电厂水处理基本知识
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第一章水质概述第一节天然水及其分类一、水源水是地面上分布最广的物质,几乎占据着地球表面的四分之三,构成了海洋、江河、湖泊以及积雪和冰川,此外,地层中还存在着大量的地下水,大气中也存在着相当数量的水蒸气。
地面水主要来自雨水,地下水主要来自地面水,而雨水又来自地面水和地下水的蒸发。
因此,水在自然界中是不断循环的。
水分子(H2O)是由两个氢原子和一个氧原子组成,可是大自然中很纯的水是没有的,因为水是一种溶解能力很强的溶剂,能溶解大气中、地表面和地下岩层里的许多物质,此外还有一些不溶于水的物质和水混合在一起。
水是工业部门不可缺少的物质,由于工业部门的不同,对水的质量的要求也不同,在火力发电厂中,由于对水的质量要求很高,因此对水需要净化处理。
电厂用水的水源主要有两种,一种是地表水,另一种是地下水。
地表水是指流动或静止在陆地表面的水,主要是指江河、湖泊和水库水。
海水虽然属于地表水,但由于其特殊的水质。
二、天然水中的杂质:天然水中的杂质是多种多样的,这些杂质按照其颗粒大小可分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类。
悬浮物:悬浮物的表示方法:通常用透明度或浑浊度(浊度)来表示。
颗粒直径约在10-4毫米以上的微粒,这类物质在水中是不稳定的,很容易除去。
水发生浑浊现象,都是由此类物质造成的。
胶体:颗粒直径约在10-6---10-4毫米之间的微粒,是许多分子和离子的集合体,有明显的表面活性,常常因吸附大量离子而带电,不易下沉。
溶解物质:溶解盐类的表示方法:1.含盐量:表示水中所含盐类的总和。
2.蒸发残渣:表示水中不挥发物质的量。
3.灼烧残渣:将蒸发残渣在800℃时灼烧而得。
4.电导率:表示水导电能力大小的指标。
5.硬度的表示方法:硬度是用来表示水中某些容易形成垢类以对于天然水来说,主要指钙、镁离子。
硬度按照水中存在得阴离子情况。
划分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两类。
6.碱度和酸度:碱度表示水中含OH -、CO32-、HCO3-量以及其它一些弱酸盐类量得总和。
第二篇电厂水处理第五章天然水和锅炉补给水第一节电厂生产过程中用水的分类和含义1,生水(工业水):未经处理的天然水,是制取补给水的原料。
2,锅炉补给水:生水经过各种净化处理后补充汽水损失的水。
3,汽轮机凝结水:汽轮机作过功的蒸汽冷凝成的水。
4,疏水:各种蒸汽管道和用汽设备中蒸汽凝结水。
5,给水:送给锅炉的水。
6,锅炉水:在锅炉本体内的蒸发系统中流动的水。
7,冷却水:作为冷却介质的水。
8,返回凝结水:热电厂向热用户供热后回收的凝结水。
第二节天然水一、天然水中的杂质1,悬浮物:常以10-4毫米的粒径悬浮于水中,使水浑浊不清。
2,胶体物质:常以微小的颗粒存在于水中,它们的粒径在10-6 -10-4毫米之间,是许多分子和离子的集合体。
3,可溶性物质:(1)可溶性盐类:Ca2+、Mg2+、Na+、HCO3-、Cl-、SO42-。
(2)可溶性气体:O2、N2、CO2。
二、天然水的分析项目1,含盐量和溶解固形物:含盐量= 溶解固形物+ 1/2 HCO-3.2,碱度:指水中能和氢离子发生中和反应(或能够被H+所滴定)的碱性物质的总量。
3, 酸度: 指水中能和氢氧根发生中和反应 (或能够被OH- 所滴定) 的酸性物质的总量。
4, PH值:表示水的酸碱性。
5, 硬度:水的硬度主要由钙和镁的各种盐类组成。
(1)碳酸盐硬度主要是指水中的钙和镁的重碳酸盐所形成的硬度,又称暂硬。
(2)非碳酸盐硬度主要是指水中的钙和镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐所形成的硬度,又称永久硬度或永硬。
碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度的总和又称为总硬度或全硬。
此外,还有负硬度,它是指水着含有碱金属的碳酸盐、重碳酸盐和氢氧化物,因为它能抵消一部分硬度,所以叫负硬度。
6,耗氧量:水中有机物的含量很难直接测定,常用氧化水中有机物所消耗高锰酸钾或重铬酸钾的量来间接表征水中有机物的含量,也称化学耗氧量。
