熱力發電廠水汽循環高壓鍋爐給水系統

發電廠除鹽水設備系統水處理工藝比較

熱力發電廠水汽循環高壓鍋爐給水系統熱力發電廠水汽循環系統中對作為熱力系統工作介質及冷卻介質的水有嚴格的水質要求，如高壓鍋爐給水不僅要求硬度低，溶氧量極微、固體含量和有機物含量也極微，沒有達到給水標準的水將會使發電廠設備無法安全經濟的運行，需要嚴格的控制用水水質。為此制定了熱力發電廠各種用水的質量指標，既達到《GB_T12145-1999_火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量》的標準。

產水水質標準：

電 導 率:≤0.2μs/cm  硬度:≈0mg/L  二氧化硅:≤20μs/cm  pH(25℃):8.5-9.2(加氨后)

常見發電廠除鹽水設備系統幾種常用水處理工藝：

1、全離子交換：預處理系統→陽床脫鹽系統→脫CO2裝置→陰床脫鹽系統→混床除鹽系統→加氨系統→除氧器→出水→用水點

2、反滲透+離子交換：預處理系統→一級反滲透系統→脫CO2裝置→混床除鹽系統→加氨系統→除氧器→出水→用水點

3、二級反滲透：預處理系統→一級反滲透系統→脫CO2裝置→一級反滲透系統→加氨系統→除氧器→出水→用水點

4、反滲透+電除鹽：預處理系統→一級反滲透系統→脫CO2裝置→EDI電除鹽系統→加氨系統→除氧器→出水→用水點

幾種發電廠除鹽水設備系統常用水處理工藝比較：

過濾器

過濾器是利用一種或幾種過濾介質，在一定的壓力下把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒材料，從而有效的除去懸浮雜質使水澄清的過程，常用的濾料有石英砂，無煙煤，錳砂等，主要用于水處理除濁，軟化水，純水的前級預處理等，出水濁度可達3度以下。

在水處理過程中，過濾一般是指以石英砂、無煙煤等濾料層截留水中懸浮雜質，從而使水獲得澄清的工藝過程。用于過濾的多孔材料稱為濾料，石英砂是zui常見的濾料。濾料有粒狀，粉狀和纖維狀多種。常用濾料有石英砂、無煙煤、活性炭、磁鐵礦、拓榴石、陶瓷、塑料球等。

過濾器（濾床），既采用兩種以上的介質作為濾層的介質過濾器，在工業循環水處理系統中，用以去除污水中雜質、吸附油等，使水質符合循環使用的要求。過濾的作用，主要是去除水中的懸浮或膠態雜質，特別是能有效地去除沉淀技術不能去除的微小粒子和細菌等，BOD5和COD等也有某種程度的去除效果。

過濾器構成

過濾器主要由過濾器體、配套管線和閥門構成。其中過濾器體主要包括以下組件：簡體；布水組件；支撐組件；反洗氣管；濾料；排氣閥(外置)等。

濾料的選擇依據

(1)必須有足夠的機械強度，以免在反沖洗過程中很快地磨損和破碎；

(2)化學穩定性要好；

(3)不含有對人體健康有害及有毒物質，不含有對生產有害、影響生產的物質；

(4)濾料的選擇，應盡量采用吸附能力、截污能力大、產水量高、出水水質好的濾料。

在濾料中，卵石主要是起支撐作用，在過濾工藝過程中，因其強度高，相互之間的間距縫隙穩定，孔隙大，便于正洗工序中，濾后水順利通過；同樣，反洗工序中，反洗水和反洗空氣等能順利通過。常規配置中，卵石分為四種規格，鋪墊方式為自下而上先大后小。

