益嚴峻。在淡水資源日益緊張的背景下,加強對于水污染的治理是緩解水資源緊張形勢的重要措施,同時這也是可持續發展的必然要求。

我國早就開始對水污染進行治理,隨著科學技術的進步,我國水污染治理形勢有了明顯好轉。傳統意義上對于污水的處理一般都是通過加入化學品,通過化學品與水產生化學反應,從而使污染的水能夠持續利用,最終滿足需求。

1 我國環保型水處理化學品

當前,我國常用的也是應用最廣泛的水處理化學品,主要有高鐵酸鉀,高錳酸解,聚合氯化鋁以及天然產物等化學品。下面就分別來予以詳述。

1.1 高鐵酸鉀

高鐵酸鉀極具氧化性,它與水結合能產生大量的原子氧。原子氧的作用,我們都知道它可以高效地消除水中污染物和病菌。在高鐵酸鉀自身化學反應產生原子氧的同時,它自身都可以被還原成Fe(OH)3。Fe(OH)3是一種高品質的凝絮劑,凝絮劑主要是用來消除水中的懸浮顆粒的,對于Fe(OH)3這樣的高品質凝聚劑而言,它更能有效地消除水中懸浮顆粒。通過以上分析,我們可以發現高鐵酸鉀同時具有消毒與排污兩種功能。在這兩種功能的共同作用下,水污染可以得到有效治理。它最大的優點還在于它對水沒有任何副作用,不會對人體產生任何影響。

高鐵酸鉀的應用極為廣泛,在一般飲用水中,在廢水中,生物污泥中都能見到它的身影,在一般飲用水中,高鐵酸解只需要5 mL就殺菌效果就可以達到90%多。飲用水的濃度也會有效降低。在二級廢水處理中,僅每升八毫克就可以把廢水中的各種細菌完全消滅。生物污泥會產生惡臭,人們在消除惡臭的時候,運用了各種手段,近些年來,高鐵酸鉀在生物污泥中的應用取得了非常好的效果。在生物污泥中,高鐵酸鉀可以有效驅除CH,SH和NH等物質,同時還可以將它們轉化為Nor。生物污泥在處理后,不僅沒有害處,而且會有更多的化學元素,可以當做化學肥料來使用。這樣做有利于資源的高效利用。

1.2 高錳酸鉀

高錳酸鉀的運用,高錳酸鉀遇水會產生二氧化錳。二氧化錳能夠有效地去除水中的污染,一方面二氧化錳可以在水中與污染物質發生化學反應最終產生催化作用。另一方面它對水中有機污染物具有非常高效地處理結果。在二氧化錳的這兩種反應共同努力下,會使得高錳酸鉀對于水污染有效地處理效果。

近些年來,關于高錳酸鉀的一系列化學復合物出現,這些復合物對于水污染的治理顯得更有成效。其中最為典型的化學復合物就是我們常提到的高錳酸鉀復合藥劑。這種藥劑是用高錳酸鉀和各種無機鹽有機聯系在一起,生成的一種新型、高效地氧化劑。這種氧化劑具有非常強的混凝效果。當高錳酸鉀復合藥劑在硫酸亞鐵混凝劑投下之后,在放入水中,會給水污染治理帶來意想不到的結果。它會使得混凝曲線向下推移并且向兩極張開,最終有效地拓寬混凝劑的使用范圍。這種復合藥物,可以有效提高系統的抗干擾能力。

高錳酸鉀具有非常高效地去除臭味的功能。高錳酸鉀能在水中氧化具有臭味的化合物,它可以有效地通過與水中的微臭物質發生氧化反應,從而最終消除臭味。高錳酸鉀由于在水中可以對帶臭物質進行氧化,因而它可以在加氯消毒后,有效地消除此前產生的臭味。此外高錳酸鉀還具有另外一個非常顯著的特點,它可以養護除藻。高錳酸鉀是一種非常有效地除藻劑,僅需要一毫升就可以消除90%的藻類,它在帶藻類水中應用廣泛。

1.3 聚合氯化鋁鐵

聚合氯化鋁鐵的主要組成部分是鋁鹽和鐵鹽,鐵鹽的主要作用是在于使得礬花的沉淀速度加快并且適度參與混凝土。經過長期的觀察研究發現,鐵含量較低的聚合氯化鋁鐵要比含鐵量較高的聚合氯化鋁鐵使得礬花的速度沉淀更快,而且在沉淀過程中含鐵量過多還會腐蝕管線設備,縮短管線設備的使用壽命,因而對于聚合氯化鋁鐵中含鐵量的規定一般都是限定在2/100。

冬季低溫低濁水的防治是水污染防治的重要組成部分,在對其進行治理的過程中,人們首選復合鋁鐵來進行凈化。之所以要選擇復合鋁鐵進行凈化主要是因為復合鋁鐵是有鋁鹽和鐵鹽構成的,在混凝過程中,鐵鹽可以使得礬花變重從而加劇它的沉淀速度,同時鋁鹽可以使礬花變大。兩種物質共同作用,會使得混凝效果更好。

研究表明混凝土的沉底速度和反應速度與水溫有很大聯系,水溫與這兩個速度呈正比關系。也就是說,水溫越高,反應速度和沉淀速度越快。在氣溫極低的情況下,水中混凝土的反應速度和沉淀速度將很慢。在這種前提下,就必然需要進行強烈且均勻的攪拌才能最終提高沉淀速度。復合鋁鐵劑這是冬季低溫條件下的首選要選擇。同時,我們還要注意到鋁鐵復合劑可以降低用藥量,可以有效降低水中殘余鋁的比率。鋁鐵復合劑是一種最佳的凈水藥劑。

1.4 天然產物

天然產物是一種有效地治水藥劑,它是一種非常環保的水處理化學品。天然產物利用方便,不需要人工開發,使用效果更好,因而被廣泛應用在各個領域的水污染治理中。

早在古代,人們就懂得了利用天然高分子通過與金屬表面的結合,可以產生大量的活性基因,這種基因可以在金屬物中起到高效地緩蝕作用。人們開始從天然植物中提取緩蝕劑。天然植物中所包含的豐富的活性基因,可以在金屬的軌道提供大量電子,另一方面又可以真正地減少金屬表面的化學腐蝕,最終緩解緩蝕作用。

天然產物一般都是在天然植物中提取的混合物,它之所以具有如此高效地緩蝕作用,正是由于它結合了多種具有緩蝕效果的有效成分。目前人們提取緩蝕劑的渠道也越來越多樣化,已經不僅僅限于海帶等海生作物,現在已經擴展到各種天然植物上,包括像茶葉、蒲公英等。提取方法也日益多樣化,主要方法是索氏提取法和浸取法。

2 我國的水處理技術

當前我國的水處理技術有了明顯進步,隨著經濟發展和科學技術的進步,我國水資源處理技術發生了深刻變化。針對水源污染的生物預處理技術和臭氧活性炭深度處理技術都處于實用化過程中。在工業水處理上混凝沉淀和過濾方式應用的較多,因而進步不小。同時用離子交換、除鐵等新技術也在不斷發展中。

我國水污染處理技術,是在社會經濟的不斷發展得的,同時也是在技術進步的大力推動下進步的。在水污染形勢日益嚴峻的情況下,加強對于水處理技術的研究顯得非常重要。這將我們今后研究的重點內容。

參考文獻

篇2

關鍵詞:電廠;化學水處理;全膜分離技術;應用

引言

隨著工業化和城鎮化步伐的加快,水污染現象也越來越突顯,而大量水域的污染不僅給人民日常生活帶來了巨大影響,同時也給電廠生產帶來了嚴重損害。地表水與地下水是電廠化學水處理主要來源,受污染的地表水、地下水含有各種雜志、有害物質,對設備腐蝕嚴重,為電廠化學水處理中全膜分離技術應用打下了基礎。

1 全膜分離技術概述

1.1 全膜分離技術的定義

全膜分離技術,是指利用膜的選擇透過性特點,以薄膜作為媒介,以一定壓力作為推動力,將液體中不同粒徑、不同成分粒子分離開來的一種方法。膜孔徑大小的不同決定了可以通過和不能通過的粒子,只有滿足孔徑要求的粒子才能通過薄膜,進而實現對于液體分離及其凈化。因此,在電廠化學水處理中全膜分離技術是其一,得到了多數電廠化學水處理的應用。電廠化學水處理中全膜分離技術的應用,整個過程不需要輔助使用任何化學藥劑,而是以三膜過濾工藝通過層層膜的分離,來實現對水的凈化處理,實現將原水轉變為水質符合國家某相關水質標準要求的水。根據膜孔徑大小,全膜分離技術膜分為反滲透膜、微濾膜及其超濾膜,膜孔徑及其分子截留量決定分離性與截留性,可以將每一種成分全部分離出來,充分利用了膜的選擇透過性特點,大大提升了水處理效果。

