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1、工业循环冷却水旁流软化-净化处理工艺设计第33卷第4期2007年4月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVOl-33No.4Apr.,20078l工业循环冷却水旁流软化一净化处理工艺设计高华生(宁波大学环境工程系,浙江宁波315211)摘要:针对大型工业循环冷却水系统,提出完整的三级旁流处理工艺,以满足各种用户对水处理的不同要求.主要包括:纤维过滤(I),弱酸树脂软化(Ⅱ)和反渗透工艺(Ⅲ)等三个单元,可以构成I,I+Ⅱ或I+Ⅱ+Ⅲ套餐式的组合工艺.以SZNS热电股份有限公司为例,介绍新型三级旁流处理工艺方案研究成果,并对该工艺
2、的流程,设备,特点和经济效益进行了分析.关■调l工业循环冷却水;旁流处JE;软fE;零排放;热电厂中圈分类号:TQ085文献标识码:B文章编号:1000.3770(2007)04.081-05大型敞开式循环冷却水系统旁流处理的重点是节约用水,主要思路是采用适当旁流处理工艺将循环冷却水系统中不断增加的,限制水处理效果的有害成分除去,并将排污水再生处理后作为补充水,回用到循环冷却水系统中.这样,可以进一步提高工业水的重复利用率,减少废水的排放量,基本实现系统的"零排放",对工业企业具有节水,节能及降低生产成本等作用.l三级旁流处理组合工艺1.1工艺流程根据对
3、含膦酸盐循环冷却水石灰.纯碱软化和弱酸树脂软化过程的试验研究,结合对现有旁流处田1三级旁漉处理工艺漉程田Fig.1Technologicalprocessdiagramfor3-stageside—streamtreatment理组合工艺的比较分析,针对大型工业循环冷却水系统,提出一种工艺流程简单,污水排放量少,设备投入及运行成本低的,可同时净化和软化水质,并保留大部分水处理剂的工业循环冷却水的新型旁流净化.软化工艺,其工艺流程如图1所示.第一级:循环冷却水经泵前加入纯碱0～500mg/L和混凝剂0～15mg/L后,在管道中混合均匀,进入一体化高效纤维过
4、滤器中.在纤维滤床上方的反应区内发生软化反应和微絮凝反应,生成CaCO和Mg(OH):颗粒沉淀,可与水中的悬浮物和正磷酸盐一起,被纤维滤料截留,除去.由于水中存在膦酸盐,上述反应受到抑制,部分沉淀也会稳定在水中,难以去除.第二级:采用弱酸丙烯酸阳离子交换树脂,进一步降低水中硬度和碱度至50mg/L左右,出水pH值为3～6,基本可以满足补充水的水质要求.由于弱酸树脂不能与中性盐所分解的离子(即强酸阴离子如SO4,Cl,NO3一等)起反应,只能与弱酸盐类(即碱度)起反应.因此,处理过程中水中增加的盐含量较小,水质明显改善,出水的pH值偏酸性,有利于冷却水系统
5、的水质稳定,减少了冷却水的结垢倾向.第三级:若系统对补充水中SiO,C1一和SO?等有害成份有严格要求,则需进行反渗透或纳滤处理,收稿日期:2006.10.30基金项目:宁波市青年(博士)基金重点资助项目(02J20101.05)作者简介:高华生(1965.),男,博士,高级工程师,研究方向为工业水处理及水污染控制工程联系电话:139582288781E—mail:gaohuasheng@nbu.edu.cn.82水处理技术第33卷第4期进一步软化和净化水质.视冷却水系统的水质要求,反渗透出水除单独供作冷却塔补充水或锅炉给水外,也可分作两路,浓缩水含水处
6、理剂返回到冷却塔,而只将软化水用作锅炉补充水.1.2工艺条件该方法用于电厂冷却水"零排放"处理尤其适合,可以利用其现有的循环冷却水泵和盐酸/硫酸的贮存设备和计量设备,所述的两台主要设备可安装在化学水车间的厂房内,以便于管理和维护.对某些化学水能力富余的工厂,可以利用闲置的活性碳过滤器和离子交换塔进行技术改造,用作"零排放"处理装置.循环冷却水中含有阻垢剂,杀菌灭藻时加的氯和水中可能含有的油,铁等成份,可能对离子交换树脂的性能有影响.1.2.1进水水质要求冷却水中有机物,余氯,浊度,铁离子和油等对树脂和反渗透膜危害极大,按照《工业用水软化除盐设计规范》(G
7、B/T50109.2006)的要求.由于弱酸树脂在前,反渗透在后,弱酸树脂交换柱出水,经精密过滤器过滤后,一般不存在膜污染问题.因此,以下讨论以针对弱酸树脂为主."化学混凝.纤维过滤"+"弱酸树脂软化"的(I+II)二级处理工艺比较适合高硬度,高碱度,低氯离子的结垢型循环冷却水,对于碱度不足的高硬度循环冷却水系统,可以增加纯碱的投加量,适当补充碱度.1.2.2弱酸树脂交换器可以采用双流式弱酸树脂交换器,即原水从顶部和底部同时进入交换器,软化水从交换器的中间排出,这种双流式交换器可以有效减少设备的占地面积,制造成本和再生费用,同时具有系统简单,操作方便的特
8、点.还可利用双种树脂密度和粒度不同,再生时能自动分层的特点,采用弱酸树脂和强酸树