濾料的粒徑和裝填高度之間的關系濾床的高度和濾料的平均粒徑的比值為800-1000(設計規范)。濾料的粒徑的大小和過濾精度相關。

常見介質過濾器

1.多介質過濾器

在水處理上使用的多介質過濾器，常見的有：無煙煤-石英砂-磁鐵礦過濾器，活性炭-石英砂-磁鐵礦過濾器，活性炭-石英砂過濾器，石英砂-陶瓷過濾器等。

多介質過濾器的濾層設計，主要考慮的因素為：

1、不同濾料具有較大的密度差，保證反洗擾動后不會發生混層現象。

2、根據產水用途選擇濾料。

3、粒徑要求下層濾料粒徑小于上層濾料粒徑，以保證下層濾料的有效性和充分利用。

事實上，以三層濾床為例，上層濾料粒徑zui大，由密度小的輕質濾料組成，如無煙煤、活性炭；中層濾料粒徑居中，密度居中，一般為石英砂組成；下層濾料由粒徑zui小，密度zui大的重質濾料組成，如磁鐵礦。由于密度差的限制，三層介質過濾器的濾料選擇基本上是固定的。上層濾料起粗濾作用，下層濾料起精濾作用，這樣就充分發揮了多介質濾床的作用，出水水質明顯好于單層濾料的濾床。而對于飲用水，一般禁止使用無煙煤，樹脂等濾料。

2.石英砂過濾器

石英砂過濾器是一種采用石英砂作為濾料的過濾器。可有效去除水中的懸浮物，并對水中的膠體、鐵、有機物、錳、細菌、病毒等污染物有明顯的去除作用。其有過濾阻力小，比表面積大，耐酸堿性強，耐氧化，PH適用范圍為2-13，抗污染性好等優點，石英砂過濾器的*優點還在于通過優化濾料和過濾器的設計，實現了過濾器的自適應運行，濾料對原水濃度、操作條件、預處置工藝等具有很強的自適應性，即在過濾時濾床自動形成上疏下密狀態，有利于在各種運行條件下保證出水水質，反洗時濾料充分散開，清洗效果好。砂過濾器具有過濾速度快、過濾精度高、截污容量大等優點。廣泛用于電力、電子、飲料、自來水、石油、化工、冶金、紡織、造紙、食品、游泳池、市政工程等各種工藝用水、生活用水、循環用水和廢水的預處理領域。

石英砂過濾器設備結構簡單、運行可以實現自動控制、處理流量大、反沖次數少、過濾效率高、阻力小、操作維修方便等特點。

3.活性炭過濾器

濾料為活性炭，用于去除色、味、余氯和有機物，其主要作用方式是吸附，活性炭是一種人工制成的吸附劑。

活性碳過濾器廣泛用于生活用水及食品工業、化工、電力等行業的水的預處理。由于活性炭具有發達的細孔結構和巨大的比表面積，因此對水中的溶解性有機物，如苯類，酚類化合物等具有很強的吸附能力，而且對于用生物法和化學法很難去除的有機污染物，如色度、異臭、表面活性劑、合成洗滌劑和染料等都有較好的去除效果。粒狀活性炭對水中的Ag^+，Cd^2+，CrO4^2-等離子去除率達85%以上。通過活性炭濾床后，水中懸固小于0.1mg/L，COD去除率一般為40%~50%，游離氯小于0.1mg/L。

4.錳砂過濾器

裝填精制錳砂和石英砂二元濾料，用于去除水中鐵、錳。一般只在含鐵錳原水的預處理中使用。

應用領域

反滲透、電滲析、離子交換器、超濾等系統的預處理

發電、化工、造紙、飲料等的原水前期過濾處理

化工廠給水的脫色、去有機物

生活用水預處理

工業用水處理

游泳池用水處理

循環水旁濾系統

地表水、地下水降濁除色.

超濾概念

超濾是利用多孔材料的攔截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅動下，溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側，溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質則不能透過纖維壁而被截留，從而達到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作，無相態變化，不產生二次污染。 中空纖維超濾膜是超濾技術中zui為成熟與*的一種形式。中空纖維外徑0.5-2.0mm，內徑0.3-1.4mm，中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質的分子量表達，截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動，分別構成外壓式與內壓式。超濾是動態過濾過程，被截留物質可隨濃縮小排除，不致堵塞膜表面，可*連續運行。

