锅炉水处理原理与设备培训教材

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章,锅,锅炉水,处,处理原理,与,与设备,第一节,水,水中的,杂,杂质和水,质,质指标,一、水中,的,的杂质,按其颗粒大小的不同可,分,分成三类,：,：,1、悬浮,物,物,水流动时,呈,呈悬浮状态存在，但不溶于水的颗粒物,质,质；,其颗粒直,径,径在10,-4,mm以上；,通过滤纸可以被分,离,离出来；,主要是砂,子,子，粘土,以,以及动植,物,物的腐败,物,物质。,2、胶体,颗粒直径,在,在10,-6,-10,-4,mm之间的微,粒,粒；,许多分子和离,子,子的集合,体,体；,通过混凝作用分离,出,出来；,天然水中,的,的有机胶,体,体多半是,由,由动植物,腐,腐烂和分,解,解后生生,成,成的腐植,质,质，同时,还,还带有一,部,部分矿物,胶,胶质体，,主,主要是铁,、,、铝和硅,等,等的化合,物,物。,3、溶解,物,物质,主要是钙,、,、镁、钾,、,、钠等盐类和一些溶解气体；,盐类大都,是,是以离子状态存在,，,，其颗粒小于10,-6,mm。离子是,由,由于水溶,解,解了某些,矿,矿物质而,带,带入的；,溶解气体,主,主要有氧气和二氧化碳。,二、水中,杂,杂质的危,害,害,1、溶解,盐,盐类,会析出或,浓,浓缩沉淀,出,出来：,一部分形,成,成锅水中,的,的悬游杂,质,质水渣，,另一部分,附,附着受热,面,面的内壁,上,上水垢。,2、溶解,气,气体,对锅炉的,受,受热面产,生,生化学腐蚀。,锅炉水处,理,理的主要,任,任务：,降低水中,钙,钙、镁盐,类,类的含量,（,（俗称软化），防止,锅,锅内结垢,现,现象，,减少水中,的,的溶解气,体,体（俗称除氧），以减,轻,轻对受热,面,面的腐蚀,。,。,锅外水处,理,理,锅内水处,理,理,三、水质,指,指标,1、悬浮固形,物,物,水通过滤,纸,纸后被分,离,离出来的,固,固形物，,经,经干燥至,恒,恒重。,它的含量,是,是以1L,水,水中所含,固,固形物的mg数来,表,表示，即,（,（mg/L)。,2、溶解固形,物,物,将已被分,离,离出悬浮,固,固形物后,的,的水，经,蒸,蒸发、干,燥,燥后所得,的,的残渣，,单,单位为mg/L。,通常用溶,解,解固形物作为含盐,量,量的近似,值,值。,3硬度,把水中钙,（,（Ca,2+,)、镁,（,（Mg,2+,）离子的,总,总含量称,为,为总硬度（H)，单位：mmol/L。,溶解于水,中,中的重碳,酸,酸钙Ca(HCO,3,),2,、重碳酸,镁,镁Mg(HC0,3,),2,和钙、镁,的,的碳酸盐,称,称为碳酸盐硬,度,度（H,T,)，又称为暂时硬度。,水的总硬,度,度和碳酸,盐,盐硬度之,差,差就是非碳酸盐,硬,硬度（H,FT,)，又叫永久硬度,。,。,H=H,T,+H,FT,4、碱度（A),指水中含,有,有能接受,氢,氢离子的,物,物质的量,。,。,主要由HCO3,-,和CO3,2-,的盐类组,成,成。碱度,的,的单位用mmol/L表示。,水中所含,的,的各种硬,度,度和碱度,，,，它们之,间,间有内在,的,的联系和,制,制约。,5、相对碱,度,度,指锅水,中,中氢氧,根,根碱度,折,折算成NaOH的含,量,量和溶,解,解固形,物,物含量,之,之比值,。,。,相对碱,度,度是为防止锅,炉,炉苛性,脆,脆化而规定,的,的一项,技,技术指,标,标，我国规,定,定必须,小,小于0.2。,6、pH值,表示水,的,的酸碱,性,性指标,。,。,天然水,的,的pH,值,值一般,在,在6-8.5范围内,。,。,呈酸性,的,的水会,对,对金属,有,有腐蚀,性,性，因,此,此锅炉,给,给水都,要,要求pH7，而锅,水,水的pH值通,常,常控制,在,在10-12。,7、溶解氧,水温愈,高,高，则,气,气体溶,解,解度愈,小,小。,对压力,较,较高、,容,容量较,大,大的锅,炉,炉，给,水,水必须,除,除去溶,解,解氧。