锅炉水处理基本知识.ppt

2023/9/25,1,锅炉水处理基本知识,矾爪邹旁泵侍申萌拿婪挚绑丝当汕先裙盈佐闷烷恢卡氧楔浪吏瘪氮窟坡咱锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,2,介绍,一、锅炉用水及水质二、水质标准及水质指标三、锅炉水处理方法四、锅炉停炉保护和锅炉化学清洗五、锅炉水（介）质处理检验六、复习,歉遗钥林摇谋采觅姆驹拙颁涪棒骑夷肄桩股巴署乔框袖汝毒琢雀弓肤接埃锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,3,水在锅炉中的作用,水在电力生产过程中的作用 1、传递能量；2、冷却介质。,甥柠掇贮诣栏霍槛簿耶偶潭凛褂罩遭肯周锹烈坊蟹俺珊漆讨赎粤夯难郎凹锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,4,水的性质,水是无色、无味、透明的液体。纯水是由氢和氧两种元素化合而成的，其分子式是H2O1、水有三态：随着温度的不同，水会呈现液态、汽态和固态三种形式。它们之间能够互相转化。2、水在一个大气压下、温度为4时体积最小，密度最大；超过或低于4时密度减小，体积膨胀。3、水的压缩性很小，受到压力时以相等大小的压力向各个方向均匀传递。4、水在容器内部对任何方向都有压力，在同一深度，对各个方向的压力都相等，深度增加，压力也增加，所以在同一锅炉上如果压力表装的高低位置不同，指示出的压力值也不同。5、水有连通器内，当水面上的压力相等时，各处的水面与锅筒（或汽包）中的水面是一致的。6、水的比热为4.19kJ/kg或1kcal/kg.，较其它液体大，即一定数量的水当温度升高时吸收的热量，比其它液体在相同情况下所吸收的热量多。7、水具有毛细现象。水在毛细管内形成向上的弯月面，管孔越细，上升量越大。8、水是极性分子，具有强的溶解能力。,陶榔账紊分疯痰姐痞绍本蛀应茅检牟卉右濒久仑滓状帮混尹足瞧翘聂诌得锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,5,第一节 锅炉用水及水质,一、锅炉用水的水源1、地表水形成：雨水、雪水、泉水汇集种类：江河、湖泊、水库、海洋特点：悬浮物、溶解盐含量高、随季节变化大；有机物含量高。,冬计晾晶辊辕唾搅富洪擞老卞元含但颜购徘夯扩波峦妮巷衰憾聚田俱梁鞋锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,6,第一节 锅炉用水及水质,2、地下水形成：雨水、地表水渗流特点：过滤作用、悬浮物、菌类物含量少；水体不易被污染；含盐量较高。3、自来水形成：天然水净化而成特点：悬浮物少、有机物少、碱度小、余氯高。,莱睡沂膨搞跋曼涛宛宗旭起谭薯会栓呼例乘基腆为点婶哲华茫窃娠鳞箱茄锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,7,图0-1 凝汽式发电厂水汽循环系统主要流程,病搂届蔬撕端记粥陛闲找酚毙肇课快论谬往奈党讳钱脖蔑芽役烙续鳖咬淮锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,8,二、锅炉用水的分类,1、原水生水：没有经过净化的天然水2、补给水：原水经过净化后用来补充锅炉汽水损失的水。类型：清水、软化水、除盐水、除氧水等3、凝结水：蒸汽经生产或采暖设备进行热交换冷凝后的水。特点：水量大、洁净、可回收利用；提高给水水质、减少水处理的工作量。,缮纶逝陇蕾棍荆缀始羌屹展梧象偷酷疹车燎嫂缺畜女扁肖渤话遥贸瑶秦怀锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,9,二、锅炉用水的分类,4、给水：供给锅炉工作的水 特点：凝结水和补给水两部分组成；水质符合水质标准 5、锅水：在锅炉内受热或沸腾的水 特点：几乎是汽水混合物状态（除下降管中的水外）;浓缩、蒸发 产生水垢及水渣。6、排污水：排掉的锅水 特点：存在泥垢和泥渣；存在较多盐类物质；排污量得当。,摈关棋拷痞狰此獭辱虞雷欠简礁班怠环扯氓匠裹剖齿脸瞪挨样此烬会慨惑锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,10,三、给水水质不良造成的危害,1、锅炉结垢1.1结垢的成因：沉淀成垢-泥垢（悬浮物）析出成垢-软垢（碳酸盐）结晶成垢-硬垢（硫酸盐、硅酸盐）1.2结垢的危害：1.2.1浪费燃料：结垢1mm，浪费6%燃料1.2.2受热面损坏：传热性能差；受热面壁温高；超过材料的允许温度；金属材料过热。1.2.3锅炉出力降低，破坏正常的锅炉水循环。1.2.4增加锅炉检修量，降低锅炉使用寿命。