反滲透水處理技術(shù)在CZ鍋爐房的應(yīng)用

楊 涵，曹曉玲

（江蘇油田分公司采油二廠，江蘇淮安 211600）

反滲透水處理技術(shù)在CZ鍋爐房的應(yīng)用

楊 涵，曹曉玲

（江蘇油田分公司采油二廠，江蘇淮安 211600）

采油二廠蒸汽鍋爐房源水均采于地表水源井的水，原水的堿度都超過(guò)5mmol/L，CZ鍋爐房達(dá)到9mmol/L，水的硬度控制在3mmol/L以內(nèi)。對(duì)于分滲透水處理設(shè)備采用鈉離子的交換器，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，使鍋爐給水的酸堿度數(shù)據(jù)控制為6mmol/L—26mmol/L，如果要控制鍋爐爐水堿度，首先要保證鍋爐給水堿度底，其次通過(guò)排污來(lái)控制鍋爐爐水堿度。如控制鍋爐爐水堿度26mmol/L，其排污率在5%以下，鍋爐給水堿度至少在1.25mmol/lL以下，而原水經(jīng)過(guò)鈉離子交換器處理后其堿度保持不變，硬度可以按照要求控制在0.03mmol/Ll以下；為了使鍋爐爐水堿度達(dá)標(biāo)，只有通過(guò)加強(qiáng)排污來(lái)保證，如此不僅浪費(fèi)熱能，排出的污水還污染環(huán)境。

CZ鍋爐房；反滲透水處理技術(shù)；應(yīng)用

1 鈉離子交換器的工作原理

逆流的水處理技術(shù)措施中，鈉離子交換器使用的是陽(yáng)離子交換樹脂，使硬度比較高的水，逆流通過(guò)樹脂交換劑，脫除水中的鈣離子和鎂離子，將鈉離子置換到鍋爐水中，改變?cè)兴|(zhì)的結(jié)構(gòu)組成，將鈣鎂離子改變?yōu)殁c離子，性質(zhì)比較溫度，不容易產(chǎn)生更多的沉淀物，而使水質(zhì)得到了軟化處理。

如果鈉離子交換器處理后的水質(zhì)化驗(yàn)，其中的鈣鎂離子含量仍然比較高的情況，說(shuō)明鈉離子交換樹脂已經(jīng)失效，必須進(jìn)行更換，或者再生處理，才能恢復(fù)交換作用，使水質(zhì)中的鈣鎂離子達(dá)到硬度的要求，否則，利用一定濃度的鹽水對(duì)交換劑所在的層進(jìn)行再生，直到恢復(fù)正常處理能力為止。鈉離子交換再生的反應(yīng)為：

綜上所述：離子的交換吸附作用，將硬水中的鈣鎂離子置換掉，降低了水中的陽(yáng)離子成分的含量，進(jìn)而降低水的硬度，避免對(duì)鍋爐造成嚴(yán)重的腐蝕，而經(jīng)過(guò)鈉離子交換樹脂的作用，達(dá)到交換的效果，而離子交換樹脂能夠進(jìn)行再生處理，材料的利用比較充分。

2 反滲透水處理裝置的工作原理

2.1 反滲透水處理的原理

RO是反滲透的英文縮寫方式，反滲透的作用必須在一定的壓力作用下，將溶劑驅(qū)動(dòng)到半透膜的區(qū)域，使其進(jìn)入到低壓區(qū)域，將溶液中的其他的成分阻止在高壓區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了溶劑和溶液的分離，達(dá)到最佳的水處理效果。

反滲透裝置設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備體積小，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)單，水質(zhì)穩(wěn)定。由高壓泵、反滲透膜組件，清洗系統(tǒng)及控制儀表組成。反滲透裝置運(yùn)行時(shí)，必須保證溶液和溶劑的分離，將溶劑驅(qū)替進(jìn)入半透膜的低壓區(qū)域，而使更多的水進(jìn)行高壓區(qū)域，經(jīng)過(guò)反滲透組件半透膜的作用，脫出水中大量的鹽以及微生物等成分，提高了水質(zhì)的指標(biāo)，去除率高達(dá)97%~98%。

