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【技术资料】工业循环水处理设备工艺介绍---鞍山离子交换法-鞍山软化处理-鞍山离子交换树脂

工业循环水处理设备工艺介绍---鞍山离子交换法-鞍山软化处理-鞍山离子交换树脂

  离子交换法

  用于制备纯水的离子交换法日常运行需消耗大量酸碱,并产生大量废水,处理成本很高,如采用Na型树脂进行软化处理,则购置工业盐的成本较高,再生时可能带入大量Cl-离子,增加了冷却水的腐蚀倾向。

  在水质软化处理中弱酸阳离子交换树脂的应用嚼丛焦惴骸H跛崾髦?聂人峄?哦訡a2+、Mg2+具有较大的亲和力,能有效去除水中的碳酸盐硬度(理论上可将硬度去除到相当于HCO3-碱度的程度),其工作交换容量是强酸树脂的2倍以上(通常可以达到2000 mmol/L),再生剂耗量约为理论值的1.05~1.10倍,因而很经济。再生剂可以是盐酸或硫酸(前者的成本是后者的3倍),但采用硫酸时必须严格控制再生液的浓度和流速以抑制CaSO4的生成。采用双流式离子交换器可以节约投资、水耗和占地,并可获得较高的再生效率。

  弱酸树脂用于循环冷却水旁流处理的研究始于1998年。研究表明,弱酸系统的建设规模与循环冷却水阻垢剂所能维持的碱度有关,碱度越高则处理量越小、经济性越好。弱酸树脂软化工艺的缺点是水中悬浮物和有机物的存在对树脂的运行周期有严重的影响,树脂价格较高、再生操作复杂也限制了其应用。

  其他方法

  将排污水经加热蒸发—蒸汽压缩冷凝,可使冷却水中的有害成分得到浓缩,并使95%的排污水以冷凝液的形式得到回收、作为循环水和锅炉补充水返回系统,但这种方法能耗过高,只可能在特别缺水的地区采用。以磷酸盐控制释放水处理剂可以实现恒速投药,采用自动加药装置和提高水处理技术水平则有助于改善循环冷却水的水质、提高浓缩倍数、节约用水量。此外,石油化工企业常用隔油池来去除因泄漏而进入冷却水系统中的油,但对冷却水中正磷酸盐和二氧化硅的旁流去除工艺尚未见报导。?

  旁流处理工艺、设备的组合

  纤维过滤—控释投药工艺

  原理

  循环冷却水经射流器加入混凝剂后在管道中混合均匀再进入高效纤维过滤器,在滤床上方的反应区发生微絮凝反应,水中的悬浮物生成絮状颗粒与微生物粘泥一起被纤维滤料截留、去除,滤后水的浊度<1NTU。采用这种方法,旁滤水中的正磷酸盐可被纤维滤料及其所截留的絮状颗粒物吸附、去除。


  滤后的旁流冷却水经加药罐时,玻璃状的“锈垢净”水处理剂按一定速率溶入水中、释放出具有缓蚀阻垢作用的聚磷酸盐,可以实现恒速投药。?

  该工艺具有流程简单、布置紧凑、操作方便灵活等特点,可将工业循环冷却水中的悬浮物、正磷酸盐和微生物粘泥等有害成分同时去除,同时补充聚磷酸盐活性成分,达到改善水质,提高缓蚀、阻垢效果的目的。

  成本及效益分析

  运行成本主要包括混凝剂及“锈垢净”的费用(约为0.2元/m3)、电费(主要包括进水泵、反冲泵和罗茨风机等设备的电耗),总成本<0.5元/m3,是一种比较经济的处理方法。

  效益包括提高浓缩倍数、减少补充水量和排污量而节省的水费和排污费,减少水处理剂耗量而节省的费用等,以及改善水质稳定效果、延长设备使用寿命、改善传热效率、节省人力而产生的效益等。

  该工艺适用于无专业技术人员管理的中、小型循环冷却水系统。

  纤维过滤—弱酸树脂软化工艺

    原理

  纤维过滤与离子交换树脂相结合的工艺流程如图2所示。

  循环冷却水经射流器加入沉淀剂和混凝剂后,在管道中混合均匀并进入高效纤维过滤器,在滤床上方的反应区发生部分软化反应和微絮凝反应,生成的CaCO3和Mg(OH)2颗粒与水中的悬浮物一起被纤维滤料截留、去除,滤后水的硬度(永久硬度即非碳酸盐硬度)约降低1mmol/L、浊度<1NTU、碱度适当增加、pH值升至9.5左右。


  采用弱酸(丙烯酸)阳离子交换树脂可进一步将水中硬度和碱度降至1mmol/L以下,出水pH值为3~6,达到补充水的水质要求后则可返回冷却水系统,出水中可保留50%以上的水处理剂。

   成本及效益分析

  运行成本包括沉淀剂和混凝剂的消耗及弱酸树脂再生(用硫酸作再生剂)的费用,其中药剂成本为0.63元/m3,加上电费(主要包括进水泵、反冲泵和罗茨风机所消耗的电能),则总成本<1.0元/m3,比采用反渗透等其他方法经济。

  效益包括减少补充水量和排污量而节省的水费和排污费、减少水处理剂耗量而节省的费用、以及改善水质稳定效果、延长设备使用寿命、改善传热效率而产生的效益。

  设备特点

  主要设备包括高效纤维过滤器和弱酸阳离子交换器,工艺过程和设备具有流程简单、紧凑、操作方便灵活等特点。将反应器与过滤器合二为一的“一体化”设备,使工艺过程在一体化设备中完成,易于实现产业化。利用高效纤维过滤器内滤料层的上部空间作为“三合一”处理工艺的反应区,可省去一个体积庞大的反应澄清池,由于“微絮凝效应”的存在,反应生成的微小沉淀物颗粒可通过纤维滤料的深层、高精度过滤得以去除,具有过滤精度高、运行周期长、纳污量大等优点。?

  弱酸阳离子交换树脂对永久硬度没有去除作用,软化水质时不产生强酸,树脂在失效后容易再生,通常酸的消耗量仅为理论值的1.1倍,因而比较经济。该工艺操作灵活,可根据水质情况采用调整流程,其自身耗水量<10%,适用于大型工业循环冷却水系统。

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