第三节锅炉补给水一、补给水的质量要求根据氢-钠联合处理的要求,水质标准为:硬度不大于5vg-N/L,碱度0.3-0.5mg-N/L,或采用二级钠离子交换处理,适合于中、低压锅炉补给水。
电厂水处理的30道技术问答1. 说明什么是炉内水处理?答:炉内水处理是向给水及锅炉内投加适当的药剂,使其与炉内的硬度成分发生反应,生成细小、松散的水渣,通过定期排污排至炉外,从而达到减轻或防止锅炉结垢和腐蚀的目的。
2. 混凝处理在补给水处理中的作用是什么?答:混凝处理的作用是使水中小颗粒的悬浮物和胶态杂质聚集成大颗粒,沉降下来去除掉。
3. 清除气轮机内沉积的易溶盐类有哪几种方法?答:清除沉积在汽轮机内的易溶盐,可用湿蒸汽清洗的方法除掉,具体方法如下:一.带低负荷清洗;二.空载运行清洗。
4. 锅炉酸洗为什么要进行钝化处理?答:钝化是化学清洗中最后一个工艺步骤,是关键一步。
锅炉经酸洗、水冲洗、漂洗后,金属表面很清洁,非常活化,很容易遭受腐蚀,所以必须立即进行钝化处理,使清洗后的金属表面生成保护膜,减缓腐蚀。
5. 对停用的锅炉实行保护的基本原则是什么?答:对停用的锅炉实行保护的基本原则有以下几点:1) 不让空气进入停用锅炉的水汽系统内。
2) 保证停用锅炉水、汽系统的金属内表面的干燥。
3) 在金属表面生成具有防腐蚀作用的簿膜。
4) 使金属表面浸泡在含有除氧剂或其他保护剂的水溶液中。
6. 水渣对锅炉安全运行有什么危害?答:水渣对锅炉的危害:炉水中水渣太多,会影响锅炉的蒸汽质量,而且还有可能堵塞炉管,威胁锅炉的安全运行,所以应采用排污的办法及时将水渣排掉。
此外,为了防止生成二次水垢,应尽可能地避免生成磷酸镁和氢氧化镁水渣。
7. 在什么情况下应加强锅炉的排污?答:1) 锅炉刚启动,未投入正常运行前。
2) 炉水浑浊或质量超标。
3) 蒸汽质量恶化。
4) 给水水质超标。
8. 什么是树脂的工作交换容量?影响因素有哪些?答:树脂的工作交换容量是表示离子交换树脂在一定工作条件下所具有的交换能力,通常是指单位体积的湿树脂所能交换离子的物质的量,单位以mmol/g、mol/m3或mmol/L表示。
树脂的工作交换容量不仅受树脂结构的影响,还受溶液的组成、流速、温度、交换终点的控制以及再生剂和再生条件等因素的影响,因此树脂的工作交换容量是离子交换树脂实际交换能力的量度。
2 水处理基础知识2.1 名词解释1)化学混凝:投加使得胶体分散体系脱稳和凝聚的过程称为化学混凝。
2)直流凝聚:直流凝聚是在过滤设备之前投加混凝剂,原水和混凝剂经混合设备充分混合后直接进入过滤设备,经过滤层的接触混凝作用就能较彻底地去除悬浮物。
直流凝聚处理通常用于低浊水的处理。
3)滤层或滤床:过滤设备中堆积的滤料层称为滤层或滤床。
水通过滤床的空塔流速简称滤速。
4)反洗强度:反洗强度是指每秒钟内每平米过滤断面所需要反洗水量的升数。
5)再生剂比耗:再生剂比耗表示单位体积树脂所用再生剂的量(mol/m )和该树脂的工作交换容量(mol/m )的比值,它反映了树脂的再生性能。
6)EDI:又称填充床电渗析,是一种不耗酸、碱而制取纯水的新技术。
它克服了电渗析不能深度除盐的缺点,又弥补了离子交换不能连续制水、需要用酸碱再生等不足。
7)离子交换树脂:是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物。
在它的分子结构中,可分为两部分,一部分称为离子交换树脂骨架,它是高分子化合物的基体,具有庞大的空间结构,支撑着整个化合物;另一部分是带有可交换离子的活性基团,它结合在高分子骨架上起着交换离子的作用。
8)产水通量:又称膜渗透通量或膜通量,指单位反渗透膜面积在单位时间内透过的水量。
9)背压:反渗透膜组件淡水侧压力与进水侧压力的压力差。
10)脱盐率:反渗透水处理装置除去的盐量占进水含盐量的百分比,用来表征反渗透水处理装置的除盐效率。
11)浓差极化:指在反渗透过程中,膜表面的浓水与进水之间有时会产生很高的浓度梯度。
12)牺牲阳极保护:异金属接触产生电偶腐蚀,使被保护的金属的电位负移而得到保护,而保护的金属电位正移而腐蚀。
与外加电流法相同,冷却水的电导率越高,保护范围大,保护效率也越高。
13)给水优化处理:根据水汽系统的材质和给水水质合理的选择给水处理方式和加药点,使给水、疏水系统所涉及的各种材料的综合腐蚀速率最小,带入锅炉腐蚀产物最低。
电厂水处理基本知识水处理基本知识混凝剂:聚合铝(PAC):聚合铝是在一定温度和一定压力下,用碱和氧化铝制取的一类聚合物,产品有固体和液体两种。
