在進(jìn)行鍋爐廢水處理之前，要進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，下面是鍋爐廢水預(yù)處理的幾種方式與步驟。
一、多介質(zhì)過(guò)濾器
機(jī)械過(guò)濾器主要用作水質(zhì)深度處理系統(tǒng)(如超濾、離子交換、反滲透、電滲析等系統(tǒng))的預(yù)處理裝置配套使用;也可作為水質(zhì)要求不高的工業(yè)給水的粗過(guò)濾設(shè)備,當(dāng)原水中懸浮物含量大于30—50毫克/升時(shí)可采用機(jī)械過(guò)濾器作為一級(jí)水處理設(shè)備。機(jī)械過(guò)濾器的濾料一般為石英砂,亦可為石英砂加無(wú)煙煤，粒經(jīng)規(guī)格視水質(zhì)要求而定,濾層高度一般為700—1200mm,其工作狀態(tài)為壓力式。
多介質(zhì)過(guò)濾器采用兩層(粗細(xì)石英砂、無(wú)煙煤)濾料，采用壓力過(guò)濾，它具有截污能力大， 濾速高， 出水水質(zhì)好，過(guò)濾周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。待濾水從過(guò)濾器上部進(jìn)入， 自上而下穿過(guò)濾料層之后，水中雜質(zhì)顆粒、懸浮物和膠體等通過(guò)物理變化被濾料所粘附和截留， 從而使其從水中分離出來(lái)。隨著過(guò)濾時(shí)間的延續(xù)， 濾料層中所截留的雜質(zhì)顆粒越來(lái)越多，其孔隙率越來(lái)越小，水頭損失便越來(lái)越大。到過(guò)濾周期末， 水頭損失達(dá)到極限值， 此時(shí)便需停止過(guò)濾進(jìn)行反沖洗。
過(guò)濾主要取決于所要截留的所用濾料的性質(zhì)及過(guò)水?dāng)嗝娴牟涣鳡顟B(tài)。過(guò)濾機(jī)理概括為：
1、機(jī)械篩濾作用：
當(dāng)含有懸浮雜質(zhì)的水從上部進(jìn)入濾層時(shí)，某些粒徑大于濾料層孔隙的懸浮物由于吸附和機(jī)載篩除作用，被濾層表面截留下來(lái)。此時(shí)被截留的懸浮顆粒之間會(huì)發(fā)生彼此重疊和架橋作用，過(guò)了一段時(shí)間后，在濾層表面好象形成了一層附加的濾膜，在以后的過(guò)濾過(guò)程中，這層濾膜起主要的過(guò)濾作用，稱(chēng)為表面過(guò)濾，在非顆粒狀濾料過(guò)濾中，這種作用占主導(dǎo)作用。
2、慣性沉淀作用：
水中的懸浮顆粒由于自身的重力作用或水流繞過(guò)濾料時(shí)懸浮顆粒的慣性作用，會(huì)脫離流線而被拋到濾料表面。
3、接觸絮凝作用：
當(dāng)含有懸浮顆粒的水流經(jīng)濾層中孔道中，在水流狀態(tài)和布朗運(yùn)動(dòng)等因素作用下，有更多的機(jī)會(huì)與砂料接觸，彼此在范德華力、靜電力及某種吸附力的作用下相互吸引而粘附，恰如在濾料層中進(jìn)行了深度的混凝過(guò)程。隨著過(guò)濾時(shí)間的延續(xù),濾料層中所截留的雜質(zhì)顆粒越來(lái)越多，其孔隙率越來(lái)越小,水頭損失便越來(lái)越大。到過(guò)濾周期末,水頭損失達(dá)到極限值,或者濾層的截污能力達(dá)到最大,再繼續(xù)過(guò)濾將使出水水質(zhì)惡化。此時(shí)便不得不停止過(guò)濾進(jìn)行反沖洗
二、活性炭過(guò)濾器
活性炭過(guò)濾器主要用作水質(zhì)深度處理系統(tǒng)(如超濾、離子交換、反滲透、電滲析等系統(tǒng))的預(yù)處理裝置配套使用,主要除去水中的余氯、膠體微粒、有機(jī)物、微生物及脫色、除臭等。 活性炭過(guò)濾器的濾料為活性炭，品種、規(guī)格視水質(zhì)要求而定，濾層高度一般為1000—1600mm，其工作狀態(tài)為壓力式。
