浅议工业锅炉水处理技术应用现状

【摘 要】 本文就工业锅炉水处理技术应用现状进行归纳，从工业锅炉水处理的技术原理和方法、工业锅炉水处理的药剂配方、工业锅炉水处理设备等三个方面对其现状进行了阐述。

【关键词】 工业锅炉 水处理 技术原理 应用现状

工业锅炉等热力设备在使用的过程中，由于水质的问题，会在其受热面上出现结垢、腐蚀、盐类的沉积等现象。而且这些问题的出现都需要一个积累的过程，这就造成了在问题的初期往往很难发现，往往只有在出现炉管堵塞、或者受热面发生鼓泡、变形，或者是出现泄漏时，为设备的维护和维修带来了极大的困难。

1 工业锅炉水处理技术应用现状

1.1 离子交换法处理技术

1.1.1 钠离子交换

这是工业锅炉给水中最通用的一种污水处理方式。过程原理如下：

Ca2++2NaR CaR2+2Na+

Mg2++2NaR MgR2+2Na+

从公式可以看出，经钠离子交换后，软化后的水残留硬度Hc可降至0.03mmol/L以下，而碱度不变，含盐量稍有增加。

钠离子交换有单级钠离子交换和双级钠离子交换两种工艺配置，前者适用于硬度和碱度都较低的原水，后者可用于硬度较高（大于10mmol/L）或含盐较高（大于500mg/L）的原水。

1.1.2 氢离子交换

氢离子交换过程反应式如下：

Cu2++2HR CaR2+2H+

Mg2++2HR MgR2+2H+

Na++HR NaR+H+

原水经氢离子交换后，水质得到软化，碱度低降，发生如下变化：

硬度除去，残留硬度Hc可降至0.03mmol/L以下，水质呈酸性。

1.1.3 联合离子交换

将二种交换器的软水以一定比例混合，使之发生中和反应。

H2SO4+2NaHCO3 ――> Na2SO4+2H2O+2CO2

HCl+NaCHO3 ――> NaCl+H2O+CO2

中和后产生的CO2可通过脱气除去，这样，酸度、碱度均降低，同时也降低了软水的含盐量。氢-钠联合离子交换水处理系统有并联、串联和综合三种。为了软化脱碱还可采用铵-钠联合离子交换和氯-钠联合离子交换。

1.2 膜法处理技术

膜法处理技术就是利用半透膜实施的反渗透技术。当两种不同浓度或者不同溶质的溶液被膜隔开时，就会出现溶剂有低浓度一边流向高浓度一边，直到两边出现一定的高度差，才停止运动，把膜两侧的高度差或者是压力差称为“渗透压”。当溶液的两端达到平后以后，如果再在高浓度的一侧施加压力，溶剂分子就会再一次的向低浓度一侧迁移，从而实现水的纯化，我们把这种过程称为“反渗透现象”。反渗透除盐率高低主要决定于反渗透半透膜的选择，目前，较高选择的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。

1.3 脱氧处理技术

锅炉给水中的溶解氧（DO）会导致给水系统和锅炉本身的氧腐蚀。DO的存在是氧腐蚀的关键。为了减弱氧腐蚀，就要除去水中的氧气，经过长期的摸索，找到了很多的方法，比如，化学的方法，包括化学药剂法、铁屑除氧、电化学除氧等；物理的方法包括热力除氧、真空除氧、解析除氧等。

化学药剂法，向水中投加化学药剂，使其与水中的DO发生反应，生成新的化合物，以此达到除氧的目的。该方法一般用于除氧要求较高的场合，或作为深度除氧来应用。与其他方法相比，该法除氧效果好，设备简单，操作方便。

铁屑除氧法，近年来发展的海绵铁用于除氧，解决了传统铁屑除氧的接触面积小，不粉化，易板结等问题，设备简单，操作方便，投资小。原理是水流经海绵铁时，DO与之发生反应。

解析脱氧中气体一般采用CO（也可用N），DO随CO脱出后，进入反应器，与炽热的木炭反应生成CO，之后继续进入水中进行脱氧。解析除氧设备简单，操作方便，目前已经实现无人操作，投资小，不需投加化学药品，可低温除氧。

2 工业锅炉水处理设备应用现状

2.1 固定床离子交换器

这是目前较为普遍使用的一种设备，按运行时水流的进出方向和再生液的进出方向不同，可分为顺流再生和逆流再生两种。逆流再生交换时水流的方向是自上而下，而再生时再生液则是从交换器下部进入，向上流动，因此交换器底部交换剂总是和新鲜的再生液接触，故它可以得到较高再生度。底部交换剂再生比较彻底，从而使出水质量比顺流再生好。

2.2 移动床离子交换器

移动创交换器的最大优点是，该设备的运行是两台设备之间的共同运行，一台设备在工作的时候，另一台设备则是排出一部分失效的交换剂，同时在补进等量的再生的交换剂。当排除的水的质量接近排除质量底线时，则立即停止，启动另一台设备进行工作，保证了供水的连续性。同时还具有树脂利用率高、出水水质好，投资较少等特点。

2.3 浮动床

浮动床主要运用在大型锅炉设备上，小型锅炉采用的较少。该设备在运行的过程中，原水是自上而下的通过树脂，衰老树脂的再生是再生液自下而上的通过树脂，由于其具有良好的保护措施，再生的过程不会存在离子污染的问题，保证了出水的质量，对原水水质的适应性也较强，体积较小，缺点是树脂用量大，要有专门的清洗设备。

3 结语

对于锅炉来说，结垢、腐蚀都是导致锅炉不能正常发挥作用的诱因，针对这些原因，本文对工业锅炉的水处理技术应用现状进行讨论。水处理的发展随水处理科学的进步也得到不断提高，工业锅炉水处理也会在方法、药剂、设备等各方面将会有更大的提高，为此，需要大家共同努力，才能做到经济有效。

参考文献：

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