固体外观有无色、浅灰色、淡黄色几种,液体外观有无色、浅灰色、淡黄色或棕褐色几种,是一种透明或半透明液体,无沉淀。
聚合铝适用范围广,对低浊度水、高浊度水、低温水及高色度水均有较好的处理效果;由于处理后,水中中性盐增加少,可节约除盐设备的用碱量,降低除盐设备的运行费用等。
在设备启动或原水浊度低时,为提高混凝效果,可适量投加PAM 作为助凝剂。
聚丙烯酰胺(PAM),它是一种非离子型的有机高分子絮凝剂,相对分子质量一般为200万-600万。
水解聚丙烯酰胺(HPAM)它是阴离子型絮凝剂,PAM阳离子型是聚丙烯酰胺的霍夫曼反应物。
NI+y;有机高分子絮凝剂,可与PAC联合使用,即作为助凝剂,也可以单独作为混凝剂使用。
(1) 化学方法化学方法是向水中加入添加剂,以改善混凝过程,提高混凝处理效果,具体方法如下。
①投加碱和酸:对于碱度不高的中、低浊度水,可投加碱[Ca(OH)2、NaHC03、NaOH等]。
对于高浊度水或碱度较高的高、中等有机物水,可投加酸(H2S04、H2C03等)。
用以改变水中胶体的电荷,改变混凝剂水解产物的结构并改善其吸附杂质的性质;降低机械杂质的分子电荷,从溶解胶体中转移物质。
②投加助凝剂:此措施适用于各种浊度和中等有机物含量的天然水或污水。
提高细小矶花的有效碰撞率,加速混凝过程。
此外,由于聚合物的吸附架桥作用,增加了矶花的密度和强度,有利于矶花的沉降。
③投加膨润土及活性炭粉此措施适用于低温、低浊度水和受有机物污染较严重的地表水。
此措施可以加速矶花的形成和沉降,提高对有机物的去除率。
④向水中投加氧化剂(如氯、臭氧、高锰酸钾等)此措施适用于微生物和有机物含量较高的水。
它可以破坏亲水性的有机物和稳定的分散杂质。
(2) 物理方法物理方法是改善混凝过程的物理条件,从而提高混凝处理效果,其具体方法如下。
1第一章水质概述第一节天然水及其分类一、水源水是地面上分布最广的物质,几乎占据着地球表面的四分之三,构成了海洋、江河、湖泊以及积雪和冰川,此外,地层中还存在着大量的地下水,大气中也存在着相当数量的水蒸气。
地面水主要来自雨水,地下水主要来自地面水,而雨水又来自地面水和地下水的蒸发。
因此,水在自然界中是不断循环的。
水分子(H2O)是由两个氢原子和一个氧原子组成,可是大自然中很纯的水是没有的,因为水是一种溶解能力很强的溶剂,能溶解大气中、地表面和地下岩层里的许多物质,此外还有一些不溶于水的物质和水混合在一起。
水是工业部门不可缺少的物质,由于工业部门的不同,对水的质量的要求也不同,在火力发电厂中,由于对水的质量要求很高,因此对水需要净化处理。
电厂用水的水源主要有两种,一种是地表水,另一种是地下水。
地表水是指流动或静止在陆地表面的水,主要是指江河、湖泊和水库水。
海水虽然属于地表水,但由于其特殊的水质。
二、天然水中的杂质:天然水中的杂质是多种多样的,这些杂质按照其颗粒大小可分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类。
悬浮物:悬浮物的表示方法:通常用透明度或浑浊度(浊度)来表示。
颗粒直径约在10-4毫米以上的微粒,这类物质在水中是不稳定的,很容易除去。
水发生浑浊现象,都是由此类物质造成的。
胶体:颗粒直径约在10-6---10-4毫米之间的微粒,是许多分子和离子的集合体,有明显的表面活性,常常因吸附大量离子而带电,不易下沉。
溶解物质:溶解盐类的表示方法:1.含盐量:表示水中所含盐类的总和。
2.蒸发残渣:表示水中不挥发物质的量。
3.灼烧残渣:将蒸发残渣在800℃时灼烧而得。
4.电导率:表示水导电能力大小的指标。
5.硬度的表示方法:硬度是用来表示水中某些容易形成垢类以对于天然水来说,主要指钙、镁离子。
硬度按照水中存在得阴离子情况。
划分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两类。
6.碱度和酸度:碱度表示水中含OH -、CO32-、HCO3-量以及其它一些弱酸盐类量得总和。
电厂水处理1. 引言电厂作为能源供应的重要组成部分,其运行对水资源的需求十分巨大。
然而,电厂所使用的水源通常都需要经过处理,以确保其符合电厂运行的需要和环境保护的要求。
本文将对电厂水处理的基本原理和常见技术进行介绍。
2. 电厂用水需求电厂在运营过程中所需的水主要用于以下几个方面: - 锅炉给水:锅炉给水是电厂的核心用水环节,用于锅炉内部的蒸汽产生。
- 冷却系统:电厂在发电过程中产生的热量需要通过冷却系统排放,这就需要大量的冷却水。