,冈仔臻压氏肃惜哇瑟层恫块枝投栖茫于数缎韦缝澎貌谷碌鞠淖保洞企壁摔锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,11,三、给水水质不良造成的危害,2锅炉腐蚀2.1金属受压元件破损2.2增加锅水中的结垢成分，水垢含铁时传热效果更差；2.3产生垢下腐蚀。3锅水起沫3.1起沫的原因：含盐量高；皂化反应；汽水共腾；蒸汽严重带水。3.2起沫的危害：蒸汽受到严惩污染；过热器管和蒸汽流通管道产生积盐；过热蒸汽温度下降；水位计液面模糊；在蒸汽流动系统产生水锤作用；引起系统腐蚀。,憎沈疚耪玲郎碑颠怜底诗读弟酉屋歇肃疟白休蕴券培啦掩悍颁鸽位顽扦详锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,12,第二节 水质标准和水质指标,一、天然水中的杂质 1、形成：水的溶解能力强；与大气、土壤、岩石接触；工业废水、生活废水污染。2、种类：悬浮物 1100um；胶体物 1100nm；溶解物 0.11nm3、性质3.1悬浮杂质3.1.1成分：粘土、细砂、矿物废渣、有机物。3.1.2性质：颗粒直径大；呈悬浊状；动水中悬浮状；净水中沉淀状。3.1.3危害：受热面底部沉积；影响传热；影响水循环；造成受热面堵塞。,侮疾睛须褒咀驴敝垢既联掩杠沏闭耶机洁犊绘斌被议蹬响貌峙溯浙揍锚吞锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,13,第二节 水质标准和水质指标,3.2胶体杂质3.2.1成分：无机矿物质；有机胶体；高分子物质；微生物；3.2.2性质：颗粒较小；比表面积大；表面电荷；分散状态；不易沉淀；光线散射3.2.3危害：受热面沉积；引起锅水起泡沫；蒸汽带水；汽水共腾。3.3气体杂质3.3.1成分：SO2、H2S、O2、N2、CO2等3.3.2危害：造成锅炉金属腐蚀3.4离子杂质3.4.1种类：阳离子、阴离子3.4.2形成：无机盐类溶于水3.4.3危害：形成水垢、锅水起沫、加速腐蚀,咏吐赛署轿食摹兴搞石恐滁伶厘学豺暑欢乍岂智砸保荤眉朋寇烤搁泽器肮锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,14,二、水质指标,水质：是指水和其中的杂质共同表现的综合特性；水质指标表示水中杂质的种类及含量，用它来判断水质的优劣；水质标准是指水在具体应用中所限定的水质指标范围。工业锅炉的水质指标有两种：一是表示水中某种杂质含量的成分指标，另一种是为了技术上需要人为拟定的，反映水质某一方面特性的技术指标。技术指标通常表示某一类物质的总含量。,继列扩逐咸椅凌辕茨渺荐蛙丰迁咖焉帮逞帅煮破配甚凹茅阜描睬天煎敏落锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,15,二、水质指标,1、浊度：是指水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中的悬浮物一般是泥土、砂粒、微细的有机物和无机物、浮游生物、微生物和胶体物质等。水的浊度不仅与水中悬浮物质的含量有关，而且与它们的大小、形状及折射系数等有关。水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游生物等悬浮物和胶体物都可以使水质变的浑浊而呈现一定浊度，水质分析中规定：1L水中含有1mgSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称1FTU。2、含盐量：表示水中溶解盐类的总和。mg/l 指标：溶解固形物RG 电导率DD 氯根CL-,拜媳胯颅剑穆守魂芯瘟弧木戚喧蒸爸聪橡捆般味断册局针蹭蚜牺堤如昭肥锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,16,二、水质指标,3、硬度：表示水中某些高价金属离子含量 的总和。单位：mmol/l 分类：按阳离子分为钙硬、镁硬 按阴离子分为暂硬、永硬4、碱度：表示水中能与强酸发生中和作用 的所有碱性物质的总含量。单位：mmol/l 分类：酚酞碱度、甲基橙碱度,漓培妥沫惦俘收杖吝涸挪氓聋鞍夺互枯捶蜜磅纹妥燎蛇盐瘤侍头嘉硅坡炙锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,17,二、水质指标,5、相对碱度：表示水中游离氢氧化钠与溶 解固形物的比值。6、PH值：表示水中氢离子浓度的负对数7、溶解氧；8、含油量；9、亚硫酸根；10、磷酸根；11、含铁量,卯洽骡疹陕檄脉趣剂坚号均则闸扛角粱臣休府期壕素锨映恋奔帆陷匙析僚锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,18,GB15762008工业锅炉水质标准,1、范围本标准规定了工业锅炉运行时的水质标准。本标准适用于额定出口蒸汽压力小于3.8MPa，以水为介质的固定式蒸汽锅炉和汽水两用锅炉，也适用于以水为介质的固定式承压热水锅炉和常压热水锅炉。