超濾設備

超濾

一、超濾設備工作原理：

超濾是一種以篩分為分離原理，以壓力為推動力的膜分離過程，過濾精度在0.005-0.01μm范圍內， 可有效去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源及高分子有機物質。可廣泛應用于物質的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉化，常溫下操作，對熱敏性物質的分離尤為適宜，并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能，能在60℃ 以下，pH為2-11的條件下*連續使用。 二.超濾膜的分類： 超濾膜按結構型式分為板框式（板式）、中空纖維式、納米膜表超濾膜、管式、卷式等多種結構。其中，中空纖維超濾膜是超濾技術中zui為成熟與*的一種形式。中空纖維外徑0.4-2.0mm，內徑0.3-1.4mm，中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質的分子量表達，截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動，分別構成外壓式與內壓式中空超濾膜。超濾是動態過濾過程，被截留物質可隨濃縮液排除不致堵塞膜表面，可*連續運行。

三.超濾技術的應用：

早期的工業超濾應用于廢水和污水處理。三十多年來，隨著超濾技術的發展，如今超濾膜技術的應用領域已經很廣，主要包括食品工業、飲料工業、乳品工業、生物發酵、生物醫藥、醫藥化工、生物制劑、中藥制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收以及環境工程等等。

四.超濾設備的優點：

A.超濾膜元件采用世界*膜公司產品，確保了客戶得到目前世界上的有機膜元件，從而確保截留性能和膜通量。

B.系統回收率高，所得產品品質優良，可實現物料的高效分離、純化及高倍數濃縮。

C.處理過程無相變，對物料中組成成分無任何不良影響，且分離、純化、濃縮過程中始終處于常溫狀態，特別適用于熱敏性物質的處理，*避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端，有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養成分。

D.系統能耗低，生產周期短，與傳統工藝設備相比，設備運行費用低，能有效降低生產成本，提高企業經濟效益。

E.系統工藝設計*，集成化程度高，結構緊湊，占地面積少，操作與維護簡便，工人勞動強度低。

F.系統制作材質采用衛生級管閥，現場清潔衛生，滿足GMP或FDA生產規范要求。

G.控制系統可根據用戶具體使用要求進行個性化設計，結合*的控制軟件，現場在線集中監控重要工藝操作參數，避免人工誤操作，多方位確保系統*穩定運行。

五.中空纖維超濾膜在使用中應注意事項：

A.過濾系統要定期滅菌。超濾膜可以截留細菌，但不可以殺死細菌，截留率再好的超濾膜也不能*保證干凈區不長一個細菌，有細菌就可能大量繁殖。直接影響到透過水質，譬如有的礦泉水成品中出現半透明絲狀白色絮狀的霉菌團，主要是系統被霉菌污染所致。因此，必須定期對周轉環境及過濾系統進行定期滅菌，滅菌的操作周期因供給原水的水質情況而定，對于城市普通自來水而言，夏季7～10天，冬季30～40天，春秋季20～30天。地表水作為供給水源時，滅菌周期更短。滅菌藥品可用500～1000mg/L次氯酸鈉溶液或1%過氧化氫水溶液循環流或浸泡約半小時即可。

B.由于每根超濾組件在出廠前加入保護液，使用前要*沖洗組件中的保護液，先用低壓（0.1MPa）給水沖洗1小時，然后再用高壓（0.2MPa）給水沖洗1小時，無論低壓還是高壓沖洗時，系統的產水排放閥均應全部打開。在使用產水時，應檢查并確認產品水中不含有任何殺菌劑。

C.超濾組件要輕拿輕放，并注意保護，由于超濾組件是精密器材，所以在使用安裝時要小心，要輕拿輕放，更不能甩壞。組件若停用，要先用清水沖洗干凈后，加0.5%甲醛水溶液進行消毒滅菌，并密封好。如冬天組件還要進行防凍處理，否則組件可能報廢。

六、使用條件、使用狀態：

錯流過濾或全量過濾，反向沖洗與快速沖洗 反沖洗壓力：<0.1MPa 反沖洗流量：200L/m2/h反沖洗頻率：隨進水水質而變化15～60min反沖洗時間：30-60sec化學沖洗：隨膜材質及膜污染情況而定滅菌處理：NaClO沖洗每周一次至每月一次特點：可以顯著提高沖洗強度有利于膜的再生