- 其他用水:电厂的其他部门和设备也需要用水,比如发电机冷却、汽轮机密封等。
3. 电厂水处理的重要性电厂所使用的水源通常都需要进行处理,原因如下: - 符合设备需求:电厂的设备对水质有一定的要求,如锅炉给水需要低硬度的水质,冷却水需要防止结垢和腐蚀。
- 环境保护:电厂的废水通常需要经过处理以达到环境排放标准。
- 资源利用效率:电厂通过水处理技术可以最大限度地回收和再利用水资源,减少对地下水和自然水源的过度开采。
4. 电厂水处理技术电厂水处理技术通常包括以下几个方面:4.1 组合式水处理组合式水处理是指将多种水处理方法结合使用,以达到最佳的水质要求。
常见的组合式水处理方法包括沉淀-过滤、混凝-沉淀-过滤、离子交换-反渗透等。
4.2 混凝沉淀混凝沉淀是指将混浊物质通过添加混凝剂,使其凝聚形成较大的絮状物,从而易于沉淀和过滤。
常见的混凝剂有铝盐、聚合物等。
4.3 过滤过滤是指通过滤料的物理作用,将水中的悬浮物、泥沙等杂质分离出去。
常见的过滤材料有砂石、石英砂、活性炭等。
4.4 膜分离技术膜分离技术是指通过膜的选择性渗透性,将水中的溶质分离出去。
常见的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透。
4.5 离子交换离子交换是通过固体离子交换树脂完成的,通过选择性地吸附和释放水中的离子,实现对水质的改进。
常见的离子交换树脂有阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。
5. 电厂水处理系统设计与建设电厂水处理系统的设计和建设需要考虑以下几个方面: - 水质要求:根据电厂的用水需求和设备要求,确定所需的水质标准。
电厂化学水处理知识随着工业的发展,水资源的短缺和污染问题日益突出,水处理技术变得越来越重要。
电厂是工业中最大的用水单位之一,其排放的废水对环境和生态系统造成了巨大的影响。
因此,电厂水处理技术也成为了当前研究的热点之一。
本文将从电厂化学水处理的角度,介绍电厂水处理相关知识。
1.电厂水处理技术的重要性电厂水处理技术的重要性在于其处理的水量巨大,涉及到的污染物种类繁多。
电厂的水循环系统包括了锅炉进水、冷却塔进水、锅炉排放水、冷却塔排放水等多个环节。
其中,锅炉进水和冷却塔进水是电厂水处理的重点。
锅炉进水需要进行除氧和软化处理,以防止锅炉内的腐蚀和结垢。
冷却塔进水则需要进行防腐和除垢处理,以保证冷却塔系统的正常运行。
而锅炉排放水和冷却塔排放水则需要进行化学处理和生物处理,以符合国家排放标准,保护环境。
2.电厂水处理技术的种类电厂水处理技术可以分为物理处理、化学处理和生物处理三种。
物理处理包括了过滤、沉淀、膜分离等技术。
化学处理则包括了软化、除垢、防腐等技术。
生物处理则是通过微生物的代谢作用来分解污染物,包括了好氧处理和厌氧处理两种方式。
3.电厂化学水处理技术的应用电厂化学水处理技术主要应用于锅炉进水和冷却塔进水的处理。
锅炉进水需要进行除氧和软化处理。
除氧可以减少锅炉内的氧化物,防止锅炉内的腐蚀和结垢。
软化则是通过去除水中的硬度离子,防止水垢在锅炉管道内形成。
除氧和软化处理一般采用离子交换技术或反渗透技术。
冷却塔进水则需要进行防腐和除垢处理。
防腐处理一般采用缓蚀剂或杀菌剂,以防止腐蚀或微生物的滋生。
除垢则是通过添加化学剂或物理清洗,去除冷却塔内的水垢,保证冷却塔的正常运行。
4.电厂化学水处理技术的发展趋势随着科技的不断进步,电厂化学水处理技术也在不断发展。
目前,一些新型化学水处理技术已经应用于电厂水处理中,例如电化学氧化、高级氧化、纳米技术等。
这些新技术具有处理效果好、节能环保、操作简便等优点,将在未来逐渐替代传统的化学水处理技术。
电厂化学水处理知识随着工业化的发展,电力行业已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
然而,电厂的运行离不开水资源,而水资源的处理和利用也成为了电厂运行中不可或缺的一部分。
因此,电厂化学水处理知识的掌握对于电厂的正常运行和水资源的合理利用至关重要。
电厂水处理的目的是为了保证水质符合电厂的生产要求,同时保护环境和保障人类健康。
电厂水处理主要包括预处理、深度处理和再生处理三个阶段。
预处理是指对原水进行初步处理,以去除悬浮物、泥沙、有机物等杂质,以减轻后续处理的负担。
预处理的方法包括过滤、沉淀、搅拌沉淀等。
其中,过滤是最常用的预处理方法之一,其原理是利用过滤介质对水中的杂质进行过滤,以达到去除杂质的目的。