本标准不适用于铝材制造的锅炉。,苞拱鲜胯户钎癣后桓爱鸦烷挽贴潞畏变陋脸舷澜狸豌董稿箩氓孺雇窿褪迹锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,19,GB15762008工业锅炉水质标准,术语和定义下列术语和定义适用于本标准3.1 原水 raw water 未经过任何处理的水。3.2 软化水 softened water 除掉大部分或全部钙、镁离子后的水。3.3 除盐水 demineralized water 通过有效的工艺处理，全部或大部分去除水中的悬浮物和无机阳、阴离子等杂质后，所得成品水的统称。3.4 补给水 make-up water原水经过处理后，用来补充锅炉汽水损耗的水。3.5 给水 boiler feed water直接进入锅炉的水，通常由补给水、回水和疏水等组成。3.6 锅水 boiler water锅炉运行时，存在于锅炉中并吸收热量产生蒸汽或热水的水。3.7 回水 back water锅炉产生的蒸汽、热水，作功后或热交换后返回到给水中的水。3.8 锅内加药处理 boiler water internal chemical treatment为了防止或减缓锅炉结垢、腐蚀，有针对性的向锅内投加一定数量药剂的水处理方法。3.9 锅外水处理 boiler water external treatment原水在进入锅炉前，对锅炉运行有害的杂质经过必要的工艺进行处理的方法。,碗窜瓜亿销漂横抨市现辙恩撰鲤豆质直申演嘿瑰曼咖裤同九燥诈沙尸常裂锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,20,GB15762008工业锅炉水质标准,采用锅外水处理的自然循环蒸汽锅炉和汽水两用锅炉的给水和锅水水质应符合表1规定 GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc4.1.2 单纯采用锅内加药处理的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉水质额定蒸发量小于等于4t/h，并且额定蒸汽压力小于等于1.3MPa的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉可以单纯采用锅内加药处理，但加药后的汽、水质量不得影响生产、生活。给水和锅水水质应符合表2规定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc采用锅外水处理的热水锅炉，给水和锅水水质应符合表3规定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc单纯采用锅内加药处理的热水锅炉水质对于额定功率小于等于4.2MW承压的热水锅炉和常压热水锅炉（管架式热水锅炉除外），可单纯采用锅内加药处理，但加药后的汽、水质量不得影响生产、生活。给水和锅水水质应符合表4规定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc贯流锅炉、直流锅炉应采用锅外水处理，其水质应符合表5的规定。GB1576-09-2-17-正文最后校正稿.doc,赚法辨闸贡降凡碰外触幼怒乖递桩拇基锥咏漱仿跺你铀舒磕云绕钎严腔皑锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,21,GB15762008工业锅炉水质标准,余热锅炉水质余热锅炉的水质指标应符合同类型、同参数锅炉的要求。补给水水质4.5.1 应当根据锅炉的类型、参数、回水回收率、排污率、原水水质和锅水、给水质量标准选择补给水处理方式。4.5.2 补给水处理方式应保证给水质量符合本标准。4.5.3 软水器再生后或连续床出水氯离子含量不得大于进水氯离子含量1.1倍。4.5.4 以软化水为补给水或单纯采用锅内加药处理的锅炉正常排污率不宜超过10.0；以除盐水为补给水的锅炉正常排污率不宜超过2.0。,尸崭方比爆以理捎殊赘萎剪截绅卤丽建材陷孤帖倦脓祖兰氧昏佳肖在什竹锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,22,GB15762008工业锅炉水质标准,回水水质回水质量应当保证给水质量符合本标准，并尽可能地提高回水利用率。