超濾設備的用途

一、污水、廢水的回收利用

一些西方國家曾經利用一些方法處理污水，但是處理之后的效果不佳，沒有從根本上進行*的處理。此外，超濾設備其價格比較低為廢水回收再利用提供了有力的條件。其實，從城市污水處理廠和工場中排出的廢水經過處理之后*可以再利用，然而此類做法在西方用戶那里難以得到信賴。Windhoek曾經將污水處理廠的出水采用膜技巧回用為飲用水。

二、地表水處理

超濾設備大多數是利用在地表水處理之上的，處理后的水用于澆灌或作為反滲透的進水，來制備工業用水。這類工廠在荷蘭等地的數量逐步上升。這種技巧供給了不用在購置越來越貴的飲用水就能就近取用地表水。

三、生活飲用水處理

因為生活水平的提高，人們對飲用水的質量要求也就越來越高，水處理公司關注控制供水管網中存在的微生物的量。為了做到這一點，是以一種方法是停止昂貴、頻仍的水質檢驗，或許在供水終端設置防止細菌和病毒進進的樊籬。采用UF系統，可以很是方便的建成多么的樊籬。超濾膜對細菌的往除率可以達到6log，關于病毒的往除率達到4log，是以水廠和用水者都不用在擔心細菌和病毒的標題。因為飲用水的質量自身就很高，是以此時的膜系統可以可以采用很高的膜通量，可以達到135升/平米.小時。同時較高的進水前提，是以反沖頻率和化學加強反洗的頻率都可以很是低，產水量可以達到99%。假設需要還可以設立二級超濾設備，將*級的反洗水進一步回用。

四、用來進行海水淡化

中東地區是水資本缺乏zui嚴重的處所。為懂得決這個標題，zui早人們凡是采用蒸餾技巧。從十九世紀60年月，膜技巧被用于處理這些國家的缺水標題。可是，良多反滲透海水淡化(利用半透過膜為海水脫鹽出產海水)(利用海水脫鹽出產海水)系統面臨著膜污染嚴重的標題。重要因為反滲透系統的傳統的預處理方法無法供給靠得住的進水水質。是以盡年夜年夜都淡化工場，在遠遠低于其設計出水量的情況下任務，甚至有些工場的出水量達不到zui后設計的30%。小型淡化裝置的研究很是明白的剖明，超濾系統可以很是有掌握的控制海水的水質，為反滲透系統供給高質量的進水。耐久實驗也剖明，超濾系統的出水SDI值可以很是好的控制在2以下。這些測試在超濾系統(又稱為超濾設備)前不用用任何預處理，而且實用各類海水水質。

超濾設備典型工藝流程

原液－儲罐－加壓泵－精密過濾器－中空超濾設備－儲液罐－反洗水箱－反洗泵。

超濾設備工藝流程

超濾是利用多孔材料的攔截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅動下，溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側，溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質則不能透過纖維壁而被截留，從而達到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作，無相態變化，不產生二次污染。超濾直飲水設備就是以超濾膜為核心產品對水質進行過濾。產出來的水就是我們通常所說的礦泉水。

應用范圍

◆礦泉水：在礦泉水制造中，應用超濾技術，在工程設計中，將根據礦泉水的水源水質分析報告，針對性地選擇膜的孔徑和膜的類型，設計超濾設計。

◆食品：乳制品、果汁、酒、調味品等食品的生產中逐步采用超濾技術，如牛奶或乳清中蛋白和低分子量的乳糖與水的分離，果汁澄清和去菌消毒，酒中有色蛋白、多糖及其它膠體雜質的去除等，醬油、醋中細菌的脫除，較傳統方法顯示出經濟、可靠、保證質量等優點。

◆醫藥：在醫藥和生物化工生產中，常需要對熱敏性物質進行分離提純，超濾技術對此顯示其突出的優點。用超濾來分離濃縮生物活性物(如酶、病毒、核酸、特殊蛋白等)是相當合適的從動、植物中提取的藥物(如生物堿、荷爾蒙等)，其提取液中常有大分子或固體物質，很多情況下可以用超濾來分離，使產品質量得到提高。

