【正文】
藝低質用水,因此它最適合冶金、電力、石油化工、煤化工等工業(yè)部門的利用。娛樂用水又可以分為主要接觸和次要接觸兩大類。根據(jù)用水與人體接觸的方式不同,必須采用不同的處理程度。地下水回灌用于防止地面沉降、海水及苦咸水入侵及補充地下水儲量。有機物,氮和磷都是菌類所需的營養(yǎng)物,如不加控制便會造成菌類大量繁殖,生成生物黏泥和污垢,造成腐蝕,降低換熱器的傳熱效率;鈣,鎂,氯化物,硫酸鹽和堿度又會造成系統(tǒng)結垢和腐蝕。一般情況下,要求循環(huán)冷卻水中的鈣離子極限濃 度控制在 250mg/ L 以內?,F(xiàn)在常用的阻垢處理方式有:單純加硫酸處理,即在循環(huán)水補充水中加入硫酸,中和水中堿度,使碳酸鹽不能達到飽和,不能形成沉淀:二是加硫酸和穩(wěn)定劑處理,先在循環(huán)水補充水中加入一定量的硫酸,使補充水的堿度降到一定程度,再利用加水質穩(wěn)定劑來保證循環(huán)水穩(wěn)定運行;三是用石灰處理,向澄清池中投加石灰乳,使水中的堿度和碳酸鹽硬度降低,不產生碳酸鈣結垢:四是用全部弱酸樹脂處理,利用弱酸陽離 子交換樹脂除去水中碳酸鹽硬度和部分堿度,使循環(huán)水中的硬度和堿度降低,再用緩蝕劑來防止循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕;五是用部分弱酸樹脂處理,將一部分補充水采用弱酸樹脂處理,加入穩(wěn)定劑進行穩(wěn)定處理,以保證循環(huán)水中的碳酸鹽不結垢?,F(xiàn)在生產上都加入化學藥劑以達到足夠阻垢和防腐的效果。 ( 2) 腐蝕:循環(huán)冷卻水水質的好壞直接關系到凝汽器等設備的腐蝕問題。有試驗表明,隨著氯離子濃度的增大,腐蝕速率增大,出現(xiàn)點蝕甚至孔蝕。因此,高濃縮倍率下循環(huán)水的防腐處理就顯得尤為重要。而且,由于涼水塔的生化作用,其水體自身產生的酸性物質可以維持 ph 值在一定范圍內,甚至逐漸降低導致 腐蝕。如國內某電廠循環(huán)水補充水的氨氮在 (15~ 22)mg/L,導致循環(huán)水的 pH 值降低,有時可降至 以下。而且,氨對銅及銅合金也有一定的侵蝕作用。 (4)泡沫問題 泡沫的來源主要是生活中的洗滌劑。試驗和實踐表明:在經(jīng)處理后的城市污水中直鏈烷基磺酸鹽應在。 ( 5) 衛(wèi)生問題 城市二級污水作為循環(huán)冷卻水,是否引起疾病的傳播是需要特別注意的問 題。而據(jù)各國學者的研究表明,一座使用經(jīng)過氯化殺菌 二級處理污水作循環(huán)冷卻水的冷卻塔散發(fā)的細菌顆粒平均數(shù)少于使用污染河水 的冷卻塔散發(fā)出 的細菌數(shù),不會對健康增加危險。根據(jù)污水的水質和回用要求,在污水的預處理中,一般需要去除以下的雜質:一,容易沉積在用水系統(tǒng)中的雜質,包括懸浮物、膠體等;二,容易在用水系統(tǒng)結垢的物質,包括硬度離子、堿度等;三,對用水系統(tǒng)產生腐蝕的雜質,如氨氮、有機物和某些陰離子等。 鑒于電廠循環(huán)冷卻水的上述用途,循環(huán)水的水質調節(jié)不應只對單一用途采取相對孤立的措施,而是要考慮到影響運行的所有因素。 混凝澄清工藝 通過混凝澄清可以去除水中大部分的懸浮物和膠體。懸浮物在水中不穩(wěn)定,在一定條件下容易發(fā)生沉淀或者上浮。膠體微粒因為具有動力穩(wěn)定性和聚集穩(wěn)定性,可以長期、穩(wěn)定地存在于水中而不會自行沉淀,因此必須通過良好的混凝澄清才能除去。