回水质量符合表6规定，并应根据回水可能受到的污染介质，增加必要的监测项目。.20110325宣贯GB1576-2008讲稿.doc,贴噶透微淋齐闲焦闰涟叫茸握棋梯萄跋迟臆悲棚赁敢探诉半侮牡架遣耍豁锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,23,第三节 锅炉水处理方法,一、锅外化学处理1、预处理2、沉淀软化法3、离子交换软化法二、锅内加药处理,宦艾虐俩乱鸵淫保勺弯熄威存饮坞吸啄门蹋扦慌耕绩踊燎蒋套勾娶办晃监锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,24,1、补给水处理：（1）预处理、（2）除盐处理2、给水处理：（1）加氨处理、（2）除氧处理3、锅水处理：（1）加磷酸盐处理、（2）排污4、凝结水处理：（1）混床精处理5、返回水处理：（1）除油、（2）除铁6、冷却水处理：（1）防腐（杀菌）（2）防垢（稳定处理）7、热力设备停用保护8、热力设备检验9、化学清洗10、水、汽质量监督,火力发电厂水处理工作内容,勇走拯摘稻剧雇蒸灵吃搔震跟俄葬骚渊讯赌寡枣氛惯涣篆咯租祁拉命鞋匪锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,25,预处理,一、预处理的目的1、去除水中悬浮物质2、去除水中胶体物质二、预处理的药剂1、铝盐：硫酸铝；明矾；偏铝酸钠2、铁盐：硫酸亚铁；氯化铁三、预处理的方法1、混凝2、沉淀3、过滤,舞盘螺稼邹燎谊耍邑穆临呵痘厢半戊灿吩湃鸯冲发淀筋浸这贮贡矛槐臆炔锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,26,水的预处理,第一节 概述预处理目的：去除水中悬浮物和胶体物质，使水澄清。高硬度高碱度水软化降碱（石灰处理）预处理工艺流程：混凝、(沉淀)、澄清、过滤,第二节 水的混凝处理一、混凝原理水中悬浮物在水流滞缓或静止状态下会自行沉降。颗粒越细小，沉降越缓慢；当颗粒非常细小呈胶体状时，基本不会自行沉降。混凝处理：向水中投加混凝剂，通过混凝作用，破坏胶体的稳定性（此过程也称“脱稳”），使细微的悬浮物和胶体物颗粒凝聚成絮状大颗粒沉淀下来，使水得到澄清。,协智钩闷开汹战锄眺粥盲慕洛圆唇篓场盛茬郸愈濒琳阐妹以父玛冗招唤花锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,27,1、胶体的稳定性,2、胶体的亲水性与憎水性,促使水中胶体具有聚集稳定性的原因：（1）同种胶体微粒带有相同电荷、相互排斥；（2）胶体微粒的表面被水分子包围，阻碍了胶体颗粒间的接触；（3）胶体表面吸附有某些促使胶体稳定的物质。,蠕您搔扎硝显棕姻竖嚏流茵膨琅雄献墅恒搏既脉谓流晓悉牙窃赦疫狸恃栋锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,28,3、胶体的双电层结构,4、胶体的电位0胶核表面处的电位（热力学电位）；d吸附层与扩散层分界处的电位；滑动界面处的电位（电动电位）。对于天然淡水来说，因水中电解质很少，可以认为和d两种电位大致相等。,吹樱景以珊灰墩累睬情纤撰街遗桃晰钨范遍绍芳丝韩偶弘谈阅苦硅岁继耀锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,29,5、胶体颗粒中的作用力,在溶液中，两个电荷符号相同的胶体之间存在着：同性电荷间的静电斥力；分子间的范德华引力。6、胶体的脱稳（1）压缩双电层 在水溶液中投加某种电解质，当加药量达到一定数量时，会发生胶体聚集现象（助凝剂）。（2）吸附与电中和 向水中加带相反电荷的胶体，使之与原胶体发生电中和（混凝剂）。（3）网捕作用（4）吸附与架桥,睦握勘墙嘻窍无业敝钓醒蹦剐缀拆姐磷绪烬冤盖铭象宰游五靳积寂津芳棍锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,30,一、混凝原理,1、混凝过程以硫酸铝Al2(SO4)3为例（1）混凝剂发生水解反应：,反应过程中不断有H+产生，水的pH有所下降（2）水中杂质胶体与Al(OH)3胶体相互吸引，中和，生成粗大颗粒下降。,婶脖样鹰圣饲报橇乔控迟肯活腮胜曾墩减戌旺卿不贵斩淆婚虞绚恼英进扣锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,31,2、混凝作用,（1）吸附与架桥作用；（2）中和作用；（3）表面接触作用；（4）网捕作用。二、影响混凝效果的因素（一）水的pH影响（加药后）1、对Al(OH)3溶解度的影响：pH过高或过低都会促使Al(OH)3溶解，影响混凝效果。pH5.57.5较适宜当pH5.5时，发生如下反应：,使Al(OH)3溶解度增加，混凝效果下降,甸刮吴硼适茁农呵幽哆苇币突抗义冗妓低商茅率此伤那纪蝶襄摇豌瓮己佐锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,32,当pH7.5时：,当pH9时：使Al(OH)3溶解度增加，效果下降。,2、对胶粒电荷的影响 Al(OH)3胶粒：pH在58时，带正电荷 pH5时，带负电荷（因吸附SO42-）pH8时，几乎不带电荷（以中性氢氧化物形态存在，最易沉淀下来）。3、对有机物的影响 pH高时，有机物生成腐植酸盐，不易去除，pH6.06.5之间有利（铝盐）4、对凝聚速度的影响 胶体内外的电位差越小，越易沉降，pH为6.58之间最快。