◆純水、超純水：工業用水的初級純化，純水超純水制備RO預處理，純水、超純水終端處理。

◆環保：工業廢水深度處理，城市中水回用系統，電泳漆、油品的回收。

◆發酵：生化發酵液分離與精制、酶的濃縮與精制、糖及*澄清過濾。

一、反滲透水處理裝置概述

隨著工業上對運用水的要求越來越高，加上膜材料、制膜方法的不斷發展，膜分離技術也得到了很大的擴展。其中，反滲透膜處理水也得到了很好的發展。

二、反滲透水處理裝置原理

半透膜將溶液與純溶劑分開，因為存在著濃度差，純溶劑會向溶液一側擴散，這就叫滲透。若在溶液一側加壓，使壓力超過滲透壓，則溶液一側的溶劑會向著純溶劑一側流動，從而實現溶質與溶劑的分離，這就叫反滲透。

三、反滲透水處理裝置-反滲透膜分離技術的特點：

（1）、在常溫不發生相變的情況下，可以對溶質和水進行分離，適用于對熱敏感物質的分離和濃縮；與有相變的分離方法相比，能耗較低。

（2）、雜質去除范圍廣，可以去除無機鹽類、有機物雜質、細菌、病毒等。

（3）、脫鹽率高，可實現大于99%

（4）、分離裝置簡單，易操作、控制和維護。

（5）、對進水水質有一定要求，如污染密度指數（SDI15）≤5、濁度＜1.0NTU、保證沒有余氯或類似氧化物等。

四、反滲透水處理裝置運用范圍

主要運用于電子、化工、印染、食品、制藥及飲用純水等領域。

基本介紹

混床是混合離子交換柱的簡稱，是針對離子交換技術所設計的設備。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹脂酌情考慮選擇。混床也分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進行，再生時樹脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少，操作簡便。

混床處理工藝的設備包括混合離子交換器和體外再生設備。其中體外再生設備主要包括樹脂分離器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設備。

系統結構

外殼采用優質304不銹鋼或碳鋼襯膠制造，內裝強型或弱型陰陽離子交換樹脂和大孔吸附樹脂，成為陰，陽床或有機物清掃器。

系統作用

混床主要用來降低水中的硬度，堿度和陰陽離子，使其成為軟化水或去離子水。

設備優點

1、出水水質優良，出水pH值接近中性。

2、出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進水水質或組分、運行流速等）對混床出水水質影響不大。

3、間斷運行對出水水質的影響小，恢復到停運前水質所需的時間比較短。

4、回收率達到*

應用范圍

混床一般放置在電滲析器或反滲透裝置之后（或直接應用于含鹽量較低的水），對水進一步脫鹽可制取較高純水，廣泛使用在電子、化工、醫藥、原子能、電力等行業。

構成及性能

混床外殼制作材質有玻璃鋼、有機玻璃、不銹鋼、碳鋼、防腐等，外型為圓柱型，直徑Φ200—2500mm，產水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子交換樹脂，陰床裝載強堿陰離子交換樹脂，裝載高度一向在1000—2400 mm，小型濾帽式設備底部沒有承托層，中大型設備底部有粒度不同多級別石英砂承托層，逆流再生固定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層樹脂。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa，其他材質的設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配備有酸箱、酸泵再生系統，陰床配備有堿箱、堿泵再生系統。

EDI（Electrodeionization）連續電除鹽技術

EDI科學地將電滲析技術和離子交換技術融為一體，通過陽、陰離子膜對陽、陰離子的選擇透過作用以及離子交換樹脂對水中離子的交換作用，在電場的作用下實現水中離子的定向遷移，從而達到水的深度凈化除鹽，并通過水電解產生的氫離子和氫氧根離子對裝填樹脂進行連續再生。特點：制水過程不需酸、堿化學藥品再生即可連續制取高品質超純水，它具有技術*、結構緊湊、操作簡便的優點