1.2 全膜分離技術的特點

傳統水處理技術使用化學藥劑,雖能在一定程度上除去水中雜質,但也會造成化學污染,增大設備疲勞度,導致生產無法繼續。而無須使用任何化學藥劑的、全膜分離技術采用物理手段,在電廠化學水處理中得到應用,則很好的彌補了傳統水處理技術存在的化學污染缺陷,且操作簡單,便于控制,具有明顯的技術優勢與特點。采用全膜分離技術進行水處理,更容易得到純凈的水,設備結構簡單,且使用數量少,易于維護和控制,在一定程度上降低了成本費用;全膜分離技術具有良好的穩定性能,不需要依靠化學藥劑,不需要使用濃酸強堿,因而不會產生任何化學污染,是一種節能環保的水處理技術;全膜分離技術使用設備少、占用空間少,利于節約土地空間,可以顯著提高電廠化學水處理效率,減少了設備的能耗,并減少了生產成本,并且使勞動強度得到了很大的降低;應用全膜分離技術實施水處理,對環境無特殊要求,既不要特意營造高溫環境,也不需要進行特殊的冷卻處理,而只需在常溫環境下即可進行膜分離,可以較好的保證處理過程的安全性,降低工藝復雜度。

1.3 全膜分x技術的優勢

(1)在整個膜分離技術的應用過程中用到的設備是比較少的,

而且設備結構也相對來說是比較簡單的。與傳統的化學水處理設備相比來說,它有著操作簡便、維護方便等特點,因此,對電廠化學水處理自動化的實現更加有利。(2)在發電廠的化學水處理中使用全膜分離技術可以獲得更純的水和具有更穩定的性能。在生產中如果不用濃堿或者濃酸,就不會出現污染,使得化學水處理便可出現了零排放。(3)在電廠進行化學水處理中,通過全膜分離技術的使用可以大大提高水處理效率,它不需要占太大面積,還使得土地成本取得了節約,并降低設備的能耗。

2 全膜分離技術在電廠化學水處理中的應用

在電廠化學水處理中,全膜分離技術共包含3道工序,依次為超濾技術、反滲透技術和電除鹽技術。這三種技術均以壓力作為推動力,采用不同的膜,不同的孔徑,利用膜的選擇透過性、反滲透性和超濾性,通過三種膜的層層分離來達到除去液體中不同成分物質目的,最終使原水水質達到電廠生產運行要求。

2.1 電除鹽技術

電除鹽技術以電為源動力,以離子交換膜為載體,通過形成電場來達到分解水的目的。離子交換膜的離子選擇透過功能可以有效促進陰陽樹脂結合,使得原水中離子遷移力得到很大的提升,并實現了可以將離子去除,使水質滿足電廠生產要求。電除鹽技術的產生可以說是傳統電滲析技術與離子交換技術兩種技術的一種有效結合,它既繼承了傳統電滲析技術的優勢,也充分利用了離子交換技術的選擇透過,使其在電廠化學水處理中得到應用,并作為全膜分離技術最后工序,有效彌補了傳統電滲析技術深度除鹽不足問題和離子交換酸堿再生、難連續的技術缺陷。

2.2 反滲透技術

反滲透技術指的是反滲透膜是由高分子材料制成的,通過其反滲透性能,將水中的其他物質截留,而只讓水分子通過,是一種有效的水處理技術。該技術的推動力主要來源于兩側膜的靜壓力,工作壓差一般為1.5MPa,能夠截留大分子、離子、顆粒、鹽類等多種物質,清除率通??梢赃_到95%,甚至更高。在電廠化學水處理應用中,反滲透技術是全膜分離工藝的第二道工序,起著承上啟下的重要作用,既是對第一道工序超濾技術的進一步處理,也是為最后一道工序的深度脫鹽奠定基礎。

2.3 超濾技術

超濾技術使用的是大孔徑超濾膜,并通過壓力為動力,其壓力值在0.2MPa至0.3MPa之間,主要除去的是水中的大分子物質,如膠狀物、顆粒等,而不能使小分子物質,如鹽類等透過。作為全膜分離技術在電廠化學水處理應用中的第一道工序,超濾膜技術首先將原水中的大分子物質清除,留下一些小分子物質用于第二道工序作進一步處理。當液體經由水泵進入到超濾器中時,因遇到超濾膜而發生分離,大分子物質、膠體等透過較大孔徑的超濾膜被分離出去,與原水中的小分子物質相分離,實現了水的分離、濃縮和凈化等一系列處理效果。

3 全膜分離技術應用實例分析

隨著各行業對工藝要求的提高,在電廠化學的水處理當中,全膜分離技術得到廣泛應用,并逐漸發展成小有規劃的體系。此項技術在某個小型電廠中應用起來,這個小型電廠主要是對日常生活中的垃圾進行焚燒處理。該廠總共有兩套廢物焚燒的設備,每臺鍋爐焚燒能力大約是500t/d,鍋爐補水量是24t/h,補給水是當地的水源,并對原水再過濾,它們都是運用的全膜分離技術,是基于DOS設計系統。該發電廠在工作時,先是通過蓄水池中的水經原水泵,輸送到多介質的過濾器,通過活性炭過濾器,使原水中大顆粒被過濾到濾層的外面,使得出現清澈狀態,然后繼續通過超濾,再進入到反滲透的裝置當中,去除其二氧化碳,并進入到淡水槽;在二級反滲透作用下,進入到下級水箱,并通過除鹽的裝置,實現了鍋爐補水。整個過程都是采用的物理手段,沒有使用到任何化學試劑,保證了過濾水質量,并且實現自動化控制,從而減少了人工操作錯誤率,進而降低了成本。

4 結束語

全膜分離技術通過利用膜的透過性等特點,依次使用超濾膜、反滲透膜和離子交換膜形成三膜分離工藝,在電廠化學水處理中的應用能夠很好的將原水中的各種雜質除去,使水質滿足國家有關標準要求,滿足電廠生產要求。隨著電廠的不斷生產發展,全膜分離技術應予以推廣應用,促進其優勢效用在電廠化學水處理中充分發揮,推動電廠快速發展。

參考文獻

[1]張海林,任紅.淺談電廠化學水處理中膜技術的應用[J].科技創新與應用,2014(11):81-82.

篇3

關鍵詞:水利工程;壩體;化學灌漿;加固

中圖分類號:TV 文獻標識碼:A

節約和環保的概念深入了水利工程建筑之中。現在我國水利建設的步伐在加快,一些較有成效的工作已經出現,例如三峽大壩。但是隨著時間的推移,也對施工的方式方法以及帶來的效果有了更新的要求,現在的大壩的弱點在于,因為材料上是混凝土,因此在一段時間之后,由于混凝土的性質,帶來必然出現裂紋。這不利于大壩的安全使用,為問題的出現埋下了隱患,在這種情況之下。對于裂縫問題的處理成為水利工程的難點。也是應當努力的一方面問題,面對裂紋問題,化學灌漿的方法被提了出來,為壩體的安全帶來新的思路,極大促進了水利工程的前進步伐,也為可持續發展帶來契機。

1 砼體壩裂縫對水利工程的影響

大壩的原則性用料是沒有說明的,因此采用本身的土壤以及石頭可以成為壩體的組成部分,但是,為了保持壩體的穩定性和堅固程度,用混凝土材料可以最大限度保持不變形,不過混凝土工藝也有自己的特征,例如退化,侵蝕,裂紋等,裂紋產生的直接原因是由于侵蝕,帶來完整性的破壞,到一定極限后穩定性受到影響,受力不均勻,加速了進一步傷害的速度,一段時間過后壩體損害坍塌,已經無法作為穩固內層土壤,作為承重材料的目的。所以裂紋治理的重要性被反復強調,也是新技術應當發展的一個方向。

2 水利工程砼體壩的化學灌漿加固

化學灌漿(Chemical Grouting)是將一定的化學材料(無機或有機材料)配制成真溶液,用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內,使其滲透、擴散、膠凝或固化,以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項加固基礎,防水堵漏和混凝土缺陷補強技術。

2.1 水利工程砼體壩的化學灌漿加固處理技術概述

砼體壩裂縫修復的化學灌漿加固處理法適用于深層裂縫和貫穿裂縫的修補與加固。對于灌漿死縫可選用水泥漿材、環氧漿材、高強水溶性聚氨酯漿材等;活縫可選用彈性聚氨酯漿材等。其施工首先要根據原有設計要求對裂縫進行勘察和分析,確定灌漿孔。然后鉆孔、洗孔、埋設灌漿管。沿裂縫鑿寬、深5~6cm的V形槽,并清洗干凈,在槽內涂刷基波,用砂漿嵌填封堵;進行灌漿前要進行壓水檢查。灌漿結束封孔時的吸漿量應小于0.02l/5min。在進行灌裝時要根據裂縫類型的不同使用不同的灌漿方法,垂直裂縫和傾斜裂縫灌漿應從深到淺、自下而上進行;接近水平狀裂縫灌漿可從低端或吸漿量大的孔開始。

