凝結(jié)水是蒸汽鍋爐的產(chǎn)物,當(dāng)水在鍋爐中被加熱轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?,蒸汽在使用后降溫再變相為水,?jīng)凝結(jié)水管道回收。凝結(jié)水是飽和的高溫軟化水,其熱能價(jià)值占蒸汽熱能價(jià)值的25%左右,而且也是潔凈的蒸餾水,適合重新作為鍋爐給水。但在回收過(guò)程中,凝結(jié)水接觸的管道、容器鋼材可能會(huì)氧化腐蝕,生成氧化鐵(Fe3O4、Fe2O3)顆粒物和膠體,同時(shí)還可能混入油,因此凝結(jié)水在回用前需要進(jìn)行除油除鐵處理。
凝結(jié)水除鐵技術(shù)
除鐵是蒸汽凝結(jié)水處理流程中的重要環(huán)節(jié),凝結(jié)水除鐵的主要任務(wù)就是去除水中的氧化鐵顆粒物和膠體。國(guó)內(nèi)在凝結(jié)水除鐵項(xiàng)目中出現(xiàn)過(guò)的除鐵工藝主要有以下幾種:
- 過(guò)濾除鐵:如纖維過(guò)濾器、覆蓋過(guò)濾器、精密過(guò)濾器、陶瓷過(guò)濾器等。但這類方法存在頻繁反沖洗的問(wèn)題,由于氧化鐵膠體顆粒度很小,精度要求越高需要過(guò)濾的孔徑越細(xì)小,越容易造成堵塞,需要頻繁的反沖洗才能保持良好的功能,有時(shí)甚至24小時(shí)必須反沖洗一次,導(dǎo)致收水率大大降低,且可能產(chǎn)生二次污染。
- 高梯度電磁除鐵:能夠有效去除凝結(jié)水中氧化鐵,但運(yùn)行成本昂貴,且內(nèi)部的不銹鋼絲填料更換費(fèi)用也較高,通常只在精度要求很高的場(chǎng)合使用。
- 磁增益復(fù)合除鐵:這是一種創(chuàng)新的凝結(jié)水除鐵技術(shù)裝備,具有電磁除鐵設(shè)備對(duì)氧化鐵的針對(duì)性的凝聚效能。同時(shí)該除鐵技術(shù)設(shè)備的電、水耗及材料耗費(fèi)低,壽命長(zhǎng),無(wú)需更換填料,除鐵效果穩(wěn)定,適應(yīng)性強(qiáng),操作管理簡(jiǎn)單方便。其原理是利用氧化鐵微粒的鐵磁性(Fe3O4)和順磁性(Fe2O3),在磁場(chǎng)中會(huì)被磁化而具有磁性,讓凝結(jié)水流經(jīng)有組織的磁場(chǎng),使水中氧化鐵被磁化而使其相互具有較強(qiáng)的吸附凝聚性,更易被后續(xù)處理過(guò)程去除。
凝結(jié)水除油技術(shù)
目前的凝結(jié)水除油技術(shù)主要有以下幾種:
- 覆蓋過(guò)濾器工藝:使用木質(zhì)素和活性炭覆膜過(guò)濾,有時(shí)后續(xù)跟活性炭大罐。但整個(gè)系統(tǒng)控制復(fù)雜,容易出現(xiàn)問(wèn)題,需要頻繁的覆膜,操作比較繁瑣。且精度不高,一般在2MG以下,無(wú)法抗大油量沖擊。
- 精密過(guò)濾器+活性炭纖維技術(shù):前置陶瓷過(guò)濾器或者其他的精密過(guò)濾器,后續(xù)的用活性炭纖維。但同樣由于過(guò)濾精度要求很高,過(guò)濾器的孔徑很小,越易被堵塞,反沖洗頻繁。后續(xù)的活性炭纖維也需要頻繁再生,無(wú)法保證出水含油的穩(wěn)定。
- 樹(shù)脂吸附工藝:通過(guò)配置親油樹(shù)脂進(jìn)行油的吸附,后續(xù)用活性炭保護(hù)。但無(wú)法抗大油量沖擊,流速較慢,導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備體積龐大,反沖洗頻繁,造價(jià)比較貴,適用場(chǎng)合較少。
- 陶瓷膜錯(cuò)流工藝:利用陶瓷膜過(guò)濾,同時(shí)內(nèi)置循環(huán)泵進(jìn)行錯(cuò)流沖洗陶瓷膜表面,后續(xù)用活性炭保護(hù)。但耗電量大,使用效果如精密過(guò)濾器,造價(jià)比較高。
- 阻截除油技術(shù):利用獨(dú)特的HK阻截膜來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水中憎水性分散質(zhì)的分離。HK阻截膜具有極強(qiáng)的憎油特性。阻截除油工藝具有量化設(shè)計(jì)除油精度、除油精度高、設(shè)備運(yùn)行期間不需要反沖洗、收水率高等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)對(duì)于除鹽水平衡具有重要的安全穩(wěn)定的意義。是目前最先進(jìn)的凝結(jié)水除油處理工藝。
凝結(jié)水除油除鐵裝置
凝結(jié)水除油除鐵裝置是去除凝結(jié)水中油和鐵的核心設(shè)備,產(chǎn)水可滿足《GB12145-2016》中對(duì)油含量和鐵含量的鍋爐給水要求。
凝結(jié)水回用作為鍋爐給水,可以減少除鹽水制水的費(fèi)用和污水排放量,提高鍋爐給水質(zhì)量,降低燃料消耗,減少鍋爐煙塵的排放量,并提高爐水純度,減少鍋爐受熱面結(jié)垢,降低排污損失。隨著水資源世界范圍的日趨短缺和水價(jià)的不斷上漲,對(duì)污水進(jìn)行回用,不但減少了外排水量,改善了周邊生活環(huán)境,而且作為工業(yè)用水,其經(jīng)濟(jì)效益也越來(lái)越明顯。
總的來(lái)說(shuō),凝結(jié)水除油除鐵是確保凝結(jié)水能夠高質(zhì)量回用的重要環(huán)節(jié),選擇合適的除油除鐵技術(shù)和設(shè)備對(duì)于提高水資源利用效率和節(jié)能減排具有重要意義。