活性炭可以吸附溶液中的有機(jī)物和余氯等，降低水的COD值，防止水中的游離氯對(duì)離子交換樹(shù)脂及反滲透膜的氧化性破壞，對(duì)某些陽(yáng)離子也有一定的吸附能力，活性炭過(guò)濾器利用原水的壓力進(jìn)行過(guò)濾﹑反沖洗﹑正洗、反洗周期一般為3-6天， 這取決于原水的水質(zhì)，當(dāng)過(guò)濾時(shí)間達(dá)到一定時(shí)間或活性炭過(guò)濾器進(jìn)出水壓力的差值(P1-P2)大于0.5MPa時(shí)，需進(jìn)行反洗，當(dāng)高質(zhì)量椰殼活性炭吸附量達(dá)到飽和時(shí)，需更換活性炭。
活性碳過(guò)濾器除去水中的游離氯能進(jìn)行得很徹底?；钚蕴济撀炔皇菃渭兾锢砦阶饔?，而是在其表面發(fā)生摧化作用，促使游離氯通過(guò)活性炭濾層時(shí)，很快水解并分解出原子氧，其反應(yīng)如下：
Cl2+H2O HCL+HCL HCl→HCl+[O]
原子氧與碳原子由吸附狀態(tài)迅速地轉(zhuǎn)變成化合狀態(tài)：
C+2[O]→CO2↑
綜上所述，氯與活性炭的反應(yīng)可如下式：
C+2Cl2+2H2O→HCl+CO2↑
從此反應(yīng)式可看出，活性炭脫氯并不存在吸附飽和問(wèn)題，只是損失活性炭而已，因此，活性炭用于脫氯時(shí)，可以運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間。
活性炭過(guò)濾器以壓力過(guò)濾，待原水從過(guò)濾器上部進(jìn)入, 自上而下穿過(guò)濾料層之后，水中有機(jī)物等便被活性炭顆粒所吸附，從而使其從水中分離出來(lái)，水則進(jìn)一步得到澄清。隨著過(guò)濾時(shí)間的延續(xù)，吸附層中所截留的雜質(zhì)越來(lái)越多，其孔隙率越來(lái)越小，水頭損失便越來(lái)越大。到過(guò)濾周期末，水頭損失達(dá)到極限值，或者吸附層的截污能力達(dá)到最大，繼續(xù)過(guò)濾將使出水水質(zhì)惡化。此時(shí)便需停止過(guò)濾進(jìn)行反沖洗。
四、絮凝劑(PAC)投加裝置
該系統(tǒng)采用的是計(jì)量投加絮凝劑。投加絮凝劑的目的是將水中細(xì)微的膠體、懸浮顆粒物，甚至大分子有機(jī)物通過(guò)電性中和、團(tuán)聚、橋架、掃卷作用，使之形成大顆粒狀的懸浮物(礬花)，使其在多介質(zhì)過(guò)濾器中濾除掉。由于系統(tǒng)原水為地表水，含有懸浮物、有機(jī)物和膠體等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)往往帶有一定量的同性電荷，它們相互排斥，難以自動(dòng)聚集成大顆粒。凝聚劑PAC(聚合氯化鋁)是長(zhǎng)鏈的高分子聚合物，在水中可形成帶電荷的Alx(OH)y3x-y長(zhǎng)鏈多功能基團(tuán)，它具有壓縮膠體雙電層的作用，同時(shí)對(duì)異性電荷也可以起到中和的作用，而且每一個(gè)基團(tuán)都可以吸附水中分散的懸浮物、有機(jī)物、膠體等小顆粒雜質(zhì)，使其凝聚成大顆粒的礬花，以便通過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器將其除去。絮凝劑投加裝置由計(jì)量投加泵、計(jì)量箱等組成。
五、保安過(guò)濾器
保安過(guò)濾器是除去水中微小顆粒雜質(zhì)及懸浮物的最后保障，確保反滲透系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如懸浮物濃度過(guò)高，容易堵塞反滲透膜孔;如懸浮物粒徑過(guò)大，在懸浮物高速經(jīng)過(guò)膜表面時(shí)，極易劃傷膜表面的脫鹽表皮層。