3 反滲透水處理裝置的應(yīng)用效果

3.1 降低排污率

如果將排污率控制在5%以下，鍋爐的給水堿度至少要在1.25mmol/L。

經(jīng)過(guò)反滲透裝置處理后的源水堿度為0。

用鈉離子交換器軟化水作為鍋爐的給水，爐水的總堿度在25mmol/L左右，根據(jù)國(guó)家對(duì)于工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，要求鍋爐的給水水質(zhì)的酸堿度必須控制在6~26mmol/L，在使用鍋爐平均每2h排污一次，每次排污量為0.2~0.3m3而經(jīng)過(guò)反滲透裝置處理的水作為鍋爐的給水，其總堿度在7左右，鍋爐在使用中2d排污一次，其排污約等于0。有效的控制鍋爐排污率，可以減少排污帶來(lái)的熱損失，減少供熱燃料的消耗，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.2 提高鍋爐效率、延緩設(shè)備壽命

由于經(jīng)鈉離子交換器前后源水的堿度保持不變，硬度在0.03mmol/L。對(duì)我廠的源水進(jìn)行酸堿度的試驗(yàn)，在試驗(yàn)的過(guò)程中，使用酚酞試紙進(jìn)行酸堿度驗(yàn)證時(shí)，酸的消耗量為0，即酚酞堿度為0，則根據(jù)水中酚酞堿度以及甲基橙堿度的含量，可以得出的結(jié)論為：水中的成分是以HCO-3形式存在的強(qiáng)堿弱酸鹽。

當(dāng)HCO-

3進(jìn)入鍋爐內(nèi)部，由于受熱產(chǎn)生分解作用，釋放出CO2氣體，反應(yīng)方程式為：

生成的CO2氣體和蒸汽共同流入處理流程，經(jīng)過(guò)蒸汽和水的熱能交換，進(jìn)入到冷凝水中，導(dǎo)致冷凝水成為酸性水。因此造成換熱器底部、出口至凝結(jié)水箱的流程腐蝕，腐蝕產(chǎn)物污染了凝結(jié)水，導(dǎo)致凝結(jié)水不能回收，造成熱能和水資源浪費(fèi)。

通過(guò)測(cè)試，通過(guò)反滲透水處理裝置處理后的水的硬度為0，由于反滲透裝置能有效地去除水中的可溶性鹽分、膠體、有機(jī)物及微生物，因此會(huì)大大降低了鍋爐的結(jié)垢、積水渣及腐蝕等情況，提高了鍋爐的熱效率，延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命。

3.3 節(jié)能減排，降低自用油

對(duì)比CZ鍋爐房原水堿度9mmol/L，按照5%的排污率計(jì)算，應(yīng)用反滲透裝置技術(shù)處理的水比鈉離子交換器處理的水作為鍋爐的給水，可以減少燃油消耗247t/a。

4 結(jié)論

通過(guò)反滲透裝置的應(yīng)用，鍋爐給水的水質(zhì)顯著提高，硬度和堿度完全滿足鍋爐的給水要求。排污率明顯降低，不僅降低排污對(duì)自然環(huán)境的污染，還減少了熱損失，節(jié)約了燃料，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)隨著給水的硬度進(jìn)一步改善，水中基本上不含成垢離子，改善了鍋爐的結(jié)垢情況，降低了結(jié)垢導(dǎo)致的換熱效率降低，鍋爐的維護(hù)保養(yǎng)更加簡(jiǎn)便。

[1] 吳慧艷，鄭孝艷.反滲透技術(shù)在鍋爐補(bǔ)給水處理中的應(yīng)用[J].科技傳播，2013，（6）：163-164.

Application of Reverse Osmosis Water Treatment Technology in CZ Boiler Room

Yang Han，Cao Xiao-ling

Steam boiler house water is collected in the surface water source of water，raw water alkalinity is more than 5mmol/L，CZ boiler room to 9mmol/L，water hardness control in 3mmol/L or less.For the sub-permeable water treatment equipment using sodium ion exchanger，strict implementation of national standards for industrial boiler water quality standards，so that the boiler feed water pH data control of 6-26mmol/L，if you want to control the boiler furnace water alkali Degree，first of all to ensure that the boiler water to the basic degree of the end，followed by the sewage to control the boiler water alkalinity.Such as control boiler boiler water alkalinity 26mmol/L，the sewage rate of 5% below the boiler feed water alkalinity at least 1.25mmol/L below，while the raw water through the sodium ion exchanger after treatment of its alkalinity remains unchanged，hardness Requirements in the control of 0.03mmol/L below；in order to make the boiler water alkalinity standards，only by strengthening the sewage to ensure that，so not only a waste of heat，the discharge of sewage pollution of the environment.

CZ boiler room；reverse osmosis water treatment technology；application

TK227.8

B

1003–6490（2017）05–0203–02

2017–04–06

楊涵（1990—），女，江蘇揚(yáng)州人，助理工程師，主要從事油氣儲(chǔ)運(yùn)工程工作。