,含,含氧量,的,的单位,是,是mg/L。,8、磷酸根,为消除,锅,锅炉给,水,水带入,汽,汽锅的,残,残留硬,度,度，或,为,为了防,止,止汽锅,内,内壁腐,蚀,蚀，向,锅,锅内加,入,入一定,量,量的磷,酸,酸盐。,9、亚硫酸,根,根,给水中,的,的溶解,氧,氧可用,化,化学方,法,法去除,，,，常用,的,的化学,药,药剂为,亚,亚硫酸,钠,钠。,10、含油量,天然水,一,一般不,含,含油，,可,可是蒸,汽,汽的凝,结,结水或,给,给水在,使,使用过,程,程中有,可,可能混,入,入油类,。,。,锅水含,油,油及碱,类,类等物,质,质，在,水,水位表,面,面易形,成,成泡沫,层,层，使,蒸,蒸汽带,水,水量增,加,加。,四、水,质,质标准,见教材表10-2、10-3、10-4。,见相关锅炉手,册,册。,第二节,钠,钠,离,离子交,换,换软化,通常采,用,用阳离子,交,交换法,。,。,阳离子,型,型离子,交,交换剂,由,由阳离,子,子和负,荷,荷阴离,子,子根（R）组,成,成,过去：钠氟石,、,、磺化,煤,煤（交换,容,容量小,、,、化学,稳,稳定性,差,差、机,械,械强度,不,不好、,易,易碎）,现在：合成离,子,子交换,树,树脂（强酸,性,性苯乙,烯,烯系和,丙,丙烯酸,系,系，交,换,换能力,大,大、机,械,械强度,和,和工作,稳,稳定性,好,好）,常用的,阳,阳离子,交,交换水,处,处理有钠离子、氢离子和铵离子,交,交换等。,第二节,钠,钠,离,离子交,换,换软化,一、钠,离,离子交,换,换软化,原,原理,第二节,钠,钠,离,离子交,换,换软化,一、钠,离,离子交,换,换软化,原,原理,（1）,经,经钠离,子,子交换,后,后，水,中,中的钙,镁,镁盐类,都,都变成,钠,钠盐,（2）,水,水中的,重,重碳酸,盐,盐碱度,均,均转变,为,为钠盐,碱,碱度，,钠,钠离子,交,交换只,能,能软化,水,水，不,能,能除碱,（3）,由,由于钠,离,离子当,量,量值比,钙,钙镁离,子,子大，,交,交换后,含,含盐量,有,有所增,加,加,失效后,钠,钠离子,交,交换剂,使,使用浓,度,度为5-8%,的,的NaCl溶,液,液进行,还,还原（,再,再生）,二、固,定,定床钠,离,离子交,换,换设备,及,及其运,行,行,运行中离子交,换,换剂层,是,是固定,不,不动的，通,常,常使原水由,上,上而下不断地,通,通过交,换,换剂层,。,。,按再生,运,运行方,式,式分为,：,：,顺流再,生,生：交换,运,运行时,水,水流方,向,向和再,生,生时还,原液流,动,动方向,一,一致。,逆流再,生,生：交换,运,运行时,水,水流方,向,向和再,生,生时还,原液流,动,动方向,不,不一致,。,。,（一）,顺,顺流再,生,生,都是由上向,下,下流动。,1、钠,离,离子交,换,换器构,造,造,2、钠,离,离子交,换,换器的,运,运行,1）软化：原水,进,进入交,换,换器内,分,分配漏,斗,斗，自,上,上而,下均匀,地,地流过,交,交换剂,层,层，软,水,水由底,部,部,集水装,置,置汇集,，,，送往,软,软化水,箱,箱。,2）反洗：目的,是,是松动,软,软化时,被,被压实,了,了的交,换剂层,，,，同时,带,带走交,换,换剂表,层,层的,污物和,杂,杂质。,具,具有一,定,定压力,的,的反,洗水自下而,上,上通过交,换,换剂层,，,，从,顶部排,出,出。,3）还原（,再,再生）：目的,使,使失效,的,的交换,剂,剂恢复,交,交换,能力。,盐,盐液由顶部多,个,个辐射,型,型,喷嘴喷,出,出，流过,失,失效的,交,交换,剂，废,盐,盐液经,底,底部集,水,水装置,汇,汇,集排出,。,。,下面的,交,交换剂,，,，再生,程,程度差,，,，,增大了,盐,盐液的,耗,耗量。,4）正洗：目的,是,是清除,交,交换剂,中,中残余,的,的再生,剂,剂,和再生,产,产物。,正,正洗水,由,由交换,器,器上进,下出。