过滤介质可以是石英砂、活性炭、陶瓷等。
深度处理是指对预处理后的水进行进一步处理,以去除水中的溶解性有机物、无机盐等。
深度处理的方法包括反渗透、电渗析、离子交换等。
其中,反渗透是最常用的深度处理方法之一,其原理是利用半透膜对水进行过滤,以去除水中的溶解性有机物、无机盐等。
反渗透膜可以是聚酰胺膜、聚醚膜等。
再生处理是指对深度处理后的水进行再次处理,以达到再次利用的目的。
再生处理的方法包括臭氧氧化、紫外线消毒等。
其中,臭氧氧化是最常用的再生处理方法之一,其原理是利用臭氧对水中的有机物进行氧化分解,以达到再次利用的目的。
除了以上三个阶段的处理方法,电厂水处理还需要注意以下几个方面:1. pH值的控制:pH值是指水的酸碱度,对于电厂水处理来说,pH值的控制非常重要。
一般来说,电厂水处理的pH值应该在6.5-8.5之间。
2. 氧化还原电位的控制:氧化还原电位是指水中氧化还原反应的趋势,对于电厂水处理来说,氧化还原电位的控制也非常重要。
一般来说,电厂水处理的氧化还原电位应该在-200mV至+200mV之间。
3. 氯离子的控制:氯离子是一种常见的水中杂质,对于电厂水处理来说,氯离子的控制也非常重要。
一般来说,电厂水处理的氯离子含量应该在50mg/L以下。
水及水处理水的物理化学性质一、水的物理化学特性1、水分子的结构:2、水的特性:(1)水的缔合作用与密度(2)水的表面张力(3)水的热性质(4)黏度与流动性(5)水的导电性能(6)水的光学性质(7)盐类离子的水化作用二、物质在水中的溶解:水是良好的溶剂,对多种盐类与气体均具有良好的溶解能力,这一种性质对人类的生存及生产均有着十分密切的关系。
1、水对盐的溶解2、水对气体的溶解有多种气体能溶于水中,其中有常见气体在不同温度下溶解3、水的电离及其平衡天然水的特性及在电厂中的应用一、环境水体水的分布与循环二、天然水体的杂质天然水体中的水均含有多种杂质,归纳起来可分为三大类:悬浮物、胶体物及溶解物。
1、悬浮物2、胶体物3、溶解物(1)盐类溶解物(2)溶解气体(3)有机物水质特性指标表示方法及含义一、水质特性指标的表示方法水质特性的各项指标通常均可用符号表示,其中硬度、溶解固形物、化学耗氧量等是采用英文名称的第一个大写字母表示。
水中杂质种类很多,其中最为重要的特性指标是pH值、电导率、溶解氧、硬度、二氧化硅含量、纳含量、铁含量、氯离子含量、铜含量等。
二、主要水质特性指标的含义1、总固形物与总溶解固形物总固形物是指水中存在的全部固态物质,而总溶解固形物是指溶解组分的总量。
悬浮物=全固形物-溶解固形物2.含盐量与电导率(1)含盐量(2)电导率3、酸度和碱度(1)酸度它们与碱标准溶液作用至一定pH值所消耗的量定为酸度。
(2)碱度碱度是指水中所含能与强酸定量作用的物质的总量。
4、溶解气体氧及二氧化碳(1)氧气(2)二氧化碳(3)二氧化硫5、硬度水中除碱金属以外的金属离子钙、镁、铁、铝、钡、锶、锌等离子的总和即为硬度。
(1)碳酸盐硬度(2)非碳酸盐硬度(3)负硬度6、有机物与化学耗氧量天然水体中的机物种类很多,组成十分复杂,无法分别测定,就是测定有机物总量也很困难。
(1)化学耗氧量(COD)(2)生化需氧量(BOD)(3)总有机碳(TOC)电厂热力系统中各种水的含义(1)原水:电厂选作水源未作任何处理的水,视不同地区而不同,一般为江水、湖水、水库水或城市自来水网的水。
1)化学混凝:投加使得胶体分散体系脱稳和凝聚的过程称为化学混凝。
2)直流凝聚:直流凝聚是在过滤设备之前投加混凝剂,原水和混凝剂经混合设备充分混合后直接进入过滤设备,经过滤层的接触混凝作用就能较彻底地去除悬浮物。
直流凝聚处理通常用于低浊水的处理。
3)滤层或滤床:过滤设备中堆积的滤料层称为滤层或滤床。
水通过滤床的空塔流速简称滤速。
4)反洗强度:反洗强度是指每秒钟内每平米过滤断面所需要反洗水量的升数。
5)再生剂比耗:再生剂比耗表示单位体积树脂所用再生剂的量(mol/m )和该树脂的工作交换容量(mol/m )的比值,它反映了树脂的再生性能。
6)EDI:又称填充床电渗析,是一种不耗酸、碱而制取纯水的新技术。
它克服了电渗析不能深度除盐的缺点,又弥补了离子交换不能连续制水、需要用酸碱再生等不足。
7)离子交换树脂:是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物。
在它的分子结构中,可分为两部分,一部分称为离子交换树脂骨架,它是高分子化合物的基体,具有庞大的空间结构,支撑着整个化合物;另一部分是带有可交换离子的活性基团,它结合在高分子骨架上起着交换离子的作用。