2.2 化學灌漿材料與使用注意事項

目前常用的化學灌漿漿液主要有環氧漿液及丙凝漿液兩種。環氧漿液的主要成份是環氧樹脂,丙凝漿液的主要成份是丙烯酰胺。環氧漿液的特點是能灌注0.1~0.2的裂縫,可灌性強,收縮性小,強度高,抗滲性能好;丙凝漿液的特點是可灌注細微裂縫,可灌性好,濃度為12~15的漿液與水相似,聚合時間可以控制;該漿液穩定性好,不析水,有一定膨脹性,抗擠力好,是良好的防滲材料。其具體使用需根據壩體裂縫情況選用適宜的材料進行,對于寬度較小,無滲水或有微滲水的裂縫用環氧漿液進行灌注。對于寬度較大,有滲水或滲水量較大的裂縫先用丙凝漿液進行灌注再用環氧漿液灌注。無論是環氧漿液還是丙烯漿液其關注施工必須在12℃~16℃溫度環境下進行。

2.3 水利工程砼體壩化學灌漿加固處理技術的具體施工

第一,砼體壩進行化學灌漿工藝的時候要把等待修補的裂紋內部清理干凈,保證沒有雜物,和脫落物。具體清理物品包括鋼刷和水槍等,能夠沖走內部不易清理的雜物。清理工作完成后,將水分晾干,使接觸面之間不摻雜水分,是化學灌漿有效的鋪墊工作,應當注意。

第二,為了保證裂縫與成分之間的完整貼合,并且再后來的工作中不發生斷裂的不良情況,可能需要對于裂縫不規則,內部結構復雜者進行鑿槽,鑿槽工藝之前將內部所具有的碎石利用清理工具進行清理以及干燥。將管道埋進地下。距離應當在20cm與50cm左右。這個數字應當根據裂縫的尺寸來決定,為了減少漏漿問題的發生。采用能夠防止漿液流出的材料,選用正確的材料以及采用正確的施工方法是完成封堵工作的關鍵問題,在材料的選擇上應當參考力學原理以及說明書等,找到材料后,以上工序能夠帶來質量的良好保證。

保證了內部的完整統一性。完成工作之后把表面磨平整,明白灌漿管所在的位置,在其位置應當適當加厚涂料達到保護的目的,同時還需要在壩體裂縫的頂端兩側打孔,使用環氧灌漿材料和鋼箭進行錨固,將裂縫兩側的壩體拉緊。

2.4 砼體壩化學灌漿質量控制

砼體壩化學灌漿過程的控制是保障灌漿質量、保障壩體加固的關鍵。在施工過程中要通過材料控制、操作方法控制、工藝技術控制等方式保障砼體壩化學灌漿質量。首先,要通過對裂縫的勘察與分析,選用適宜的灌漿材料,并在灌漿材料配置過程中嚴格控制配比,保障灌漿材料質量,為砼體壩化學灌漿施工質量打下基礎。在施工過程中,還要根據裂縫的情況,單孔一次灌漿或停灌結合等工藝方式,滿足裂縫灌漿要求,保障灌漿質量。例如:在進行環氧材料灌漿時,由于環氧材料需一定時間才能固化,因此在灌漿達到一定量后,需停止灌漿,待環氧漿液達到一定固化后再繼續進行灌漿。

3 壩體化學灌漿施工質量管理

砼體壩的損傷和裂紋使其整個結構受到影響,物理承受能力也開始變化,所以問題一旦發生如果不馬上解決就會影響整個壩體的繼續使用,這時應當馬上進行化學灌注工藝。這也是保證砼體壩安全的重要方面,在平常的檢查中就應當認真負責,明確壩體當前的狀況,發現為題及時報告,而專業保養維護部門也應當具備優良的檢測能力,以及檢測的體系,分析壩體之前所具備的文件和材料,找到最為合適的灌漿技術與材料。通過質量與管理的雙重把關來完成壩體灌注,得到最好效果。

結論

砼體壩對于化學灌漿的應用較多,也能展現出較強的利用程度,通過兩點因素能夠達到正確合理使用灌漿工藝,并帶來良好效果。第一點就是材料上的把握,第二點是操作上的完整,但是工藝完成不代表日后不會老化和變化,通過周期保養預防問題,對于小的問題及時解決,預防擴大,將問題在萌芽狀態解決。及時進行工藝的加強處理,保證壩體的安全進而就保證了施工人員的通行安全,充分的調動檢查,保養和修理工作對于保證壩體工作安全進行,促進水利事業發展有著促進性意義。

參考文獻

[1]錢曉強.水利工程砼體壩裂縫的化學灌漿加固[J].水工建設與養護,2007,8.

篇4

(陽江核電有限公司,廣東陽東529941)

【摘要】電廠是將某種原始能轉化為電能的動力廠,而這種能量轉換是通過水來實現的,在運行過程中,化學水的處理是影響電廠是否能夠安全地進行電力發動和運輸的重要因素之一。將從水處理的重要性、工藝技術的改進和綜合化控制等方面,對電廠化學水的處理技術與發展應用進行概述。

關鍵詞 電廠;化學水;處理技術;發展與應用

0前言

化學水處理是通過機械及化學藥物等手段轉化水中雜質的處理過程,隨著我國現代工業化進程的不斷飛速發展,整個社會對電力的需求也跟著不斷加大,新建大的發電廠以及電廠擴大發電機組的參數和容量,已成為適應需求的一大趨勢,這對電廠水處理的技術要求也有了新的提高。

1電廠化學水處理的目的與重要性

電廠化學水包括鍋爐補給水、鍋爐給水、鍋爐爐水以及凝結水四個主要部分,在電廠運行過程中,對水的質量有嚴格標準要求,水是影響熱力設備安全經濟運行的重要因素,如果讓含有雜質的水進入熱力設備,則會引起鍋爐、汽輪機、管道等設備的結垢、腐蝕,造成降低熱轉化率、損壞機器、停機等不良后果,甚至導致設備膨脹變形,引起爆炸等重大事故;只有對化學水進行凈化清潔處理,才能預防這些情況的發生,才能確保電廠的安全經濟運行。所以,對于每一個電廠而言,化學水處理的重要性不言而喻。

2化學水處理技術發展與應用

2.1鍋爐補給水處理

鍋爐補給水處理包含預處理、除鹽和精除鹽這三個部分。

工藝預處理的主要目的是去除水中的雜質,包括小的顆粒懸浮物、膠態雜質和有機污染物等。其傳統方法是對水進行混凝、沉降和過濾。但因在操作過程中有操作復雜、運行成本高、產生酸堿等污染廢液且人工操作要求量高等缺點,如今已向膜分離技術發展并逐漸被其所代替,膜分離技術即在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時,實現選擇性分離的技術,具有高效、節能、環保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等優勢,大大提高了補給水處理的成本和效果。另外,70年代開創的反滲透法和近幾年的EDI技術也都是越來越環保越來越能夠滿足工藝技術水平更新要求的技術。

軟化水的目的是去除水中導致結垢等成分的鈣、鎂離子,降低水的硬度?,F在普遍采用的是幾種化學脫鹽技術來降低其硬度,分別為離子交換技術、反滲透技術、電滲析技術等。

隨著高溫高壓鍋爐的應用與發展,對水中的溶解鹽也有了全部除盡的要求,離子交換鹽技術也隨之應運而生。把預處理后的清水通過H型陽離子交換器,除去陽離子使其轉換成H+,用除碳器除去二氧化碳,再通過OH型陰離子交換器把陰離子轉換成OH-并立即與H+結合,然后通過混合離子交換器,最后得到含鹽量極低的除鹽水,出水的二氧化硅和電導率以及鈉離子含量都在標準要求內。除了離子交換這一比較成熟、運用廣泛的技術以外,還有反滲透和電滲析和連續再生除鹽技術。

2.2鍋爐給水處理

鍋爐給水處理是為了通過供給合格的水、結合鍋爐內水調節監督等手段,防止熱力設備的結垢、腐蝕和汽水共騰,以保證鍋爐的安全穩定經濟環保地正常運行。

目前鍋爐給水主要有三種處理方式:還原性全揮發處理[AVT(R)]、氧化性全揮發處理[AVT(O)]和加氧處理[OT]。其中,[AVT(R)]是在熱力除氧后,通過給水加氨、加聯氨作聯合處理,使給水呈弱堿性;[AVT(O)]適用于無銅機組,使用此法可降低給水的鐵含量,使水冷壁管等的結垢速度和面積都大大降低;[OT]法改變了傳統的除氧器和除氧劑的處理辦法,增加氧化還原,在低溫情況下即可生成保護膜,則可減弱或消除給水系統的流動加速腐蝕(FAC)現象,同時也同樣可以降低水冷壁管和省煤器的結垢速度和面積,拉長設備的清潔周期,節省運行成本。

在實際給水處理過程中,要根據給水的水質和水汽系統的材質來選擇具體的應用方法,另外也要確保使用后機組無結垢和腐蝕問題。

2.3鍋爐爐水處理

鍋爐爐水的處理是相對其他幾項而言,操作簡單投入較少的一項環節,且效果好,處理得當則可有85%以上的防垢率,它的主要也就是為了消除爐水中大量的鈣鎂離子,防止鍋爐腐蝕結垢而造成堵塞,影響鍋爐運作。