令膠體脫穩(wěn)的方法有投加電解 質、投加高分子混凝劑、反電荷膠體等,在水處理中最常用的是投加電解質和高分子混凝劑兩種方法。按照混凝理論,一個完整的混凝澄清處理過程包括膠體脫穩(wěn)凝聚成絮凝體、絮體長大、絮體沉降三個階段。從工藝過程來看,混凝澄清處理是由混凝和澄清兩個連續(xù)的水處理過程組成。在澄清階段,絮凝體不斷長大,并發(fā)生沉淀分離。 圖 21 混凝澄清過程示意圖 在火力發(fā)電廠水處理和污水處理系統(tǒng)中,機械加速澄清器的應用比較廣泛, 膠體 混凝劑 脫穩(wěn) 細小的可沉淀顆粒 助凝劑 小顆粒長大 與水分離 懸浮物 一部分直接 沉淀 其余與脫穩(wěn)膠體 顆粒吸附沉淀 與水分離 該設備由第一反應室、第二反應室和分離室組成,見圖 22。第二反應 室設有導流板,以消除因葉輪提升作用而造成的水流旋轉,使水流平穩(wěn)地經(jīng)倒流室流入分離室沉降分離。分離室的下部為懸浮泥渣層,少部分排入泥渣濃縮器,濃縮至一定濃度后排除池外。 圖 22 機械攪拌澄清器 1— 進水管 ; 2— 環(huán)形進水槽; 3— 第一反應室; 4— 第二反應室; 5— 導流室; 6— 分離室; 7— 集水槽; 8— 泥渣濃縮室; 9— 加藥管; 10— 攪拌葉輪; 11— 導流板; 12— 傘形板 氣浮處理工藝 圖 23 氣浮裝置 結構示意圖 相對于澄清處理而言,溶氣氣?。ê喎Q氣浮)是一種嶄新的凈水工藝。污水進入氣浮池接觸室后,向污水中通入空氣,并以微小氣泡的形式從水中析出成為載體,使污水中的乳化油、礬花顆粒等污染物質粘附在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面,形成泡沫、水、顆粒(油)三相混合體,通過收集泡沫或浮渣達到分離雜質、凈化污水的目的,而清水則由氣浮澄清池下部匯集進入出水池,在出水槽內設置水位調節(jié)管,調節(jié)氣浮澄清池內水位,以方便刮渣 。氣浮法主要用來處理污水中靠自然沉降或上浮難以出去的乳化油或相對密度近于 1的微小懸浮顆粒。石灰軟化水處理技術具有處理成本低、可去除水中多種雜質的優(yōu)點,在水處理領域內應用極為廣泛。澄清混凝利用膠體脫穩(wěn)、絮凝沉淀的原理,而石灰處理則是利用化學沉淀的原理。加入水中的石灰與碳酸化合物是按照以下順序進行反應的: 2 3 2 3 2 3 3( ) ( )C O C a H C O M g H C O N a H C O M g C O? ? ? ?[4],各反應式如下: 2 2 3 2()Ca O H CO Ca CO H O? ? ? ? ( 21) 2 3 2 3 2( ) ( ) 2 2C a O H C a H C O C a C O H O? ? ? ? ( 22) 2 3 2 3 3 2( ) ( ) 2C a O H M g H C O C a C O M g C O H O? ? ? ? ? ? ( 23) 2 3 3 2 3 2( ) 2 2C a O H N a H C O C a C O N a C O H O? ? ? ? ? ? ( 24) 2 3 3 2( ) ( )Ca O H M g CO Ca CO M g O H? ? ? ? ( 25) 污水中存在的懸浮物、膠體和有機物,有可能干擾碳酸鈣的結晶,使殘留的碳酸鹽硬度增加,或者形成的碳酸鈣晶粒不能長大,以過飽和的狀態(tài)存在于水中,影響軟化的效果,因此,一般在投加石灰之前加入混凝劑,利用混凝處理去除這些雜質,以提高石灰處理的效率。 