8)产水通量:又称膜渗透通量或膜通量,指单位反渗透膜面积在单位时间内透过的水量。
9)背压:反渗透膜组件淡水侧压力与进水侧压力的压力差。
10)脱盐率:反渗透水处理装置除去的盐量占进水含盐量的百分比,用来表征反渗透水处理装置的除盐效率。
11)浓差极化:指在反渗透过程中,膜表面的浓水与进水之间有时会产生很高的浓度梯度。
12)牺牲阳极保护:异金属接触产生电偶腐蚀,使被保护的金属的电位负移而得到保护,而保护的金属电位正移而腐蚀。
与外加电流法相同,冷却水的电导率越高,保护范围大,保护效率也越高。
13)给水优化处理:根据水汽系统的材质和给水水质合理的选择给水处理方式和加药点,使给水、疏水系统所涉及的各种材料的综合腐蚀速率最小,带入锅炉腐蚀产物最低。
水的物理化学性质一、水的物理化学特性1、水分子的结构:2、水的特性:(1)水的缔合作用与密度(2)水的表面张力(3)水的热性质(4)黏度与流动性(5)水的导电性能(6)水的光学性质(7)盐类离子的水化作用二、物质在水中的溶解:水是良好的溶剂,对多种盐类与气体均具有良好的溶解能力,这一种性质对人类的生存及生产均有着十分密切的关系。
1、水对盐的溶解2、水对气体的溶解有多种气体能溶于水中,其中有常见气体在不同温度下溶解3、水的电离及其平衡天然水的特性及在电厂中的应用一、环境水体水的分布与循环二、天然水体的杂质天然水体中的水均含有多种杂质,归纳起来可分为三大类:悬浮物、胶体物及溶解物。
1、悬浮物2、胶体物3、溶解物(1)盐类溶解物(2)溶解气体(3)有机物水质特性指标表示方法及含义一、水质特性指标的表示方法水质特性的各项指标通常均可用符号表示,其中硬度、溶解固形物、化学耗氧量等是采用英文名称的第一个大写字母表示。
水中杂质种类很多,其中最为重要的特性指标是pH值、电导率、溶解氧、硬度、二氧化硅含量、纳含量、铁含量、氯离子含量、铜含量等。
二、主要水质特性指标的含义1、总固形物与总溶解固形物总固形物是指水中存在的全部固态物质,而总溶解固形物是指溶解组分的总量。
悬浮物=全固形物-溶解固形物2.含盐量与电导率(1)含盐量(2)电导率3、酸度和碱度(1)酸度它们与碱标准溶液作用至一定pH值所消耗的量定为酸度。
2)碱度碱度是指水中所含能与强酸定量作用的物质的总量。
4、溶解气体氧及二氧化碳(1)氧气(2)二氧化碳(3)二氧化硫5、硬度水中除碱金属以外的金属离子钙、镁、铁、铝、钡、锶、锌等离子的总和即为硬度。
(1)碳酸盐硬度(2)非碳酸盐硬度(3)负硬度6、有机物与化学耗氧量天然水体中的机物种类很多,组成十分复杂,无法分别测定,就是测定有机物总量也很困难。
(1)化学耗氧量(COD)(2)生化需氧量(BOD)(3)总有机碳(TOC)电厂热力系统中各种水的含义(1)原水:电厂选作水源未作任何处理的水,视不同地区而不同,一般为江水、湖水、水库水或城市自来水网的水。
水处理基本知识混凝剂:聚合铝(PAC):聚合铝就是在一定温度与一定压力下,用碱与氧化铝制取的一类聚合物,产品有固体与液体两种。
固体外观有无色、浅灰色、淡黄色几种,液体外观有无色、浅灰色、淡黄色或棕褐色几种,就是一种透明或半透明液体,无沉淀。
聚合铝适用范围广,对低浊度水、高浊度水、低温水及高色度水均有较好的处理效果;由于处理后,水中中性盐增加少,可节约除盐设备的用碱量,降低除盐设备的运行费用等。
在设备启动或原水浊度低时,为提高混凝效果,可适量投加PAM作为助凝剂。
聚丙烯酰胺(PAM),它就是一种非离子型的有机高分子絮凝剂,相对分子质量一般为200万-600万。
水解聚丙烯酰胺(HPAM)它就是阴离子型絮凝剂,PAM阳离子型就是聚丙烯酰胺的霍夫曼反应物。
NI+y;有机高分子絮凝剂,可与PAC联合使用,即作为助凝剂,也可以单独作为混凝剂使用。
(1) 化学方法化学方法就是向水中加入添加剂,以改善混凝过程,提高混凝处理效果,具体方法如下。
①投加碱与酸:对于碱度不高的中、低浊度水,可投加碱[Ca(OH)2、NaHC03、NaOH等]。
对于高浊度水或碱度较高的高、中等有机物水,可投加酸(H2S04、H2C03等)。
用以改变水中胶体的电荷,改变混凝剂水解产物的结构并改善其吸附杂质的性质;降低机械杂质的分子电荷,从溶解胶体中转移物质。
②投加助凝剂:此措施适用于各种浊度与中等有机物含量的天然水或污水。
提高细小矶花的有效碰撞率,加速混凝过程。