鍋爐爐水處理常用的藥劑有氫氧化鈉、磷酸鈉等。首先,氫氧化鈉的投入既能夠降低甚至消除水中的碳酸鹽、鎂鹽硬度,又可以保持水的堿平衡,則鍋爐內金屬表面會形成一層保護膜,從而預防腐蝕;其次,磷酸鈉在水中呈堿性,能夠對水中的鈣鎂鹽起到沉淀作用,使之形成為高度分解膠體,加速污垢的流動率,在鍋爐表面形成磷酸鐵保護膜,保護鍋爐不被腐蝕。

同時還通過鍋爐的定期排污和鍋爐的連續排污,將鍋爐內產生的雜質、沉淀等及時排出鍋爐。

需要注意的是,實際中也有不能處理完全的情況發生,因此必須加強處理監督檢測,在必要的情況下會需要進行二次爐水處理。

2.4凝結水處理

電廠的凝結水一般包括汽輪機凝結水、疏水和生產反水,其處理過程就是對水進行更進一步純化清潔的過程。凝結水的處理目的就是消除水在運作工程中由于各種原因進入的二氧化碳、懸浮物有機酸和鹽類等多種雜質,也消除金屬制熱力系統在水中產生的輕微腐蝕物,去除這些污染性雜質,以保持水汽系統平衡,確保整個熱力體系的有效循環運轉。

其處理工藝主要有以下三種:

1)凝結水前置處理工藝。目前大多數的高壓高參數電廠都有采用這種處理方法,目前應用比較廣泛的是采用前置過濾器以及前置陽床的工藝。前置過濾器主要是去除凝結水中的固體雜質;而前置陽床主要是去除固體雜質的同時去除凝結水中的大部分陽離子雜質。

2)凝結水除鹽工藝。其原理是:混床內裝有強酸陽樹脂和強堿陰樹脂的混合樹脂,凝結水中的陽離子與陽樹脂反應而被除去,陰離子與陰樹脂反應而被除去除。樹脂失效后,陽樹脂用酸再生,陰樹脂用堿再生。再生化學反應為上面反應的逆向反應。

3)再生工藝,這種工藝技術又分為體內再生和體外再生兩種。凝結水處理的混床技術是從鍋爐補給水轉移過來的,最初混床工藝是進一步凈化一級除鹽水的工藝,但因為存在諸多缺點多以已被很少運用。而體外再生工藝的發展是為了調合體內再生方式中運行水流量與再生液流量的矛盾,同時預防再生液和廢液進入熱力系統危害其運作,并且已成為了凝結水處理混床工藝的主要方式。它的再生流程為:混床失效后,將混床內的樹脂輸送到混床體外的容器中,進行空氣擦洗、反洗分層、再生、清洗和混合等操作,最后送到混床內運行。

3結束語

化學水處理對于電廠每一個運作環節都可以說是無處不在至關重要,因此要把握好每道處理工序的技術工藝和操作準確。但除了技術工藝以外,還需考慮注意做好機器設備升級、設備合理布置、科學化管理等方面,并且注意加強原有設施的利用率和使用效率,降低能耗節約成本,更應注重整個處理過程中的環保性,走可持續路線。

參考文獻

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[3]袁沙沙,康昱.電廠化學水處理要點探析[J].科技展望,2014(22).

[4]欒天躍.鍋爐水處理的目的與要求探究[J].民營科技,2014)(6).

篇5

【關鍵詞】水源;水預氧化;研究進展

1 概述

1.1 微污染水源水

微污染源水(Light Polluted water)是指飲用水水源主要受有機物污染,部分項目超過《地面水環境質量標準》中Ⅲ類水體的規定標準,主要為氨氮(NH3+-N)、高錳酸鹽指數(CODMn)、化學需氧量(CODCr)、揮發酚和生化需氧量(BOD5)等高于生活飲用水衛生標準。

根據微污染水的水質特點及供水水質的要求,許多學者提出了各種微污染水源水的給水處理工藝,主要包括強化常規處理、預處理和深度處理技術。

1.2 受污染水源水強化化學預處理技術

化學氧化預處理技術的原理是依靠投加的化學氧化劑的氧化能力,分解破壞水中有機污染物,再利用混凝劑脫除膠體懸浮物,使水質達到處理要求。目前采用的氧化劑有氯氣、高錳酸鉀、高鐵酸鉀、臭氧等。

2 預氯化強化化學處理技術

2.1 液氯預氧化

在水源水輸送過程中或進入構筑物之前,投加一定量液氯預氧化可以控制因水源污染生成的微生物在管道內或構筑物的生長,同時也可以氧化有機物和提高混凝效果并減少混凝劑用量。應用氯的優點主要有:殺滅細菌效果好,能夠破壞細菌的酶系統,使水中的致病菌和寄生蟲卵死亡;可以改善水的感官性狀,具有滅藻、除臭、除味的能力;投加氯的設備簡單,初期投資和經常費用均比較低;氯的來源廣泛,價格低廉;具有余氯的持續作用,可以防止水在輸送過程中被二次污染。

但是,在上世紀50年代末,人們發現有機氯含量高會使動物中毒而死。液氯預氧化生成的副產物不易被后續的常規處理工藝去除,主要可以通過活性碳吸附以及慢速過濾俄方法去除,加重了水處理的難度,也使得液氯預氧化處理微污染水源水受到人們的質疑。

2.2 二氧化氯預氧化

二氧化氯(ClO2)因具有較強的氧化作用,生產簡單,成本較低等特點,其作為氧化劑在我國飲用水處理過程中應用雖只是近幾年的事,但在該領域中已表現出強勁的發展趨勢,已在水處理行業中逐漸引起了廣泛的關注。

二氧化氯作為強氧化劑在飲用水處理中具有廣闊的應用前景。但對于它的制備、生產和應用研究我國則仍處于滯后狀態。

2.3 液氯與二氧化氯組合預處理

聯合預處理工藝是近些年來飲用水處理的新動向,通過二氧化氯、液氯及兩者組合作為預氧化劑對高藻原水進行預氧化。實驗發現,采用少量液氯與適量二氧化氯組合,可以有效去除臭味、藻類、有機物,降低色度、濁度等,同時減少氧化消毒副產物的生成。

3 預臭氧化強化化學處理

預臭氧主要用于脫色除臭、去除藻類和藻毒素、控制氯化消毒副產物、初步去除或轉化污染物、助凝等,一般認為其對水質的改善程度取決于原水水質和臭氧化條件等。預臭氧化同時產生一定的醛類、嗅酸鹽等有害副產物。

3.1 臭氧預氧化作用

臭氧預氧化主要有以下作用:

(1)改善感官指標;

(2)去除無機物;

(3)降低UV吸收值;

(4)助凝;

(5)控制氯化消毒副產物;

(6)提高生物降解性;

(7)控制藻類。

3.2 臭氧化副產物形成與控制

預臭氧化過程中也可能產生一些有害副產物,直接影響水的化學安全性。有機副產物以醛類為代表(其中甲醛最常見),無機副產物以嗅酸鹽為代表。

溴酸根一旦生成就難以在常規處理工藝中被去除,因此優化臭氧化工藝減少溴酸鹽的生成是目前解決溴酸鹽問題的最佳方法之一。

4 高錳酸鹽復合藥劑預氧化強化化學處理

高錳酸鹽復合藥劑(PPC)是高錳酸鉀與多種輔劑復合而成,具有很強氧化能力且具有有利于除污染的及具有很強吸附能力的中間價態產物新生態水合二氧化錳的形成,將氧化與吸附有機的結合起來,使除污染的效率大幅提高。該技術目前研究較多,并在多種源水中取得了較好的效果,通用性較好,已有的研究結果表明PPC具有多功能的強化除污染作用,能夠有效的提高水中藻類,臭味,有機物,消毒副產物及致突變物質的去除率,而且目前為止其核心成分高錳酸鉀用于水處理尚未發現產生任何對人體健康有害的副產物。

高錳酸鹽復合藥劑預氧化技術目前研究較多,并在多種源水中取得了較好的效果,通用性較好,高錳酸鹽符合藥劑預氧化可控制氯酚、THMs的生成,并有一定的色、嗅、味去除效果,對烯烴、醛、酮類化合物也有較好的去除能力。

5 結論

水源水污染的嚴重性及如何才能保證飲用水的安全性,已引起國內外廣泛關注。各種新型微污染水源水預處理技術也不斷涌現,成為當前水處理研究領域的熱點。上文所述的各種微污染水源水的強化化學氧化工藝都具有一定的適用范圍和各自的優缺點。雖然化學氧化預處理工藝本身去除有機物的去除效果有限,但是這對有機物結構和性質的改變極大的影響了后續工藝的去除效果,有效提高了整體工藝對有機物的去除率,是提高飲用水微污染水源水安全保障的重要措施。

參考文獻:

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篇6

【關鍵詞】集中供熱;鍋爐管網結垢;循環水處理對策

鍋爐結垢后,使受熱面的傳熱性能差,鍋爐熱效率降低,浪費燃料。鍋爐結垢后金屬璧溫升高,強度降低,在鍋內壓力作用下,易發生鼓包,甚至爆破。鍋爐及管道金屬面易產生腐蝕,壁厚減薄、凹陷,甚至穿孔,降低了鍋爐強度,嚴重影響鍋爐安全運行。

1.鍋爐及管網供暖期循環水化學處理的原理及方法

1.1水處理的方式

1.1.1離子交換軟化水處理

鈉離子交換軟化的原理即采用食鹽溶液中的鈉離子置換水中的鈣、鎂離子,使水的硬度降低,從而達到阻垢的目的。但反洗水卻含有大量的氯離子和鈉離子,會造成地下水的污染。目前,鈉離子交換軟化水處理被廣泛采用,但其對地下水污染的問題應引起足夠的重視。

1.1.2投加防腐阻垢劑

此法適用于系統失水量小的供熱系統,因為如果系統失水量大,加入的藥劑量大,勢必在系統中生成大量污泥,對系統運行不利。目前,防腐阻垢劑品種繁多、成分復雜,一般包括化學正磷酸三鈉及氫氧化鈉等堿性物質;亞硫酸鈉、單寧酸鈉和其它無機或有機除氧劑。還可以用一些有機合成的防腐阻垢劑。

1.2供熱系統的堵塞及防腐

1.2.1采暖系統設置除污器、過濾器等防范設備

采暖系統可設置除污器,過濾器等防止堵塞的防范措施。換熱站總回水管的直徑較大時,可在循環水泵進水口側安裝一個立式擴容除污器,立式擴容除污器能截留任何雜質,且運行無阻力。為最大限度地保證散熱器、溫控器、熱計量表等正常運行,可以在熱入口及入戶前的供水管上設置不同濾徑等級的過濾器。還應選用能抑制水垢、污泥生成及微生物生長的水處理藥劑,另外選用的防腐阻垢劑及其他水處理設施都應使地下水的污染減至最低。

1.2.2供熱系統的除氧措施

熱水鍋爐在運行期間最常見的腐蝕就是氧腐蝕。那么如何減少循環水中的溶解氧含量呢?首先是在水中加入能減慢腐蝕的緩蝕劑。其次,為減少氧氣進入供暖系統的機會,應采用高位常壓密閉式膨脹水箱。水泵如果間歇運行,必然會有氧氣進入系統,從而引起腐蝕,若采用變頻泵補水,可連續補水緩沖系統壓力變化,減少通過電磁閥的泄水量。另外,防止系統失水,也就是減少補水量,從而減少進入水系統的溶解氧量,可間接做到防腐。再者,如果循環水泵或者補水泵泄露,則會從水泵的負壓側吸入大量的空氣,導致水中溶解氧含量升高,從而引起氧腐蝕,所以必須杜絕水泵的負壓側吸氧,因此給水除氧成為防止換熱器及管道腐蝕的重要任務。

1.2.3控制循環水的PH值為10—12

如果循環水的PH值低于10,極易發生氧腐蝕。為達到減緩氧腐蝕的目的,必須控制水系統中循環水的PH值在10—12之間。目前我們采用鈉離子軟化處理,正常情況下出水硬度≤0.03mmol/L,而給水硬度要求

2.鍋爐及管網供暖期循環水化學處理的相應對策

鍋爐循環水系統日常加藥可以選用HRC-L101型緩蝕阻垢劑,此藥劑具有防垢、除垢、緩蝕、預膜、殺菌、提高循環水的 PH 值功能,適用于高硬度水質。

2.1 HRC-L101型鍋爐緩蝕阻垢劑的特性

2.1.1 防垢

藥劑能大量捕獲成垢離子,生成帶有相同電荷、相互排斥、流動性好的微細絮狀物,防止垢物在換熱面上沉積,起到軟化水質作用。

2.1.2除垢

藥劑有超強的滲透和分散能力,管線內壁多年的水垢在循環水中會逐漸細碎、脫落,隨排污排出。

2.1.3緩蝕

藥劑會在換熱面形成具有電中性和絕緣性的有機保護膜,防止腐蝕,有效保護設備,防止管道生成鐵銹。

2.1.4殺菌

藥劑能抑制鐵細菌、硫細菌、硫酸鹽原菌等細菌的滋生,防止了鐵銹和點蝕的生成,同時防止黑水、臭水的產生。

2.1.5節水

藥劑不需嚴格控制濃縮倍數,循環水能實現零排水運行,最大程度上達到節約用水;補充水可以不用軟化水,防止了含鹽廢水排放,省水、省力。

2.1.6提升PH值

快速提升循環水的PH值,循環水PH值保持在10.0~12.0之間。

2.2鍋爐緩蝕阻垢劑特點及使用方法

(1)藥劑主要成份為大分子有機物,棕褐色液體。藥劑對水質要求非常寬松,水中的氯離子、堿度、硬度、色度、COD、BOD等對藥劑的使用影響很小,無需專門人員化驗水質,只需測PH值,操作簡單。

(2)藥劑投藥量為每補25到40噸水加藥1桶,日常補水補藥。PH值控制在10.0~12.0之間。

(3)鍋爐緩蝕阻垢劑在鍋爐水質處理中的效果:

1)換熱設備無結垢和腐蝕,原有老垢逐漸脫落,防垢率98%以上。

2)系統內壁形成保護膜,防止再次結垢和腐蝕,延長使用壽命。

3)循環水無腐蝕性細菌滋生。

4)設備換熱效率提高,節省能源消耗。

5)鍋爐運行一個周期后不用化學清洗,堅持使用可終生免于化學清洗。

綜上所述,供暖設備的腐蝕與堵塞造成蒸汽鍋爐能源的嚴重浪費、熱水鍋爐嚴重腐蝕,增大維修量、縮短使用壽命及導致高能耗、高水耗及高維修費用。采用在管網的二次水系統采用科學防腐阻垢水處理的方式,促進從鍋爐到換熱器再到用戶散熱器全部水系統在無垢、無腐蝕狀態下運行,不但能提高換熱器的換熱效率,提高能源利用率,循環水呈墨黑色,可有效的防止人為失水,會取得更加理想的經濟效益,停機大修,檢修循環水泵時,葉輪清潔、往年的水垢都在運行狀態下被清除干凈;循環水藻類徹底消失;化學采樣器效果明顯提高;大大降低檢修費用、食鹽用量、人力、電能及生產總成本。供熱系統分戶計量是目前國家大力推行的節能、節水政策,做好水處理工作是分戶計量推行下去的關鍵所在。循環水系統的水質情況直接決定了分戶計量表的使用壽命及其精確程度。 [科]

【參考文獻】

[1]李慧倫.供熱管網防腐對策[J].科技促進發展,2010(08).

[2]張金峰.供熱系統失水分析和應對措施[J].管道技術與設備,2005(03).

篇7

關鍵詞:工業循環冷卻水;脫鹽水;污水處理

Abstract: water is the foundation of human survival and the lifeblood of industrial production operation, is also China's economic and social development of "the three strategic resources" one. Our industrial economic high speed growth, industrial water demand will continue to grow. Chemical industrial development from largely to water brought the new technology revolution, and the use of modern technology can be from new direction to water related aspects of the design, the following will be introduced in all aspects.

Keywords: industrial cooling water; Water desalination; Sewage treatment

中圖分類號:S276文獻標識碼:A 文章編號:

1工業循環冷卻水

水處理化學品,也稱水處理劑,它包括工業、城建、環保等方面用于水處理過程的各種藥劑,在工業用水中應用廣泛,是一類重要的精細化學品。工業冷卻用水在我國工業用水中占了相當大的比重,是我國目前和今后工業節水工作的重點,圍繞著提高工業循環冷卻水的循環再利用率,實現廢水深度處理 后的回用,降低對水資源的污染,實現低排放和零排放,工業循環冷卻水處理化學品也將面臨著新的市場機遇和挑戰。但不管怎樣,水處理化學品仍是工業循環冷卻水處理市場的主流。水處理化學品是精細化學品中一類重要的專用化學品,也是工業冷卻水處理技術中最基礎且最重要的物質,包括緩蝕劑、阻垢分散劑、殺菌滅藻劑、絮凝劑及各類輔助藥劑等,應用廣泛、用量大,已為工業企業創造了顯著的經濟和社會效益。 從水處理常用的阻垢劑、緩蝕劑、殺菌劑、絮凝劑等專用化學品的市場發展來看,市場呈快速增長狀態。水處理化學品的綠色化是工業水處理技術發展的必然趨勢綠色水處理技術的核心首先是水處理化學品的綠色化,即水處理化學品自身無毒無害。生物可降解性、不會對環境造成二次污染以及化學品加工生產過程對環境友好。