本系統(tǒng)采用的微孔膜過(guò)濾器，其過(guò)濾機(jī)理是機(jī)械攔截，即能保證攔截大于標(biāo)稱(chēng)過(guò)濾精度粒徑的懸浮物，從而保護(hù)反滲透膜不被大顆粒的懸浮物傷害，同時(shí)也降低了反滲透膜被堵塞的可能，
過(guò)濾器中的濾元為過(guò)濾精度5μm的可更換卡式濾棒，當(dāng)運(yùn)行時(shí)大于5μm的顆粒不能通過(guò)而被截留，小于5μm的顆粒也可能在濾芯內(nèi)部被留，3個(gè)月左右或進(jìn)出水的壓力差值(P2-P3)大于0.05MPa時(shí)需要更換濾芯。
六、阻垢劑投加系統(tǒng)
原水由高壓泵泵入膜組件后，部分水透過(guò)膜稱(chēng)為淡水，其含鹽量極少，另一部分稱(chēng)為濃水具有較高含鹽量，由原水濃縮而得，到膜組件出口時(shí)濃縮度最高。為防止這些含鹽量(主要是指鈣、鎂)較高的水在膜表面結(jié)垢，投加定量的阻垢劑，可以防止有可能在膜的濃水端的結(jié)垢，有保護(hù)膜的功能。設(shè)計(jì)阻垢劑為(TripolTM 9010)，最大投加量為3.5PPM，投加配制溶液濃度為10%，根據(jù)水質(zhì)狀況情況，可做適當(dāng)調(diào)整.具體投加量請(qǐng)參照藥劑配制清單.
添加阻垢劑可以延緩鹽晶體成長(zhǎng)來(lái)推遲沉淀過(guò)程，采用此方法也可防止反滲透的結(jié)垢污染。但是由于鈣、鎂離子仍然存在于水中，反滲透出水的鈣、鎂離子會(huì)比使用軟化要高，而采用加藥阻垢的方式較易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，且設(shè)備簡(jiǎn)單成本較低。另外使用阻垢劑還可以減低硅沉淀，而軟化則不能，這一點(diǎn)非常適合地表水水源處理。軟化設(shè)施的成本與流量成正比關(guān)系，而阻垢劑添加設(shè)施的成本與流量關(guān)系不大。因此，反滲透系統(tǒng)，多采用阻垢劑添加系統(tǒng)。
反滲透是60年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)膜分離技術(shù)，反滲透膜的孔徑大都小于10x10-10m，它分離的對(duì)象是溶液中的離子范圍和分子量幾百的有機(jī)物。
反滲透技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電子用水的處理和超純水的前、后處理,飲料、低度白酒配兌水的處理、海水、苦咸水的淡化、鍋爐補(bǔ)給水的脫鹽處理。
當(dāng)用一張只透水不透鹽的理想半透膜把純水和鹽水隔開(kāi),會(huì)觀察到純水透過(guò)半透膜而使鹽水側(cè)液位升高的現(xiàn)象(如下圖A所示),這種現(xiàn)象稱(chēng)為滲透。達(dá)到平衡時(shí),其高出的一段液柱H所產(chǎn)生的靜壓力稱(chēng)為滲透壓π(如下圖B所示)，其值隨半透膜鹽水側(cè)溶液中所含鹽的種類(lèi)和濃度以及水溫而異。若鹽水側(cè)溶液中所含鹽的種類(lèi)一定,其濃度和溫度越高,滲透壓π也越高.當(dāng)在鹽水側(cè)施加外界壓力P超過(guò)溶液的滲透壓π(P>π)時(shí),鹽水中的水就會(huì)透過(guò)半透膜向純水一側(cè)流動(dòng),這說(shuō)明可以從鹽水溶液中將水分離出來(lái),由于這種現(xiàn)象是與滲透現(xiàn)象恰好相反,所以通稱(chēng)為反滲透(如下圖所示):
其工藝流程如下:
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