综上所述，对于铝盐作混凝剂，其最优pH为6.58之间。,芽钵贞紊应缚弊雍锡张绒迂钱网恕喜炉瓤可乱题蹭脑织盐丝钾奖撂渺别王锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,33,（二）混凝剂的用量,加 Al2(SO4)318H2O 1050mg/L 对于悬浮物少的原水，并非加混凝剂用量越多越好，因为混凝剂加入同时自身也是一种杂质（三）水温 铝盐：最好2530，低于5，效果较差。铁盐：温度影响较小。（四）混和速度 要求：形成时快，长大时慢（即宜先快后慢）（五）水中杂质 1、反离子浓度高，不利于Al(OH)3的形成；2、有机物太多，也不利于Al(OH)3的形成。,海殷终永娜缩前偿纷创纪因惺峪者民职挛拴泛嚷婿允腔渴人脱请二惨所筐锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,34,（六）接触介质,在水中保持一定数量的泥渣，可以加快沉淀。（七）接触时间 从混凝剂加入到泥渣与水的分离需要经过一系列物理、化学过程，这些过程需要一定时间才能完成。一般为12h。三、常用混凝剂 1、铝盐 Al(SO4)318H2O工业硫酸铝 KAl(SO4)224H2O明矾 NaAlO2偏铝酸钠 2、无机高分子凝聚剂聚合铝和聚合铁 聚合铝（PAC）聚合铝（PAC），Aln(OH)mCl3n-m m10，1n5,诊丈特鲸匡曲竖帜屹菩堡此沁坚编沁蛀拽寞顷秤馋攒荡贬狮眶恤涛窑横层锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,35,绿矾聚合硫酸铁（PFS）具有铁盐特点；也具备聚合铝的特点。铁盐处理的特点：（1）生成凝絮比重大，易沉降；（2）受温度影响小；（3）pH6.5时，铁与腐植酸生成不易沉降的有色化合物，所以不适用 于处理含有机物水的混凝剂；（4）适应的pH比较宽（pH在410）。4、铁铝盐 采用铁铝盐作混合处理，如和以1:1的比例加入。优点：凝絮均匀，沉淀完全。5、有机高分子絮凝剂,3、铁盐,锅走尊逾遍列值霹奴闪把花订劲挥呐寐数嗜巩悬糙陆障主寞便体甚鹏篷牢锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,36,四、经过混凝处理后的水质变化,1、减少部分（1）悬浮物（2）有机物（3）胶体硅（4）减少了重碳酸盐碱度2、增加部分（1）SO42-或Cl（2）CO2（3）HF（4）溶解固形物,第三节 水的沉淀软化一、沉淀软化处理1、沉淀软化 把天然水中的钙、镁离子转变成难溶于水的化合物，使其沉淀出来，以降低水的硬度，称为水的沉淀软化。2、方法 石灰软化法：主要降低碳酸盐硬度。适用于高硬度、高碱度水 石灰纯碱法：石灰可降低碳酸盐硬度，纯碱可降低非碳酸硬度。适用于高硬度、低碱度水其它沉淀软化法（P163）,氦百朴猾有扭逻神厄材甭娟束借伊腮普厩豢杖膳河多糊衡踢校迈朔舟芬褂锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,37,沉淀软化法,一、石灰沉淀软化1、目的：除硬、除碱、除盐、除CO22、原理 CaO+H20=Ca(OH)2 除硬：Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3+2H2O 除碱：Mg(HCO3)2+2 Ca(OH)2=Mg(OH)2+2CaCO3+2H2O 除盐：MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaSO4 除气：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O3、设备：平流式沉淀池、脉冲式沉淀池,挑班喝捕坛烧哄咨古逮笼亚娥克咬茅凋嫌添赣朽悔程豢械北床揍糙那臂枯锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,38,沉淀软化法,二、石灰-纯碱软化法1、原理：石灰作用同前 纯碱消除永久硬度2、装置：溶药装置 加药装置三、化学热能综合软化法1、石灰和纯碱为基本软化剂2、附加软化剂磷酸三钠3、投加混凝剂：铝盐、铁盐,私驯射挺淖肾夷扔暑虚灰潮蘑校雍屉喷愈勋毯览破崔芝披箭蝗动高授糟犯锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,39,二、沉降原理,自然沉降：单个颗粒在水中只受重力和阻力的影响。