此外,由于聚合物的吸附架桥作用,增加了矶花的密度与强度,有利于矶花的沉降。
③投加膨润土及活性炭粉此措施适用于低温、低浊度水与受有机物污染较严重的地表水。
此措施可以加速矶花的形成与沉降,提高对有机物的去除率。
④向水中投加氧化剂(如氯、臭氧、高锰酸钾等)此措施适用于微生物与有机物含量较高的水。
它可以破坏亲水性的有机物与稳定的分散杂质。
(2) 物理方法物理方法就是改善混凝过程的物理条件,从而提高混凝处理效果,其具体方法如下。
①将水温调整到25-30℃此措施可创造矶花形成的最佳温度条件,增加矶花的粒度与强度,适应于低温水。
"②在澄清池的分离区或清水区加装斜板或斜管此措施可以缩短矶花的沉降距离,提高沉降效率,降低处理水的浊度。
此措施适用于各种水。
③预先对原水进行曝气吹脱处理此措施可以去除水中挥发性有机物与溶解、分散气体,防止澄清池水面出现泡沫与矶花上浮,提高澄清池出水质量。
此措施适用于含有较多挥发性有机物,受有机物污染较严重的天然水。
)m3r ~q%n④在矾花形成的开始阶段用空气进行搅拌此措施可强化矶花形成,氧化有机化合物与二价铁盐,防止矾花上浮。
此措施适用于各种水。
影响过滤的主要因素有以下几点:(1)滤料的粒径与滤层的高度在过滤设备的运行中,悬浮颗粒穿透滤层的深度,主要取决于滤料的粒径,在同样的运行工况下,粒径越大,穿透滤层的深度也越大,滤层的截污能力也越大,也利于延长过滤周期。
增加滤层的高度,同样有利于增大滤层的截污能力。
但就是应当指出的就是截污能力越大,反洗的困难也同样增大。
3x B,W2JF、v8VR jwZ(2)滤料的形状与滤层的空隙率滤料的形状会影响滤料的表面积,滤料的表面积越大,滤层的截污能力也越大,过滤效率也越高。
如采用多棱角的破碎粒滤料,由于其表面积较大,因而可提高滤层的过滤效率。
一般说,滤料的表面积与滤层的空隙率成反比,孔隙大,滤层的截污能力大,但过滤效率较低。
(3)过滤流速一般所指的滤速,就是在无滤料时水通过空过滤设备的速度,也称为“空塔速度”。
过滤设备的滤速不宜过慢或过快。
滤速慢意味着单位过滤面积的出力小,因此为了达到一定的出力,必须增大过滤面积,这样将大大增加投资。
滤速太快会使出水水质下降,而且因水头损失较大,而使过滤周期缩短。
在过滤经过混凝澄清处理的水时,滤速一般取8-12m/h。
(4)进水的前处理方式S:滤层的截污能力(又称泥渣容量),就是指单位滤层表面或单位滤料体积所能除去悬浮物的重量,可用每平方米过滤截面能除去泥渣的千克数(kg/m2),或每立方米滤料能除去泥渣的千克数(kg/m3)表示。
Qo:h xQ)R、c(5)水流的均匀性 P x;IBjp过滤设备在过滤或反洗过程中,要求沿过滤截面水流分布均匀,否则就会造成偏流,影响过滤与反洗效果。
在过滤设备中,对水流均匀性影响最大的就是配水系统,为了使水流均匀,一般都采用低阻力配水系统。
压力式过滤器所谓压力式过滤器就是指设备在一定压力下工作,通常外壳为一个密闭的钢罐。
压力式过滤器可分为单流与双流两种,单流式过滤器的滤料还可分为单层、双层与三层。
运行时,进水从进水管进入过滤器,经进水挡板均匀配水,自上而下通过滤层。
清水经滤嘴(水帽)收集后,由出水管引出。
①当过滤阻力达到一定值时,停止运行,进行反洗。
反洗方式可根据需要采用水冲洗或辅助空气冲洗、辅助表面冲洗。
采用辅助空气冲洗时,一般先将过滤器内水垫层中的水放至滤层边缘,然后从底部送入压缩空气冲洗滤层,再用气、水同时冲洗,最后单用水冲洗。
待滤层洗净后,停止反洗,进行正洗,待正洗水质合格后,进入下一周期运行。
②过滤速度单层滤料时为8-10m/h;双层滤料时为10-14m/h;三层滤料时为18-20m/h。
用做接触凝聚过滤时,过滤速度应适当降低。
③过滤周期一般以水头损失控制,单、双层滤料时采用49-59kPa,三层滤料时采用98kPa。
④冲洗强度单层滤料时采用10-15L/(s、m2),双层滤料时采用5-18L/(s、m2),三层滤料时采用18-20L/(s、m2)。
以滤层膨胀率达到40%-50%为宜。
⑤冲洗时间5-7min。
活性炭过滤器在锅炉补给水处理中的作用:锅炉补给水用自来水作为水源,自来水中的游离氯,会氧化离子交换树脂,因此必须除去水中的余氯。
此外,当原水被有机物严重污染时,往往需要进行氯化处理,并维持水中有一定余氯,此时也要求除去水中的余氯。
混凝、澄清、过滤处理,只能除去水中部分有机物,对COD的去除率一般只有40%左右,当原水有机物含量较高时,将会造成阴树脂的有机物污染。
