鍋爐補給水工藝設計案例
鍋爐補給水對水質的要求很高,補給水是否合格將直接影響到鍋爐的正常使用。一般來說,在設計鍋爐補給水處理工藝的時候都會根據用戶的進水水質來確定,今天講解某個企業鍋爐補給水的工藝設計案例。本次鍋爐補給水采用的工藝為:MBR+UF+RO。
1、鍋爐補給水進水水質:
| 測項目 | 單位 | 飲用水衛生規范要求 | 中水 |
| 色度 | 度 | ≤15 | 45 |
| PH | / | 6.5~8.5 | 7.95 |
| 電導率 | us/cm | / | 2310 |
| 濁度 | NTU | ≤1 | 3.9 |
| 總硬度 | mg/L | ≤450 | 254 |
| COD | mg/L | 3 | 35 |
| 溶解性總固體 | mg/L | ≤1000 | 1638 |
| 懸浮物 | mg/L | / | 11 |
| 臭和味 | 描述 | 不得有異臭、異味 | 有 |
| 肉眼可見 | 描述 | 不得有 | 有 |
| 鉀 | mg/L | / | 390.4 |
| 鈉 | mg/L | 200 | 284.8 |
| 鈣 | mg/L | / | 27.28 |
| 鎂 | mg/L | / | 45.16 |
| 鐵 | mg/L | 0.30 | 0.03 |
| 錳 | mg/L | 0.10 | 0.00 |
| 銅 | mg/L | 1.00 | 0.00 |
| 氟化物 | mg/L | 1.00 | 0.2 |
| 氯化物 | mg/L | ≤250 | 193.9 |
| 溴化物 | mg/L | / | 0.4 |
| 硝酸鹽(以N計) | mg/L | 10,地下水為20 | 119.3 |
| 磷酸鹽 | mg/L | / | 48.15 |
| 硫酸鹽 | mg/L | 250 | 15.25 |
2、產水水質:硬度0mmol/l,電導率≤0.3um/cm(25℃),二氧化硅20us/l。
3、水質分析:產水要求硬度為0,電導率≤0.3us/cm,反滲透系統至少可以去除水中97%以上的陰陽離子含量,降低水中97%以上的電導,之后進入陽離子交換器,陰離子交換器,混合離子交換器,陽離子交換器去除反滲透產水中剩余的帶正電荷的陽離子,陰離子交換器去除水中帶負電荷的陰離子,混合離子交換器位于陽、陰離子交換器之后。水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯進行的,經H型交換所產生的H+和經過OH型交換所產生的OH-都不能積累起來,基本上消除反離子的影響,交換進行得比較徹底,基本上可以達到產水水質的要求。
原水中色度和COD過高,進入超濾系統會對超濾膜造成一定損害,故在進入超濾之前必須降低或去除,超濾預處理擬用MBR和機械過濾器。MBR系統出水水質好,由于膜的高效截留,出水中懸浮物固體的濃度基本為零,對游離菌體和一些難降解的大分子顆粒狀具有截留作用,MBR的出水質量高,可滿足回用水水質的要求。機械過濾器主要是利用填料來降低水中濁度,截留除去水中懸浮物、有機物、膠質顆粒、微生物、氯嗅味及部分重金屬離子,經過機械過濾器處理的水基本可以達到超濾的進水要求。
超濾裝置特別適合為自來水、地下水、地表水的除濁澄清凈化、污水深度處理回用、大型RO系統的預處理以及一些特殊的分離工藝。

超濾系統擬采用聚偏氟乙烯超濾膜,聚偏氟乙烯中空纖維膜為耐污染膜,產品優點包括親水性好,水通量大,耐氧化性強,耐污染性能優異,產水水質穩定可靠;主要用于中水回用、市政污水處理、工業廢水處理及海水淡化等較差水質的處理。該產品采用聚偏氟乙烯為主要原料,具有耐溫、耐氧化、耐光老化、耐化學藥品、抗污染性強、使用壽命長等特點;膜絲需要經過特殊的親水化處理,大大增強膜的親水性,使膜絲具有更高的透水量。
4、為防止不良水質進入超濾膜組件而對膜組件產生污堵,進入超濾膜組件的水應滿足以下要求:
濁度:≤20NTU
顆粒物直徑:<0.5mm
鐵離子:<0.5mg/L
含油量:<1mg/L
CODcr:<50mg/L
pH范圍:2?10
有機溶劑:不得含有醇、酮、苯等有機溶劑
瞬時余氯耐受總量:500ppm
注:
①當水中含油、有機物、氧化性物質(余氯、O3、H2O2等)、表面活性劑、消泡劑時,請與超濾膜制造商聯系,在工程師指導下使用。
②當系統預處理中采用絮凝工藝,要嚴格控制絮凝劑量,絮凝劑量過多或過少都將對膜產生污染影響膜的透水通量。
③進水有藻類、微生物時,要加入適量殺菌劑,防止滋生和污染膜。
5、反滲透進水要求
| 參數 | 單位 | 最高限制 | 條件和備注 |
| 濁度 | NTU | 2 | 建議:<1NTU |
| SDI15 | 1 | 5 | 建議:<3 |
| 油脂 | mg/l | 0.1 | |
| TOC | mg/l | 3 | |
| COD | mg/l | 10 | |
| BOD | mg/l | 5 | |
| 余氯 | mg/l | 0.1 | 建議:<0.05 |
| 六價鉻離子 | mg/l | 0.1 | 建議:<0.05 |
| 二價鐵 | mg/l | 4 | PH<6; 氧氣<0.05 |
| 三價鐵 | mg/l | 0.05 | |
| 鋁 | mg/l | 0.05 | <10mg/l |
| 錳 | mg/l | 0.05 | <5mg/l |
6、設計溫度:15℃
7、電源電壓:380V,50Hz
8、供貨范圍:MBR系統,原水泵至混合離子交換器系統之間的設備管道、電氣系統,不含土建、水箱,系統產水管道按10米預計,MBR的產水用于機械過濾器和超濾系統的反洗用水,超濾濃水和反滲透濃水由業主負責提供收集水箱和排污渠道,MBR進水及MBR水池由業主負責,業主負責把動力電送至超濾廠家供電柜中,MBR水箱至活性炭過濾器之間的管道由業主負責。

9、工藝流程 ↓絮凝、殺菌劑
進水→MBR系統→MBR產水箱→原水泵→活性炭過濾器→精密過濾器→超濾系
↓阻垢劑、還原劑
統→超濾水箱→增壓泵→精密過濾器→高壓泵→反滲透系統→反滲透水箱→供水
↓加氨
泵→陽離子交換器→陰離子交換器→混合離子交換器→純水箱
10、工藝及水量分析
產水要求每小時產水200噸,MBR系統預計每小時產水240噸,MBR系統每運行8分鐘,停止2分鐘,根據水質特點,大約需要24000 m2MBR膜,每片膜18 m2,大約需要1333片,可以設3個膜池,每個膜池9個膜架,每個膜架50片膜,共需24300 m2。
經MBR處理后的中水(240 m3/h)和井水(60 m3/h)的混合水(300 m3/h)從MBR產水池由原水泵提壓后進入活性炭過濾器,原水經過MBR系統處理,色度和懸浮物大大降低,大大減輕了活性炭過濾器的處理壓力,活性炭過濾器流速可以按10m/s設計,故用4臺DN3200即可滿足預處理水量的要求,一臺過濾器處理量可達80 m3/h,4臺同時運行,完全滿足超濾的進水水量300 m3/h的要求,為保證系統能夠連續運行,需備用1臺。
超濾系統進水水量300 m3/h,超濾系統回收率90%,即可得出超濾產水270 m3/h,超濾系統擬采用招金膜天UF3OA200型超濾膜,此型號膜60 m2,根據此水質條件及運行溫度,運行通量可達40L/m2·h,本套系統配2臺超濾,每臺超濾產水135 m3/h每臺超濾配54支膜。
反滲透系統進水水量270 m3/h,反滲透回收率為75%,即得出出水200 m3/h ,本系統配2臺100噸反滲透系統,反滲透系統擬采用海德能PROC10型反滲透膜,此型號膜37.9 m2,由反滲透處理之后的產水電導基本可以降到60us/cm以下,此時進入陽離子交換器對陽離子交換器的壓力較小,流速可以達到20m/s,故一臺DN2500的陽離子交換器就可以出水100m3/h,故2臺就可以達到出水水量要求,因為陽離子交換器再生需要時間,所以需備用1臺,陰離子交換器和陽離子交換器類同。
經過陽、陰離子交換器處理的產水水質已經接近鍋爐補給水標準了,為了進一步去除水中殘留的陰陽離子,確保達到鍋爐水的進水標準,還需要經過混合離子交換器,1臺DN1800混合離子過濾器處理水量即可達100 m3/h,故2臺就可以達到出水水量要求,為保證系統可以連續運行,所以需備用一臺。
綜上所述,本次鍋爐補給水采用的工藝為:MBR+UF超濾膜+RO反滲透膜系統來處理的,出水要求達標。
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