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    昆山工業水處理

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    水處理的多元化選擇方案

    只要是蒸氣循環主導電力生產行業,水處理工藝的選擇對電廠的成功運行就至關重要,保證鍋爐及汽輪機的安全運行要求電廠管理人員嚴格地控制諸如腐蝕、結垢、污堵、積鹽等問題。
      但是由于目前存在著一些難以兼顧的要求,使設計出一個優良的水處理方案比以前更加困難。管理部門限制了對化學藥劑的選擇并要求降低廢水的排放量;環保人員呼吁減少對水資源的消耗;原水點惡化的水質,除此以外,電力部門的董事及股東出于對自身利益的考慮也要求降低運行費用。
    令人感到欣慰的是,可以利用新的技術來應對這些挑戰,例如:
    · RO(反滲透)及EDI(電去離子法)使鍋爐的補給水處理減少了對化學藥劑的貯存及處理。
    · 加氧處理使鍋爐不用排污就能防止其腐蝕、積鹽。
    · 改進的停機保護工藝增加了運行操作的靈活性,同時減輕了腐蝕。
      由于各地的代理人員及水處理專業人士的提供,使所有的這些高級技術比較容易獲得。代理人員設法將任務甚至是自主權交付給那些在關鍵崗位上(至少在理論上)的人員去優化水處理方案的設計 — 因為這些公司有專業化的人才及資源。
      需要說明的是,盡管代理人員對一些電廠保持了一段短期的跟蹤服務記錄,但電廠管理人員仍不大相信這些益處。類似的情況是,審核人員仍徘徊于這些在水處理領域中剛剛興起的高級技術之外。
      無論一個企業被提供哪種水平的代理人員或者哪一種技術,有一點很清楚:一個成功的水處理工藝需要同以前一樣對每一個細節都應給予充分的關注。
    減少化學再生藥劑的使用
      在過去的十年中,電去離子法(EDI)是工業水處理技術中兩個最重大的進展之一,理由是:電廠現在制取純水沒有因使用化學再生藥劑所引起的費用、空間、安全及環保等問題。
      EDI的商業化運行實際上已經有十余年的歷史,但是根據Glegg水處理公司的創始人及總裁Robert K Glegg的講述,早期的系統僅能在流量較低的情況下運行,而且還存在著可靠性方面的問題。如今的EDI系統已能適應電廠的各種流量及水質純度的要求,其運行可靠,這在很大程度上是因為EDI與水處理領域中另一項重要的技術 — 反滲透(RO)已結合在一起。
      在RO及EDI被應用之前,鍋爐補給水的傳統生產工藝為化學方式再生的離子交換裝置。經預處理之后,利用泵力使補給水通過若干階段的除鹽(通常是陽床、陰床及混床)在這幾個階段中,雜質通過離子交換過程被除掉。
      由于樹脂床必須頻繁地再生,因而需要對酸、堿等化學再生藥劑進行貯存、處理。
      到二十世紀八十年代初,減少使用化學藥劑的想法導致了RO的工業應用。在RO的運行過程中,通過對補給水進行加壓使其克服被半透膜分隔開的兩種
      不同濃度溶液所產生的滲透壓,當應用的反向壓力足夠時,水將向相反的方向移動即從濃度較稀的一側流向濃度較高的一側,從而生產出純水并在濃水側留下廢鹽液。
      為了達到鍋爐補給水水質的要求,對RO的出水必須進一步地除鹽,到二十世紀八十年代,通過混床離子交換裝置完成了這一過程,無論如何此工藝流程相應減少了化學再生藥劑的消耗。隨著新的離子交換工藝如逆流再生、滿室床、專用樹脂等的開發,使運行費用及化學藥劑的使用得到了進一步地降低,同時RO/混床的組合系統也獲得了廣泛的應用。

    連續再生
      最近,通過應用EDI系統來替代傳統的離子交換裝置,使一些電廠又向前進了一步。Glegg解釋說新工藝也采用混床離子交換樹脂,但有一個關鍵性不同:它將樹脂與離子交換膜結合起來,不是使用化學藥劑而是使用一直流電場來不斷地再生樹脂。
      在EDI膜堆的淡水室中,混勻的陰、陽離子交換樹脂夾在陰、陽離子交換膜之間。直流電壓使水中的氫離子及氫氧根離子從淡水室中穿過樹脂向所對應膜的方向遷移,當這些離子透過交換膜后,氫離子及氫氧根離子重新結合成水。這種氫離子及氫氧根離子的產生及遷移正是樹脂得以實現連續再生的機理。
      當進水中的鈉及氯等雜質離子吸咐到相應的離子交換樹脂上時,這些雜質離子就會發生普通的離子交換反應,并相應地置換出氫離子及氫氧根離子。
      一旦在離子交換樹脂內的雜質離子也加入到氫離子及氫氧根離子向交換膜方向的遷移,這些離子將連續地穿過樹脂直至透過交換膜而進入濃水室。
      這些雜質離子由于相鄰隔室交換膜的阻擋作用而不能向對應電極的方向進一步地遷移,因此雜質離子得以集中到濃水室中,然后可將這種含有雜質離子的濃水排出膜堆。目前應用的EDI膜堆可以生產出電阻率超過16MW·cm(0.063ms/cm)的純水。
      EDI的最大優點在于不用化學藥劑進行再生,因而不需要化學再生藥劑貯存罐及相應的中和池,而且無須對有害的化學廢水進行收集、貯存及處理。
      還有一個優點是,EDI的排放液(濃水)通常比預處理系統進水的水質要好,故其排放液可以直接地排至RO的入口,這樣就有效地消除了對廢水的排放。相反,混床的再生是一個一次性的過程,由于使用化學藥劑再生樹脂床,其廢液中含有比一般EDI濃水高3-4倍的廢棄離子。

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