除去水中的余氯与进一步降低水中有机物含量,活性炭吸附处理就是一种行之有效的方法。
水的预处理活性碳过滤器主要用来去除水中余氯及有机物,多层过滤床的作用主要就是用来降低水中的浊度。
活性碳过滤1、粒状活性碳使用前的处理:用5%(体积分数)的盐酸溶液浸泡活性碳,12-24h后,弃去废酸液。
用除盐水正洗,除去活性碳中残留的HCl(以5%AgNO3溶液检验),然后以除盐水反洗。
弃去存水,刮去上层炭末,最后以除盐水正洗到硬度(1/2Ca2++1/2Mg2+)<10μmol/L。
2、水质要求:进水水质:进水浊度≤2mg/L,进水余氯≤1mg/L;出水水质:出水CODMn<2、0mg/L,出水余氯<0、1mg/L;%q&L4V)D_#C6J^5@4P出水CODMn与总阴离子含量之比:小于0、004。
(1)运行流速5-15m/h;(2)工作压力≤0、6Mpa;X3si,n5nq(3)碳层高度≥2000mm;(4)运行周期24h左右反洗一次,或进、出口总压差升到0、05-0、1Mpa时需要反洗。
3、粒状活性碳过滤器反洗再生操作步骤:(1)反洗方式:放水,空气擦洗,最后水反洗;(2)空气擦洗强度:≤20L/(m2、s)f-t{0Qi(3)水反洗强度:≤14L/(m2、s))S+uN:rO5p J(4)水正洗强度:≤1、5L/(m2、s)/TH*{2D、(5)气擦洗时间:15-20min(6)水反洗时间:20-30min(7)水正洗时间:120min或出水变清时结束。
(8)失效标准 CODMn去除率≤20%(9)年损耗率≤5%当水中有机物含量少时,粒状活性碳层高可选0、6-1、5m,当有机物含量多时,层高可选1、5-3、0m。
运行流量(以1m3活性碳计)为8-12m3/h,当截污过多与活性丧失时,可进行反洗与再生,其操作步骤如下。
活性碳过滤器再生方法:kY4lmS*l1、反洗强度8-10L/m2、s,时间15-20min;2、蒸汽吹洗,0、3Mpa的饱与蒸汽吹洗15-20min;3、碱洗:用4%-6%左右NaOH,温度40℃,淋洗滤料层,用量为滤料体积的1、2-1、5倍;4、正洗:用软水清洗至出水合格时为止。
&V%K、eB2V-H活性炭完全失效后,可在1000℃下熔烧再生。
新树脂的预处理1、阳树脂的预处理a)水清洗(先反洗后正洗,洗至排水无色与无泡沫时为止);b)用约为树脂体积2倍的2%-4%NaOH溶液浸泡4-8h;c)排掉碱溶液,用水清洗至排液碱度小于20mmol/Ld)通入约为树脂体积2倍的5%HCl溶液浸泡4-8h;e)排掉酸溶液,用水清洗至排水酸度与进水强酸阴离子总与相近时为止。
2、阴树脂的预处理a)水清洗(先反洗后正洗,洗至排水无色、无味与无泡沫时为止);b)用约为树脂体积2倍的5%盐酸溶液,浸泡4-8h;c)排掉盐酸溶液,用水清洗至排酸度<20mmol/L时为止;d)通人约为树脂体积2倍的2%-4%的NaOH溶液,浸泡4-8h;e)排掉碱液,用H+交换水清洗至排水接近中性为止。
6u'@ q_R在处理过程中,氢氧化纳溶液的配制与浸泡后的清洗,应使用纯水、H+交换水、软化水,以免产生大量沉淀。
N$B`6N1X1Z }y浮动床工艺:dTc5[,R [SA]3z所谓浮动床,就就是运行时水流方向就是自下而上,再生时,再生液的流动方向就是自上而下,正好与逆流再生的流向相反,就是对流再生的另一种形式。
目前的浮床工艺又可分为交换器内充满树脂与不充满树脂两种,我国使用的浮床多为前者,实质上它就是一个满室床,并无法浮动。
对于充满树脂的浮床设备,在投运时,树脂(再生态)基本充满交换器。
因此,在运行初期与中期交换器停止运行,由于树脂层不可能发生扰动,也就不会对出水水质与树脂的工作交换容量产生影响。
但在运行后期,由于树脂转为失效型,树脂体积会收缩,这时会出现一个小的水垫层,同时保护层也已很薄,此时停运后再次起床,对出水水质与工作交换容量会产生一定的影响。
装满树脂的浮床,因为去掉了反洗空间,运行的稳定性得到了提高,但却带来了无法反洗的缺点。
为此,浮床设备要求进水浊度严格,而且必须设有体外清洗装置。
不充满浮床保留了交换器内的反洗空间,可以进行反洗。
由于这一空间的存在,运行中将出现部分树脂的浮动现象。
浮动树脂的多少取决于交换器内上部空间的大小与起床时的流速。
但至少应有40%的树脂,在运行中呈压实状态,以保证出水的质量。
对于此种浮床,在运行初期,交换器下部就会出现水垫层,所以为了防止乱层,不能停止运行。
1、浮床交换器的结构底部进水装置:有多孔板水帽式与穹形孔板石英砂垫层式等。