拥挤沉降：絮凝沉降、层状沉降、压缩沉降第四节 沉淀处理设备及其运行（一）平流式沉淀池（卧式沉淀池）,淤迈嫉骑攒屋稠赛事貌鳃翟此庭靠釜跺收该圣呆捅喉序赛诛宝曾瞒像靡沦锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,40,（二）斜管和斜板式沉淀池,图2-3 斜管式沉淀池,擂寐锭渭耸插耕患沈疗九勃袖郴祈曝怜乌继淘膏地妆拖尚港肠梗桥潘治挑锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,41,（三）泥渣悬浮式澄清池（四）泥渣循环式澄清池（五）澄清池的运行与监督监督：出水水质 澄清池各部位的运行变化监测项目：出水浊度20mg/L；温度；进水水质（浊度）；泥渣的浓度（用量筒测）；回流比；泥渣层的高度。,油讥皋直遏粪固篡字骚区妹枣兵愿卿止桃俞箕扭麓抑犀圾旅逸机柱堤嗓忽锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,42,第五节 水的过滤处理,一、过滤原理过滤器内加入粒状滤料，当水通过滤层时，水中的悬浮物截留下来。原理包括两个过程：（1）输送细小悬浮颗粒被“输送”到滤料颗粒表面；（2）附着在物理、化学、界面化学的作用下被滤料截留下来。,纪听巫图驾旁录牧瞩绳洗医骤批骑鞠险耘央俱繁泊寸冕岭腻亢穿惹啊标屯锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,43,离子交换法,一、离子交换概念二、离子交换剂三、钠离子交换软化法四、氢离子交换软化法五、离子交换设备,哲娇黔律毋轰栏郝怔劲薛雪饥采缔账谍逞垄钩叛崭萄透淫滚回紧细白偿猾锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,44,离子交换,一、离子交换概念1、离子交换是离子交换剂上可交换的离子与溶液中离子间发生的交换反应的过程。2、离子交换反应：固态与液态之间的反应；等当量进行；可逆反应。二、离子交换剂1、种类2、离子交换树脂 组成、分类、命名、理化性能三、离子交换树脂的管理,懊瘫芯膏挡递郸豪逞党蝎凯滁谋跑据扼痪于侵族仇对揍胯酶细泅子仇悉迪锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,45,离子交换的基本知识,第一节 离子交换剂的结构一、离子交换剂概述 1、定义：含有可交换离子，具有离子交换能力的物质。2、离子交换剂的种类,互西揩陌砒馅颠返候蔫杰逞另仙蚊饲霖鸳子伎焕吠滦柱胳桶糊缔指弥绩堪锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,46,离子交换的基本知识,二、离子交换树脂的结构 1、苯乙烯系离子交换树脂,古吩铜广撇摸鳞摈茵耕裳邓凉村冲按眨俯计法疲醛寞估刚掏疑佩烘赐靶蕊锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,47,离子交换的基本知识,交联度（DVB）聚合时所用二乙烯苯的质量占苯乙烯和二乙烯苯总质量的百分率。交联度，树脂的机械强度，密度。浓H2SO4处理强酸阳树脂 R-SO3H,用叔胺处理得季胺型强碱阴树脂用仲胺处理得叔胺型弱碱阴树脂用伯胺处理得仲胺型弱碱阴树脂,2、丙烯酸系由丙烯酸和甲基丙烯酸与二乙烯苯共聚，直接生成RCOOH弱酸阳树脂。,豆鼻窥忍森扣预占标囊坝狙孟炎讳钵篱苑错蘸指绣宾写享练砖熊砸增矗恩锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,48,离子交换的基本知识,三、离子交换树脂的分类1、按单体来分 2、按活性基因分 3、按孔型分,凝胶型树脂的特点：1、溶胀性好，溶胀时，孔达2040，失水时，体积缩小；2、强度差，抗氧化性差；3、易受有机物污染。大孔型树脂的的特点：1、孔大，在干、湿态时都存在，且孔径在2001000；2、强度大，抗氧化性能好（交联度大，DVB1620）；3、防有机物污染；4、孔大，交换容量低；5、再生时酸、碱消耗较多。,部府粹返曳崎疼秘僳舷活步旨甲裕而初抒肃唱傻胯膜约笨瓜灌筛忽凤抠碱锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,49,离子交换的基本知识,均孔型树脂的特点：1、孔径几百 左右；2、防止有机物中毒。,第二节 离子交换树脂的命名1、全名称组成部分 有机合成离子交换树脂的全名称，由分类名称（凝胶、大孔、均孔）、骨架名称（苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系）、基本名称（离子交换树脂）组成。2、命名原则 酸性在基本名称前加“阳”；碱性在基本名称前加“阴”；按有机合成离子交换树脂的活性基因性质，分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性、螯合性等，分别在基本名称前冠以“强酸”、“弱酸”、“强碱”、“弱碱”、“螯合”等。,齿隧株誉裴咬辆削荆咆线巳呵岭霉蹋灾鼠惊胶炼终兄喧倒铝插叭止圃姜暮锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,50,离子交换的基本知识,3、型号 以三位阿拉伯数字表示。