1.1無磷緩蝕劑

工業循環冷卻水處理中常用的緩蝕劑鉻酸鹽、亞硝酸鹽等緩蝕效果雖好,但毒性大。鉬酸鹽、鎢酸鹽等雖然毒性較低,但目前市場價格較高。因此,我國工業循環冷卻水中常用的緩蝕劑仍主要以無機和有機膦類為主,如無機聚磷酸鹽、羥基乙叉二磷酸(胍DP)、2.羥基膦基乙酸(HPA)、多元醇磷酸酯等,產品應用廣泛,生產企業眾多,年生產規模已達幾十萬噸。除此以外,鋅鹽也是工業循環水中常用的一種緩蝕劑。含磷水處理化學品大量、無規排放將加重自然水域的環境污染己成為工業水處理中一個不容忽視的問題,國內外研究機構雖然都在積極開發綠色環保的無磷緩蝕劑,但得到實際應用和工業化的產品并不多。市場仍急需能夠真正適用于工業循環冷卻水處理、具有良好緩蝕性能的無磷緩蝕劑。

1.2可生物降解阻垢分散劑

水處理產業中發展最快、產業化程度最高的產品就是阻垢分散劑,主要包括有機膦、有機膦羧酸、水溶性低分子量聚丙烯酸及其共聚物等。但是國內外近年來的研究成果表明:盡管多數聚羧酸阻垢分散劑毒性較低,但它們一般無法在微生物和真菌的作用下分解成簡單、無毒的物質,若在水體中長期大量富集,也將加重環境的污染。我國在“十五”期間重點支持了一批可生物降解的阻垢分散劑的開發,如聚天門冬氨酸(PASP)、聚環氧琥珀酸(PESA)、聚環氧磺羧酸(PESC)、低分子量聚谷氨酸(LMPGA)等,使我國可生物降解“環境友好”型阻垢分散劑的研究開發取得了一定的進展,部分產品已實現了工業化生產。

1.3環境友好殺菌滅藻劑

水處理殺菌滅藻劑主要是用于抑制或殺滅水中的細菌、藻類和真菌等的滋生和繁殖,從而控制循環冷卻水系統中的微生物腐蝕和微生物粘泥,保證工業生產的安全正常運行。常規的殺菌滅藻劑對人類和水生物都有不同程度的毒性,并經常在環境中累積,導致對環境的長期性危害。如常用的氯化型殺菌劑,易在水中產生三鹵代甲烷等對人體有害物質。以季銨鹽為代表的非氧化型殺菌劑,毒性仍偏高,難以生物降解。國內外已開發并工業化的低毒、環境友好的殺菌滅藻劑有:美國Albright&wilson公司發明的季錛鹽殺生劑――四羥烷基硫酸磷(THPS)、美國Rohm and Hass公司開發的有機硫類殺菌滅藻劑一 ,5一二氯…2 n辛烷.4.異噻唑啉酮.3.酮 (DCOI)以及使用后基本上無殘留無殘毒對環境無污染的二溴次氮基丙酰胺(DBNPA)等。我國近期開發的以胺、季銨化試劑、二鹵代物、硫化試劑等為主要原料,經取代、季銨化、再取代等反應合成的一種有機硫聚季銨鹽,對菌、藻都具有良好的殺滅和抑制作用,同時低毒、低泡、易降解,是可用于循環水系統的環境友好粘泥抑制劑,在863計劃中也將完成中試研究。

1.4可生物降解絮凝劑

目前廢水處理的方法有生化、離子交換、吸附化學氧化、電滲析和絮凝沉降等,其中應用最普遍、最廣泛、成本最低的處理方法仍是絮凝沉降法。眾多的絮凝劑中,鋁鹽的應用最廣泛,實驗證明鋁鹽對生物體有一定毒性,須解決水中殘留鋁脫除等遺留問題,因此多功能復合型高效絮凝劑、氧化型絮凝劑、吸附型絮凝劑以及無毒、高電荷、高相對分子質量的陽離子有機絮凝劑、天然高分子絮凝劑、生物絮凝劑技術是今后產業發展的重點和

趨勢。

水處理化學品仍在工業水處理市場中占 主導地位,市場穩定增長,尤其是中國水處理化學品市場增長速度更快,以可生物降解阻垢分散劑和無磷緩蝕劑為代表的環境友好型水處理化學品將推動著工業循環冷卻水處理化學品向無磷化、綠色化的方向發展。污水回用等水處理新技術的應用,使循環水質更加多元化和復雜化,工業循環冷卻水處理也將面臨新的機遇和更大的挑戰,需要我國水處理行業不斷創新、不斷進取,為創建節約型社會奠定基礎。

2脫鹽水

脫鹽水裝置處理從界區外送來的原水,經原水預處理裝置,將水中存在的顆粒、膠狀物截留,使產品水中的懸浮物含量降低。將所含易于除去的強電解質除去或減少到一定程度的水。脫鹽水中的剩余含鹽量應在1~5 毫克/升之間。制取脫鹽水的方法主要有以下三種:①蒸餾法,使含鹽的水加熱蒸發,將蒸氣冷凝即得脫鹽水;②離子交換法,使含鹽的水通過裝有泡沸石或離子交換劑的交換柱(見離子交換),鈣、鎂等離子留在交換柱上,濾過的水為脫鹽水;③電滲析法,借離子交換膜對離子的選擇透過性,在外加電場作用下,使兩種離子交換膜之間的水中的陽、陰離子,分別通過交換膜向陰、陽兩極集中。于是膜間區成為淡水區,膜外為濃水區。從淡水區引出的水即為脫鹽水。蒸餾法多用于實驗室用來洗刷容器或制備溶液,適用于量不多純度要求較高場所。離子交換法與電滲析法多用于化工業如鍋爐用水可以減少結垢和腐蝕,適用于量大純度要求不是很高的場所。又名蒸餾水。這種水質去除了強電解質,剩余的含鹽量在1~5mg/L之間。

3污水處理

當今世界, 污水處理的主要對象為有機物氨氮和磷酸鹽。傳統上, 氨氮的脫除一般由生物氧化和硝化/反硝化完成;磷酸鹽或通過細菌的生物聚集、 或靠化學沉淀去除。污水排放標準的不斷收緊是目前世界各國普遍的發展趨勢; 以控制富營養化為目的的氮、 磷脫除已成為各國主要的奮斗目標。無疑, 應付日趨嚴格的排放標準, 傳統工藝會因上述弊端而雪上加霜。在此情形下, 發展可持續污水處理工藝變得勢在必行。所謂可持續污水處理工藝就是朝著最小的COD氧化、 最低的 CO2 釋放、 最少的剩余污泥產量以及實現磷回收和處理水回用等方向努力。這就需要以較綜合的方式來解決污水處理問題, 即污水處理不應僅僅是滿足單一的水質改善, 同時也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所采用的技術必須以低能量消耗 (避免出現污染轉移現象) 、 少資源損耗為前提。發展新穎的污水生物處理工藝依賴于在微生物學及生物化學方面的新發現或新認識。以 “厭氧氨氧化” 和 “反硝化除磷” 技術為藍本, 詳細介紹它們的技術原理、 工藝流程以及在歐洲的應用情況; 在此基礎之上提出一個以轉換有機能源 (甲烷) 、 回收磷化合物 (鳥糞石) 和回用處理水 (非飲用目的) 為目標的可持續城市污水生物除磷脫氮技術推薦工藝??沙掷m生物除磷脫氮工藝技術基礎目前歐洲以單一去除 COD 為目的的污水處理工藝已不多見, 代之以除磷脫氮為主要對象的生物營養物去除工藝。一方面, 這是迫于污水排放標準不斷提高的壓力; 另一方面, COD氧化以能消能, 同可持續污水處理概念相悖。從這個意義上說, 污水處理過程中應最大限度地降低 COD消耗量并使過剩的 COD甲烷化。這樣一個概念對實現可持續污水處理起著舉足輕重的作用。在磷的生物攝/放過程中, 反硝化除磷細菌以硝酸氮取代氧作為電子接受體, 也就是說反硝化除磷細菌能將反硝化脫氮和生物除磷這兩個原本認為彼此獨立的作用合二為一。顯然, 在結合的除磷脫氮過程中, COD 和氧的消耗量均能得到相應節省。比較傳統的專性好氧磷細菌去除工藝,反硝化除磷細菌能分別節省約 50%和 30%的 COD與氧的消耗量, 相應減少剩余污泥量 50%。在反硝化除磷過程中由于 COD需要量的大為減少,過剩的 COD 因此能被分離, 并使之甲烷化, 從而避免COD單一的氧化穩定 (至 CO2) 。歸因于曝氣能量的減少, 以及過剩 COD 甲烷化后能量的產生, 這種綜合的能量節約最終會導致釋放到大氣的 CO2 量明顯減少。因此, 具有反硝化除磷細菌富集的處理系統可以被視為可持續處理工藝。傳統上, 兩個已得到充分確認的生物途徑, 硝化與反硝化被應用于污水處理的生物脫氮。這種傳統生物脫氮途徑從可持續角度看并不是最佳的, 因為充分地氧化氨氮到硝酸氮首先要消耗大量能源 (因曝氣) ; 其次, 還需要有足夠碳源 (COD) 來還原硝酸氮到氮氣。對這一傳統脫氮途徑的改進可借助于新近由荷蘭 TU Deift 研發的一種中溫亞硝化技術來實現。在亞硝化/反硝化脫氮途徑中, 亞硝酸氮為僅有的中間過渡形態; 這一途徑無論對氧化還是還原均能起到最小量化的作用, 意味著 O2 和 COD消耗量的雙重節約。顯然, 亞硝化/反硝化脫氮途徑可以成為一種可持續的脫氮技術。此外, 荷蘭 TU Deift 研究人員幾乎在同一時期還試驗確認了一種新的氨氮轉換途徑, 這使得氨氮以亞硝酸氮作為電子接受體而被直接氧化至氮氣成為可能。這種厭氧條件下的氨氮氧化與亞硝化過程相結合在工程上能夠實現氨氮的最短途徑轉換, 這就意味著生物脫氮過程中源與資源消耗量的最小化完全可能。與傳統脫氮工藝相比較, 很明顯, 由厭氧氨氧化與亞硝化工藝相結合的氮的完全自養轉換方式是一種最可持續的污水脫氮途徑。自養脫氮技術原理:厭氧氨 (氮) 氧化輔以亞硝化是實現自養脫氮的最有效途徑。厭氧氨氧化與中溫亞硝化均是近十年來由荷蘭代爾夫特工業大學生物技術實驗室所開發的新工藝。厭氧氨 (氮) 氧化 指的是厭氧條件下氨氮以亞硝酸氮作為電子接受體直接被氧化到氮氣的過程, 能夠支持自養細菌生長。

