浅析水处理设备在区域供热方面的应用

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浅析水处理设备在区域供热方面的应用
兰州市热力公司崔建民
兰州市热力公司于1976年开始筹建,至今已形成供热能力680万平方米,其中四座锅炉房直接供暖110万平方米,热电联产供热面积540万平方米,建成供热管网32公里,29MW调峰锅炉房三座(其中天然气调峰锅炉房一座,燃煤锅炉房两座),热力站85座,建成配套建筑6700平方米,有水处理设备约89套。而在水处理设备中,有50套属于1998年日元贷款招标项目中由北京昌宁集团中标生产的自动软水设备及30多套电子除垢仪设备,昌宁集团的设备属于最初手动产软水的浮动床水处理设备,并且是时间控制的软水设备,它的原理是在生产一定时间的软水后,再生→小清洗→大清洗→松床再生,并且在这些操作中,随时由值班人员操作完成这一系列的生产过程
近几年,软水器引进国外先进技术,有了很大的变化,分类也多样化,软水器的分类根据水再生方式分为顺流再生式和逆流再生式两大类。现在应用的品牌有根据控制器分为美国康科、怡口净水、阿图祖、福莱克、奥特洛
等。再生控制方式:时间型和流量型,另一类电子除垢仪。
一、经过多年的经验,建议选用节能型的水处理设备
兰州市热力公司在1990年-1998年为满足生产需要,给原来的锅炉供热站和热电联产热力站配置了LZFN-12型(甘肃火电公
司生产)和昌宁集团的钠离子交换器。由于设备老化,操作复杂,再生效果差,处理水量低,设备占地面积大,反洗需要水量大,造成水质超标,耗盐量高等问题。为此,于2000年3月以来引进了美国福莱克、康科、阿图祖、怡口净水等水处理设备,结构如图所示:

该设备结构紧凑,安装简单,罐体为高强度玻璃钢,美观坚固、耐压(工作压力可达1.0MPa)防腐性强,使用寿命长。罐体上装有集成控制器,是该设备的中枢系统,所有的离子交换等操作程序都可调节。
原水处理设备需人工连续监测其出水水质,从而判断水处理效果,然后按照一套复杂的操作程序完成再生过程。现在新设备则采用流量控制水量,当制水量达到设备定值时,能自动进入再生程序,只需人工定期添加再生剂(盐),就可实现全自动出水。
锅炉水质处理操作水平直接影响交换量和盐耗两项系数的高低,交换容量普遍运行在400-500mol/m3树脂,而盐耗一般达到300-400g/mol。福莱克、怡口净水等设备采用逆流再生,具有再生剂(盐)用量低,出水水质好及排出再生废液浓度低等优点,而且全部采用软化水溶液再生,进一步提高了再生效果,并利用电脑控制再生,避免了人为因素的影响,严格的自动控制一般可使交换容量达到1000mol/m3树脂以上,盐耗小于100g/mol,节盐30%-50%。该设备不需要盐泵,正常电耗3-10W。正常水耗3%-7%。
二、水处理器废水再利用
树脂水处理设备在生产软水时,要产生一部分废水。大多水处理工艺中,设计者很少考虑软水器废水再利用,这部分废水占生产软化水总量的5%-10%左右。人工操作的软水器所产生的废水则更多,将软水器的废水
再利用,不仅必须,而且可行。
(一)废水利用的措施
1.树脂软水器正洗废水的性质。从钠离子树脂软水器的工作原理得知,再生溶液NaCl与失效钠离子树脂进行置换后,软水器内的水中主要含有大量的氯离子,钙和镁离子。在进行正洗工作时,开始从软水器内冲出来的氯根含量在1000mg/l左右,它和钙和镁离子形成CaCl。正洗终结的标准是出水硬度≤0.03mol/l,即达到锅炉的水质标准。由此可见,由含有CaCl成分和软水合成的正洗废水其硬度优于自来水。
2.水浴除尘器循环水的性质。煤在炉膛内燃烧后产生的烟气中,主要含有SO2成分,与烟气、水浴除尘器中的水相互混合后,从水浴除尘器排出的水即成为煤灰和烟气混合的灰水。烟气中原有的SO2与水中的氧分子结合构成SO3溶液混合在水浴除尘器排水中呈弱酸性。由于水浴除尘器的循环水量在运行中不断消耗,需要经常补充自来水。
3.措施:通过以上分析,将正洗废水引入水浴除尘器的循环,水池得到再生利用,经济上合算,技术上可行。将正洗废水引入水浴除尘器的循环水池,需要安装长度40米,管径DN110mm的PVC排水管及相关阀门等。需材料费约1000元。见图2

(二)效果:
1.改善水浴除尘器的循环水沉淀池中的水,由于水中含有较多SO3成分,现将软水器的正洗废水引入后,有效地改善了除尘器循环水的酸性。
2.节约自来水将正洗废水引入沉淀池后,代替了补充消耗的自来水,每年可节约4500m3左右的自来水(按2台10吨锅炉),按本地水价2.00元/m3计算,每年可节约9000.00元。
(三)建议
由于正洗废水的水质性质(硬度)优于当地的自来水,除上述利用范围之外,还可有下列用途。
1.用水树脂软水器的反洗,需要设置反洗水箱和管道系统,投资5000-7000元,即可实现,对于大中型锅炉房比较合算,对于自来水年耗量在2000m3左右的锅炉房2-3年收回成本。
2.可将树脂软水器的全部废水(正、反洗)收集,用于锅炉的风机、水泵、出渣系统等的冷却,提高水的重复使用率,达到节水的目的。

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