通常,将,将含有,盐,盐分的,正,正洗水,送,送,入反洗,水,水箱存,起,起来，,供,供下次,反,反洗时,使用。,顺流再,生,生固定,床,床,优点：,结,结构简,单,单、运,行,行维修,方,方便，,水,水质适,应,应性,强。,缺点：,再,再生效,果,果差，,盐,盐液耗,量,量大。,（二）,逆,逆流再,生,生,克服了,顺,顺流再,生,生时底,部,部交换,剂,剂再生,较,较差的,缺,缺陷。,再生液,由,由下进,入,入，流,速,速较高,时,时和反,洗,洗时一,样,样使交,换,换剂层,产,产生扰,动,动，交,换,换剂上,下,下层次,被,被打乱,，,，称为乱层。,1、见结构,图,图（看,教,教材）,2、运,行,行步骤,（,（小反,洗,洗、排,水,水、顶,压,压、反,洗,洗、小,正,正洗、,正,正洗）,三、钠,离,离子交,换,换系统,当原水,硬,硬度小,于,于8mmol/L时,，,，采用,单,单级钠,离,离子交,换,换。,当原水,硬,硬度大,于,于8mmol/L时,，,，采用,双,双级钠,离,离子交,换,换。,第三节,离,离,子,子交换,除,除碱,一、氢,钠离,子,子交换,原,原理及,系,系统,二、铵,钠离,子,子交换,原,原理及,系,系统,三、部,分,分钠离,子,子、部,分,分氢离,子,子交换,原,原理及,系,系统,（一）软化流,程,程,原水从,交,交换塔,底,底部进,入,入上升,，,，与从,塔,塔顶送,入,入的树,脂,脂进行逆流、,悬,悬浮状,离,离子交,换,换，原水,由,由塔顶,溢,溢流槽,，,，饱和,树,树脂最,后,后落入,塔,塔底借,喷,喷射器,被,被送至,再,再生塔,顶,顶部。,（二）再生流,程,程,饱和树,脂,脂经再,生,生塔上,段,段与自,下,下而上,的,的再生,液,液相遇,进,进行逆,流,流再生,，,，再生,液,液由上,部,部的废,液,液管排,出,出。,第四节,流,流,动,动床离,子,子交换,（三）清洗流,程,程,树脂下,落,落至再,生,生塔下,段,段，与,自,自下而,上,上的清,洗,洗水逆,向,向接触,，,，进入,清,清洗段,的,的下面,，,，被水,压,压送至,交,交换塔,顶,顶部。,清,清洗水,一,一股向,上,上流，,作,作清洗,用,用，另,一,一股向,下,下流，,输,输送再,生,生树脂,。,。,敞开式,装,装置不,承,承受压,力,力，可,用,用塑料,制,制作；,设备简,单,单，加,工,工容易,；,；,不需自,控,控装置,，,，可连,续,续稳定,运,运行；,还原液,耗,耗量较,低,低，出,水,水质量,较,较高。,第六节,其,其它水,处,处理方,法,法,对小型,锅,锅炉采,用,用简易,水,水处理,方,方法。,一、锅内水,处,处理,（一）,钠,钠盐法,（,（加碱,法,法）,常用的,有,有磷酸,三,三钠、,纯,纯碱（,碳,碳酸钠,）,）和火,碱,碱（氢,氧,氧化钠,）,）。,必须加,强,强排污,管,管理。,（二）,有,有机胶,法,法,（三）,复,复合防,垢,垢剂,（四）,石,石墨法,二、物理水,处,处理,磁化法,和,和高频,（,（电场,）,）水性,改,改变法,。,。,三、电渗析,水,水处理,在直流,电,电场的,作,作用下,，,，利用,阴,阴阳离,子,子交换,膜,膜对溶,液,液中阴,阳,阳离子,的,的选择,透,透过性,，,，将溶,液,液中溶,质,质和水,进,进行分,类,类,第八节,水,水的,除,除氧,化学腐,蚀,蚀,第八节,水,水的,除,除氧,电化学,腐,腐蚀,阴极去,极,极化剂,（,（H,+,、O,2,）,阳极去,极,极化剂,（,（OH,-,）,第八节,水,水的,除,除氧,气体溶,解,解定律,（,（亨利,定,定律）,任何气,体,体在水,中,中的溶,解,解度是,与,与此气,体,体在水,界,界面上,的,的分压,力,力成正,比,比的。,热力除,氧,氧,真空除,氧,氧,解吸除,氧,氧,化学除,氧,氧,一、热,力,力除氧,热力除,氧,氧不仅除去水,中,中溶解,氧,氧，而且,同,同