在重力或壓力差作用下,水通過多孔材料層的孔道,而懸浮物被截留在介質上的過程,叫做過濾。按照截污的原理來分,過濾有深層過濾和表面過濾兩類。 濾料層是由大小不同的濾料顆粒組成,其間有很多孔隙,好像一個“篩子”,當污水通過時,比孔隙大的懸浮顆粒首先被截留在孔隙中,使濾料顆粒間 的孔隙越來越小,以后進入的較小懸浮顆粒也相應被截留下來,使污水得到進化。該工藝與混凝澄清的區(qū)別在于:混凝澄清是利用礬花的重力來沉降分離,礬花長的越大,越密實也好;微絮凝過濾則是通過濾料的間隙捕捉礬花,所以不需要礬花長的很大。在反滲透預處理系統(tǒng)中,應用微絮凝過濾可以有效地降低污染指數(shù),減輕膜的污染 。水由進水管送入濾池,經(jīng)過濾池自上而下的過濾,濾后的清水即從連通管注入清水箱內貯存。濾池運行中,濾層不斷截留懸浮物,造成濾層阻力的逐漸增加,促使虹吸上升管內的水位不斷升高。當真空達到一定值時,便發(fā)生虹吸作用。此刻,濾池仍然在進水,反沖洗開始后,進水和沖洗水同時經(jīng)虹吸上升管、下降管排至排水井排出。無閥重力濾池的主要優(yōu)點是節(jié)省了大量閥門,造價較低;沖洗可完全自動,也可進行強制沖洗,操作管理比較方便。 超濾是一種帶有微孔的高分子濾膜來除去水中 的小顆粒懸浮物、膠體、大分子有機物和細菌的一種膜分離過程。 反滲透 當純水與含有鹽分的水用半透膜隔開后,膜兩側的水分子都會穿過膜滲透到另一側。而反滲透就是滲透的逆過程。在工業(yè)領域,半透膜是用高分子材料制成的,即反滲透膜。但水中所含的離子、有機物分子等不能透過,由此達到了純化水質、脫鹽的目的。 離子交換除鹽技術 水經(jīng)過混凝和過濾等預處理后,水中的懸浮物和膠體已被除去,但水中還含有大量的溶解鹽類物質,要出去這些鹽類,必須經(jīng)過進一步的脫鹽處理。離子交換技術有著離子的去除效率高、設備比較簡單、操作簡單的優(yōu)點。這樣,水溶液中固體離子就全部被氫和氫氧根離子所置換,而氫 離子和氫氧根離子反應生成水分子。 有研究表明,為了是城市中水回用于電廠循環(huán)冷卻水,根據(jù)中水水質特點和電廠循環(huán)水水質要求們解決好以下幾方面問題是關鍵,進一步去除殘余的懸浮物及膠體;進一步去除二級升華處理后殘留的溶解性有機物;去除無機鹽類及微生物難以降解的有機物。膜處理法:超濾或反滲透加消毒,造價高,能耗大,隨著水處理新技術的發(fā)展,處理方式趨向生化,物化和膜法的統(tǒng)一聯(lián)合應用,如采用懸浮生物載體或接觸氧化以及膜法,吸附,交換等深度處理技術的綜合處理,可以達到較高的處理效果,確定中水回用于處理流程是整個中水系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié),需要根據(jù)污水水質,回用水質,國內水處理技術,處理設備的發(fā)展狀況,經(jīng)濟技術條件,現(xiàn)場條件,對環(huán)境產生的影響及管理水平等因 素綜合考慮確定,其中,主要是污水水質狀況和中水水質的標準要求,中水水質又因其使用的范圍和用途不同而異,需采取不同的處理方法來滿足不同的水質要求。常用的氧化性殺菌劑有氯氣,二氧化氯,臭氧,過氧化氫等。二氧化氯不受ph 值影響,不與氨和大多數(shù)胺反應,以及具有殺滅孢子和病毒的作用,但是,成品二氧化氯使用時需要活化,活化劑的選擇是個問題。 綜上所述,結垢,腐蝕和生物污垢是中水深度處理回用于電廠循環(huán)水是要解決的三個關鍵問題,生物處理