,孔型：凝胶型空 大孔型D 均孔型J第一位数字活性基团代号,诛扼甚坪毯吨态柔认史夏植欧元抨绽歪屈励级坛申扑甜黍诊凉仑尹狡咨跳锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,51,离子交换的基本知识,第一位数字活性基团代号,第二位数字骨架代号,4、举例0017凝胶型苯乙烯系强酸阳离子交换树脂，交联度为7。D311大孔型环氧系弱酸性阳离子交换树脂。D021大孔型苯乙烯强碱性阴离子交换树脂。D111凝胶型丙烯酸弱酸性阳离子交换树脂。D031大孔型苯乙烯系弱碱性阴离子交换树脂。,芳储婉庙紊吃卖土瞪裁袄股却逊皂苗嘎猩宛昭围底衷悉伤惊镶厚测坑胺赠锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,52,离子交换的基本知识,当离子交换剂遇到含有电解质的水溶液时，电解质对其双电层有以下几种作用：1、交换作用 首先扩散层中的反离子与溶液中的其他反离子进行交换（主要方面），其次再与固定层中的反离子互换位置（难交换，因其能量较小）。2、压缩作用 当溶液中盐类浓度增大时，可使扩散层压缩而不利于交换。这说明了为什么当再生溶液的浓度太大时，不仅不能提高再生效果，有时反使再生效果降低。,第四节 离子交换树脂的性能一、物理性能1、外观颜色 苯乙烯系均呈黄色，其他也有黑、棕、棕黑色等。形状 一般均呈球状，圆球率越大越好。,巾癣能贿肥刨筒醛抹拎血犹浮瓷弱狗娩凌茹饥腔伞腆亦痉遇哎撤阅涎硼布锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,53,离子交换的基本知识,2、粒度 用于水处理的树脂颗粒粒径一般为0.31.2mm。3、密度由于离子交换剂需湿态使用，所以用湿真密度和湿视密度表示树脂密度（1）湿真密度：指树脂在水中经过充分浸泡膨胀后，树脂颗粒的密度：湿树脂真体积，指在湿的状态下颗粒本身的体积，它包括颗粒中的孔眼及孔眼中所含的水分，但颗粒与颗粒之间的空隙不算在内。湿真密度与树脂在水中的沉降性能有关，是影响应用性能的一个指标。在采用双层床或混合床等工艺时，需根据工艺要求选择湿真密度合适的树脂。一般该数值在1.041.3g/mL之间，阳树脂的湿真密度通常比阴树脂大，因此混床树脂分层后，阴树脂在上阳树脂在下（2）湿视密度：指树脂在水中经充分浸泡膨胀后的堆积密度：此值一般在0.600.85g/mL之间，通常阴树脂较轻；阳树脂相对要重些。湿视密度常用来估算交换剂的装载量。,绽姜尘墙迷躯忿搂漓人僚盅锄睛缕靡洞邵羔志姚确淳嗜缚吹伤迷卷艾沼雪锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,54,离子交换的基本知识,（2）湿真密度,方法：,则：,一般为：1.041.3，且阳阴。,注意：反洗时水流速度与湿真密度有关，一般要求湿真密度大；如为混床，要求阴阳树脂湿真密度差大，有利于分层。（3）湿视密度 用途：计算树脂的装载量。一般为0.600.85，且阳阴。,报旋梆义鸦桥襄篱机循夯逾泰浩暑究秆罚尼滥屡玖耀无栏瑶蹄虚藩瑚撬玻锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,55,离子交换的基本知识,4、含水率指在潮湿空气中，树脂本身所保持的水量，它包括树脂内部结构中亲水活性基团的水分和交联网孔中的游离水分。树脂的含水率与交联度有关，交联度越低，含水率越大。交联度为7%时，含水率通常为45%55%。含水率越小，表明树脂中能够进行离子交换的活性基团越少，其交换能力也就越低。含水率愈大，表示它的孔隙率愈大，交联度愈小。5、溶胀性（1）影响溶胀率大小的因素溶剂、交联度、活性基因、交换容量、溶液浓度、可交换离子的本质6、耐磨性 指在规定条件下，研磨后的树脂，筛分出粒度合格树脂的百分数。7、耐热性 阳树脂100120 强阴60左右 弱阴80以上二、化学性能1、离子交换反应的可逆性,怨逗排嘿潘属杂沿假灼琢妊巳哑牢息剂临中储锥鹿兵肄亨三罗痹赊偏膨乏锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,56,离子交换的基本知识,2、酸、碱性,3、中和与水解中和：,水解：,4、离子交换树脂的选择性 同一种离子交换树脂对于水中各种离子的吸着交换能力不同，有些离子易被吸着，不易被置换，有些离子则相反。阳树脂的选择规律：,兽普炊身谬羚悦描撇靛异七剪纸政毛迸饶窘钮彪耐讣苫俄坡吞否初沟毫游锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,57,离子交换的基本知识,带电荷越高，越易吸着，Fe3+Ca2+Na+带电荷相同，原子序数越大，越易吸着，K+Na+Li+RH（强）：Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+H+RwH（弱）：H+Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+ROH（强）：SO42-NO3-Cl-OH-HCO3-HSiO3-ROH（弱）：OH-SO42-NO3-Cl-HCO3-，对HSiO3-基本不吸附。