結語

現代化工行業的發展大抵能做出以上的給水排水設計,這些技術都會在很大程度上改變我們生活用水,工業用水和農業用水的利用和維護,并且都是非常綠色環保的。隨著以后工業技術的不斷革新發展,新的方法也會不斷更新和誕生。

參考文獻

李本高 現代工業水處理技術與應用 2004

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一、物理法:物理法主要包括萃取法、吸附法和離子交換法。

萃取法,是一種利用不溶或者難溶于水的溶劑將污染物分子從水溶液中提取、分離和富集有用物質的分離技術。主要有物理萃取法和絡合萃取法。

吸附,吸附是指氣體或液體流動相與多孔的顆粒相接觸,使流動相中的一種或多種組分選擇地分離或保留于顆粒相的過程。在所有的物理化學過程中,吸附被認為是最有效的,并且在廢水處理方法中有很大應用前景的一種技術,特別是對廢水色度的去除。

離子交換法,是一種借助于離子交換劑上的離子和廢水中的離子進行交換反應而除去廢水中有害離子的廢水處理方法。它實際上是一種特殊的吸附過程。

二、化學法

混凝是工業廢水處理中經常采用的一種化學方法,它處理的對象是廢水中利用自然沉降法難以除去的細小懸浮顆粒和不溶于水的有機液珠以及膠體微粒。經過混凝沉降可除去多種高分子有機物、某些重金屬離子、懸浮顆粒,從而降低廢水的濁度和色度。

氧化法是利用氧化還原反應將廢水中的有害物質轉化為不溶解的或無毒的新物質從而降低廢水中BOD和COD,達到有毒物質無害化的目的。

濕式氧化工藝(WAO)是在高溫和高壓(0.5~20MPa)條件下,以空氣中的氧氣為氧化劑,在液相中將有機污染物氧化為CO2和水等無機物或小分子有機物的化學過程。它是針對高濃度有機廢水(含有毒有害物質)處理的一種針對性較強的污水處理技術,因而具有獨特的技術特點和運行要求。

超臨界水氧化法實質上是濕式氧化法的強化與改進,其改進與提高之處就在于它利用水在超臨界狀態(Tc>374oC,Pc>22.05MPa)下其性質發生了較大的變化,介電常數減少至近似于有機物和氣體,從而使氣體和有機物完全溶解在廢水中,氣液相界面消失,形成了富氧的均一相,消除了在濕式氧化過程中存在的相間的傳質阻力,提高了反應速率,又由于在均相體系中氧化自由基的獨立活性更高,氧化程度隨之提高。

三、物理化學法

膜技術是一種高效、低能耗和易操作的液體分離技術,同傳統的水處理方法相比具有處理效果好,可實現廢水的循環利用和對有用物質回收等優點。膜技術分為微濾、電滲析、反滲透、超濾、鈉濾等。它們的應用十分廣泛:可用于含油廢水處理、染料廢水處理、造紙廢水處理和重金屬廢水處理等方面。

四、生物方法

根據作用微生物的不同,生物處理法主要有好氧生物處理、厭氧生物處理、光合細菌生物處理等。好氧生物處理法主要分為活性污泥法和生物膜法兩類?;钚晕勰喾ㄊ钱斍皯米顬閺V泛的一種生物處理技術。

生物膜法是廢水好氧生物處理法的一種,是指使廢水流過生長在固定支承物表面的生物膜,利用生物氧化作用和各相間的物質交換,降解廢水中有機污染物的方法。用生物膜法處理水的構筑物有生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化法等。

厭氧生物處理過程又稱厭氧消化,是在厭氧條件下由多種微生物的共同作用,使有機物分解生成CH4和CO2的過程。該方法在我國使用較多。

光合細菌生物處理法光合細菌可以利用光能進行高效的能量代謝,在有氧條件下分解有機物,通過氧化磷酸化取得能量,并且能隨生長條件的變化而靈活地改變代謝類型。

廢水處理新技術

酶促降解法

最新的一些研究成果表明利用酶處理農藥工業廢水將很好的應用前景,許多研究者都認為利用酶使農藥及其衍生物降解成低毒或無毒的產物將代表今后控制農藥污染的新途徑。

磁分離法是近年來發展起來的一種水處理新技術,它是向廢水中投加磁種和混凝劑,利用磁種的剩磁,在絮凝劑同時作用下,使顆粒相互吸引而聚結長大,加速懸浮物的分離,然后用磁分離器除去有機污染物。

電極生物膜法

篇9

關鍵詞:鍋爐;補給水;安全;經濟;節能;管理

中圖分類號:TK22 文獻標識碼:A

鍋爐補給水的處理,直接決定著電廠鍋爐的整體運行狀態,能否實現安全、穩定、健康運轉的目標,補給水處理工作的規范程度起決定作用,所以,必須通過規范作業,有效預防因鍋爐水垢、爐體腐蝕或者蒸汽質量惡化引發事故,采取多種措施,努力保障電廠鍋爐經濟、安全、環保的運行。

1 補給水的防腐蝕問題

1.1 氧氣隔離防腐

我國相關法律明文規定了必須進行除氧的兩類鍋爐:一是蒸汽鍋爐蒸發量每小時不低于2噸的;一是熱水鍋爐的水溫不低于95℃的。

當下有三種主流的除氧防腐辦法:一是利用物理方法去除水中存在的氧氣;二是采取化學原理來除氧,普遍使用藥劑除氧與鋼屑除氧等,主要是通過添加化學物質到補給水中,與水中氧氣反應生產固定金屬物質或別的化合物,使水中氧氣消除后再進入鍋爐;三是電化學保護原理的應用,就是通過加入某種易氧化的金屬到水中,和水中氧氣發生電化學腐蝕反應實現消除氧氣。比如“熱力除氧防腐技術”,通過加熱補給水至其沸點,讓水中氧氣隨沸水排出,降低了水中含氧量,這各方法被普遍應用,但它存在易汽化和蒸汽耗損量大等缺點。與熱力除氧對應的還有真空除氧技術,它主要是對水溫控制在30℃到60℃之間的低溫水面除氧,還有熱力鍋爐及因載荷波動較大不能使用熱力除氧的鍋爐,效果非常顯著?;瘜W除氧防腐技術則主要是利用化學物質:樹脂、亞硫酸鈉、解析方法、聯氨等來除氧,均能獲得良好的除氧防腐效果。

1.2 加氧除鐵防腐

鍋爐內部氧化鐵造成的結垢、堵塞等腐蝕,情況,主要是由于補給水中含鐵太多,快速有效的辦法就是往補給水里加入氧氣。這種方法和除氧技術互相對立兩種除腐技術,需要根據鍋爐的不同工作狀況來選擇。我國頒布的行業標準《直流鍋爐給水加氧處理導則》中明確定義了加氧處理技術:電廠中通常進行的給水加氧和加氨處理方式。加氧除鐵技術為的要變更給水處理辦法,減少補給水中鐵含量,適當阻止鍋爐節煤器入口管及高壓加熱器管等處的流動加快腐蝕現象,延緩鍋爐內氧化鐵在水冷壁管中的沉淀速度,使鍋爐的化學清洗周期變長。