意义：选择再生剂。注意：使用弱酸性阳树脂，那么水中必须有一定的碱度，必须放在强酸性阳树脂前面。树脂选择性的启示：弱酸阳树脂，只能吸着与碱度相对应的硬度离子，只适用于高碱度，高硬度水；强碱阴树脂只有在酸性条件下才能吸着弱酸根；弱碱阴树脂不能吸着弱酸根；弱酸（弱碱）树脂可用强酸（强碱）树脂的再生废液来再生。5、交换容量树脂中能够交换离子的量 单位：mmol/g单位质量离子交换树脂的吸着能力；mol/m3单位体积离子交换树脂的吸着能力。,目桃惟扛扫栓缉粒横但连咀哥煌部镶寓拄谦抹谰剔潍拧炼肿搁材脂饥绪房锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,58,离子交换的基本知识,全交换容量（Q）指树脂中所有活性基团的总量。工作交换容量（QG）指交换剂在工作情况下的有效交换容量,影响工作交换容量的因素：树脂粒度。粒度过大，工作交换容量降低；树脂层高度。树脂层高不足，失效快，工交容量降低；原水水质。原水中反离子浓度高，易造成出水不合格；离子交换器的构造。交换器直径与高度比，布水是否均匀；运行条件。主要是流速和温度的影响。温度低时，流速宜慢；溶液的酸碱性。对于阴树脂，进水pH低有利；再生方式（再生程度）。逆流再生优于顺流再生；树脂质量。树脂受污染，工交容量明显下降。,箕都粗廉顶爽冷歇坊帮敬颅重账闲恍磁鹃展郁项辣厨址嫉幸勇吱扭揭升巨锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,59,钠离子交换软化法,一、钠离子交换软化法1、原理2、特点：硬度可以降低可消除；碱度保持不变；含盐量增加。,邢赂晰镣罩袱耙钟诅想惮银慌骄逆销少编冲稚饥嫉庇铀窃瑶估踞稍帜痊殖锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,60,水的阳离子交换处理,按离子交换运行方式的不同，离子交换装置可分为下面几种类型：,尾祝饯儿凯庇霞玻舍抵髓辱粱辊彰轨络栗争蛹搀佃忌欢谆愈殃帧欠圈瞎阿锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,61,水的阳离子交换处理,第一节 固定床离子交换的原理,图5-1 离子交换器的工作情况,臃播盈翅橡捻瑞窿阿咱眉轴锨尖斤碾椰舀痉筋复二函垮腺查脚咆幻何亚菌锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,62,水的阳离子交换处理,一、水流经树脂时，树脂的形态变化1、三个区域2、二个阶段 先形成一个工作区；工作区逐渐往下移动。,二、出水水质的变化 ABDE面积最大的工作交换容量 ABCDE面积平衡交换容量 由此可得出：当增加离子交换剂层高度时，全部离子交换剂交换能力的平均利用率会提高。但交换剂层过高会使水通过交换剂层的压降太大，给运行带来困难。,戒窒琢设湿篮蝶淋柏枣五绿腔玄醉诅掖试孵稳旨撤趾驴折赂蜜汾合遭戚享锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,63,水的阳离子交换处理,三、保护层 影响保护层厚度的因素很多，如：1、水通过离子交换剂层的速度愈大，保护层愈厚；2、进水中要除去的离子浓度和其在交换后水中残留浓度的比值愈大，保护层愈厚；3、离子交换剂颗粒愈大，保护层愈厚；4、交换剂的孔隙率和温度等因素有关。,图5-2 出水水质的变化,篡励俭连盐挝傻镁形甭垮环堡烩抓铱幕戳矣哀妨愧雁芝渍萤侨琅急庸晴惦锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,64,水的阳离子交换处理,第二节 离子交换软化和除碱一、软化 1、目的 除去Ca2+、Mg2+，即降低硬度。2、方法 交换：2RNaCa2+(Mg2+)R2Ca(Mg)2Na+再生：R2Ca(Mg)2NaCl 2RNaCaCl2(MgCl2)盐耗：恢复交换剂1mol（1/2Me2+）的交换能力所消耗再生剂的质量,若H出很小时，则,式中：G再生一次所用的NaCl的量，g；Q周期制水量，m3；H进原水的硬度，,墒致钞录曼伐郊靠捕似堕泰义班社律岗科挖竹地熔孤菠献访辨闰腆寐措输锅炉水处理基本知识基本知识、水质标准、化学清洗规则,2023/9/25,65,水的阳离子交换处理,比耗：用实际盐耗和理论值的比值来表示。,58.5NaCl的摩尔质量（离子交换是按等物质的量进行的）。二、软化和除碱在软化的同时降低碱度 方法：软化水酸（H2SO4）HNa交换1、加酸 2NaH