電廠中鍋爐的補給水加氧工藝,就是借助氧在純度很高的水中能夠鈍化金屬的原理,通過連續向給水中供氧,讓金屬發生鈍化,在表面產生細密牢固的復層護膜。在流動的高純度水中注入適量氧氣,能夠讓碳鋼的自然腐蝕電位上升數百毫伏,讓金屬表面出現極化,也可讓金屬電位值升至鈍化電位,從而使金屬表層出現細密且牢固的保護層――氧化膜。當直流爐運用加氧技術時,金屬表層生成光潔細密的氧化膜,既完美消除子爐前系統中出現的水流加快腐蝕現象,又解決了水冷壁管的內表面出現波紋狀氧化膜導致鍋爐內壓差升高的難題。加氧技術的缺陷就是必須保證水質很純,以便很好的調整出給水含氧量、含鐵量及電導率等參數值,這些是保證鍋爐給水加氧處理正常作用的決定因素,所以,鍋爐必須要配置全流量凝結水的精處理設施,只有這樣才能保證凝結水的高純度。按照一般程序,正式開始加氣處理之前,應當對鍋爐開展化學清洗,消除熱力產生的腐蝕物品,并能給爐前系統產生很薄的氧化保護層。不過也要清楚,要想讓爐前系統的金屬表層發生鈍化,必須同時具備兩個條件:高純度的水質和流動中的水,二者只有同時存在時方能促成氧化膜的生成,并防止和除氧技術發生抵觸,實現最好的防腐目標。

2 電廠鍋爐補給水處理中的環保問題

由于電廠鍋爐補給水的處理方法中,大多會加入一些化學制劑,一旦給水處理中生成的污水沒有妥善處理的話,就會給環境帶來污染,化學制劑越多,環境危害就越大。所以,為了展現企業的社會責任,企業應當努力實現節能減排,通過技術進步,更好地完善污水再生技術。

污水再生技術應用到補給水上,由于再生水質差異,必須采用不同的處理技術進行,一般包括一級、二級及深度處理三個處理等級。污水的再生原理一般有物理方法、物理化學方法、化學方法及生物化學方法等幾種,而單獨使用某一種方法處理后的污水滿足不了再用水質需求,所以,通常的污水再生技術都是對多種污水再生方法的恰當組合來進行的。

污水回收再利用中通常采用的回用技術包括傳統處理混凝、沉淀、過濾、活性炭吸附、膜分離、電滲析和土地滲濾等。污水再生的技術不僅有當代的物理、化學方法,還包括一些傳統的技藝方法:混凝、沉淀過濾、土地滲濾和活性炭吸附等。具體有:膜分離技術,采用固液分離工藝,能夠很好地調節水質,且設備簡單易操作,無需任何藥劑,水內懸浮物病毒、孢囊等都可以分離出來,所以被人稱作“21世紀的水處理技術”。傳統的物理化學技術,它以混凝、積淀、過濾和吸附等原理作基礎,通過砂濾、混凝沉淀和活性炭吸附等技術將污水再生使用。還有生化和物化結合技術,前期用的是生物處理方法,成本較低,還節省消耗,可以清除多數有機物,然后再以物化手段加工,回收的水質比單純生物方法回收的水質要好,而且整個運行的費用也比物理化學方法要低,是個不錯的污水再生技術。

3 電廠鍋爐補給水處理中的管理問題

上面的介紹是通過技術研究的角度來進行的,可是大家都知道,一切事物面前人的因素是最主要的,再好的技術沒有合適的人運用也發揮不了作用,因而,管理仍是工作的中心。我國質量監督檢驗總局在2008年頒發了新版《鍋爐水處理監督管理規則》,其目的就是要改變在鍋爐補給水管理中的思想不重視、管理松懈、執行不到位等現象,更好地規范給水處理的管理工作。法規指出國家鍋爐水處理行業的協會組織應當加強自我約束,針對鍋爐水處理設備的設計制造,安裝試車,日常使用管理,水質檢驗,鍋爐的清洗,以及監督檢查等內容都作出了清晰的說明。

所以,作者建議針在水處理工作的管理方面,應當以國家法規和行業規范為依據,開展相應的工作。主要有:一是根據企業實際建章立制,明確企業管理內容、不同崗位的職責、管轄范圍等,還要有詳實的責任追究制度來保障;二是要在實際管理過程中,根據文件確立的內容,加強對管理績效的考核,檢驗制度的適宜性,監督制度落到實處,并嚴格問責制度;三是做好人員技術培訓,把新技術第一時間傳授給操作人員,讓他們的實際操作更精確,不斷提升工作的效率。

總而言之,科學技術在快速發展,國家和行業的發展要求也在不斷提高,電廠鍋爐補給水處理的工作必須不斷地在改革中創新,在繼承中發揚,面對改革和發展中的新問題,我們應當以科學的發展的眼光、以開拓性的思維模式、以與時俱進的工作風格去思考、去不斷探索。

參考文獻

篇10

摘要:應用數學模擬技術需要了解污水的水質特性,只有具備詳細的污水水質特性參數才能更準確地模擬、預測污水處理工藝的運行效果。采用TUD聯合模型需將COD區分為SA、SF、SI、XS和XI等5種組分。對這5種組分的測定方法進行了探索,其中SA可采用五點pH值滴定法(5P-VFA)確定,采用BOD-t曲線法可確定緩慢可生物降解有機物(XS)。最后測得北京某污水處理廠進水COD的5種組分的質量分數分別為:SA=6.49%,SF=36.23%,SI=13.04%,XS=32.62%,XI=11.62%。基金項目:北京市可持續水與廢物循環利用技術“學術創新團隊”項目(BJE10016200611);北京市自然科學基金資助項目(8052011);國家高技術研究發展計劃(863)項目(2006AA06Z320)

關鍵詞:數學模型;污水水質特征;COD組分;五點pH值滴定法;BOD-t曲線法中圖分類號

2007有關數學模型的研究與應用在我國大體上仍處于學術認知階段。這種現狀主要源于對國際上現已廣泛應用的數學模型中所涉及的各種缺省參數的疑慮,擔心這些針對國外污水特征情況確定的參數未必適合中國的污水水質情況。于是,不少人首先將模型應用的注意力集中在了對各種模型參數的確定上。這種認識必然導致工程界對模型應用望而生畏,使本來對模型應用已產生興趣的工程技術和運行管理人員無形中又形成了敬而遠之的現象。事實上,模型所涉及的各種缺省參數在大多數情況下均可移植到我國的污水處理工藝中,因為有關的生化反應動力學參數在理想環境范圍內是不應存在國界的。在模型應用時除了要對有機物(COD)作必要的試驗區分外,大多數情況下并不需要對所有參數進行試驗確定。筆者利用TUD聯合模型對北京某大型市政污水處理廠的倒置A2/O工藝進行了模擬[3],參照荷蘭對污水中有機物的區分經驗[4],在只對3個參數進行修正的情況下便獲得了令人滿意的模擬效果。

這表明,國際上已開發并成功應用于世界各地的數學模型及絕大多數參數完全適合我國的污水處理實際,沒有必要對模型參數進行繁雜而無謂的測試工作。污水水質特征化是模擬污水處理工藝運行的一個重要步驟[5],只有具備詳細的污水水質特性參數才能更準確地模擬和預測污水處理工藝的運行效果。為此,根據污水中COD的溶解性與非溶解性及可降解與不可降解等特性,TUD聯合模型將其細分為5種組分:①溶解性、易揮發有機酸(SA);②溶解性、可發酵、易生物降解有機物(SF);③溶解性、惰性有機物(SI);④顆粒狀、緩慢降解有機物(XS);⑤顆粒狀、惰性有機物(XI)。在此基礎上探索了這5種組分的測定方法,以期推動數學模擬技術在我國的應用。新晨

污水水質特征化分析方法溶解性有機物的確定方法進水中的溶解性有機物(S)包含溶解性、易生物降解有機物(SS)和溶解性、惰性有機物(SI)。其中SS又分為SA和SF,它們的含量對生物除磷影響很大。隨著數學模型的廣泛應用,出現了多種測定SS的方法。根據不同的理論,可大致分為基于污水生物降解特性的呼吸(OUR)計量法和基于物質分子大小的物理化學法[6]。OUR計量法和物理化學法均可實現對SS的準確測定,但這兩種方法在具體操作程序上的復雜程度不一樣。OUR計量法是生物化學方法,操作過程不僅耗時而且繁雜,物理化學法相對來說簡單易行。采用這兩種方法測定同一水樣,SS的校正系數均可達到0.965左右[7]。目前,物理化學法已經被成功地用于強化生物除磷(EBPR)系統中溶解性COD的測定,且成為《荷蘭污水特性描述指南》中的標準方法[4]。物理化學法的基本原理是:假設進水中的可溶性COD(S)包含易生物降解COD(SS)和不可生物降解COD(SI),根據SS可直接通過細胞膜的特點,在pH值為10.5的條件下加入絮凝劑Zn(OH)2,將不溶性和膠體狀的COD(XS)絮凝沉淀后過濾(采用0.45μm濾膜),則過濾液中所含的COD即為全部的溶解性有機物(SS+SI)。SI的確定Ekama認為[8],經過SRT>3d的活性污泥系統處理后,其出水中的溶解性COD即為SI。