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楼主: 影子liping
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我工作中遇到的问题(每题奖金3~8金钱)

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初级水师

141
发表于 2008-12-13 19:39:19 | 只看该作者



知道的你们都说了!不知道的也说不了!学习了,支持一下!
清啦

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王者水师

142
发表于 2008-12-14 20:25:42 | 只看该作者

34、耐浓硫酸(浓度98%)的材质有哪些?

1)、CPVC 氯化聚氯乙烯(Chlorinated Polyvinyl Chloride) 氯化聚氯乙烯(CPVC)又名过氯乙烯,是由特定牌号的聚氯乙烯(PVC)与氯气在引发作用下进行取代反应而制得的一种新型合成高分子材料,是一种白色或微黄色可流动固体粉末。基本性能与PVC相仿,但PVC树脂经氯化改性后制得的CPVC,其耐热性能、物理机械性能、化学稳定性能及阻燃性等获得显著改善,是一种质优价廉的工程塑料。 氯化聚氯乙烯(CPVC)具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性、防老化性能、阻燃性和热变形温度较高等优点,既具有PVC的很多优良性能,又有良好的阻燃性和低发烟特性,能耐大多数的酸、碱、盐,而且耐热方面明显优于其它塑料(比普通PVC能提高20-40℃),其维卡耐热温度优于其它热塑性塑料。该产品随着氯含量的提高,其热变形温度明显上升,其机械强度指标也相应提高,其应用范围十分广泛。 氯化聚氯乙烯可取代传统的热塑性工程塑料,广泛应用于石油、化工、建材、造船、电器、印染、电镀、食品及造纸等领域,主要用于制造耐热、耐腐蚀的管道和配件、住宅管(热水管道)系统、通信管道系统、排污管道系统等。同时,根据氯化程度的不同,CPVC还可用于氯化纤维的改性、制造复合材料、发泡材料、涂料及粘合剂等。另外,CPVC还可用作塑料的改性剂,与热塑性或热固性塑料掺合共混制造合金,改善材料的性能,使之成为更优越的工程塑料。

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王者水师

143
发表于 2008-12-15 18:51:01 | 只看该作者
39、工程施工方案一般有哪些内容?

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王者水师

144
发表于 2008-12-19 21:34:12 | 只看该作者
工业化学品阻抗表
PP PVC ABS CPVC 碳钢 316L 乙烯树脂 PVDF 蒙耐合金 钛 赫斯特合金 乙酸 B C X X X A C A A A A 氯化铝 A A A A C X A A B B A 硫酸铝 A A A A C C A A B A B 氯化铵 A A A A X C A A B A A 3%氢氧化铵A A A X - A A A A A A 硫酸铵 A A A A X - A A B A A 湿氯气 X X X X - C A A X A A 氯水 C A X A - X A B X A A 铬酸 B A X A X C C A C A B 氯化铜 A A A A X C A A X A B 氯化铁 A A A A X X A A X A C 硫酸铁 A A A A X C A A X A A 10%氢氯酸 B A A A X X A A A X A 20%氢氯酸 B A A A X X A A C X B 36%氢氯酸 B A C A X X C A X X B 氢氟酸 B C X A X X X A A X A 异丙醇 A B B C A A A A A A A 氯化汞 A A A A X X A A X A C 甲基乙基酮 C X X X A A X X A A A 矿物油 A A A A A A A A A A A 硝酸 C B X B X X B A A A A 亚硝酸 C A - A X X A A - - - 磷酸 A A B A X B A A X B A 氢氧化钾 A A A A C B A C X C B 硝酸银 A A A A X B A A C A A 氢氧化钠 A A A A B B A X A X B 次氯酸钠 A A C A X C A C A C B 氯化锡 A A A A X X A A X A C 二氧化硫/乾 A A X A X - A C A C B 二氧化硫/湿 A B X A X A A A X C A 80%硫酸 C C X A X X X A A X B 90%硫酸 C C X B X X X A X X B 亚硫酸 A A A A X C A A X A B 甲苯 X X X X A A X B A A A 氯化锌 A A A A X B A A B A B A——在管道操作指示范围内推荐使用 B——在使用浓度及/或温度方面稍微有限制 C——在使用浓度及/或温度方面相当有限制 X——不推荐使用 以上信息来自环琪塑胶集团的产品样本(有打广告嫌疑)。 [ 本帖最后由 liping1019 于 2008-12-19 21:36 编辑 ]

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铂金水师

145
发表于 2008-12-29 11:55:01 | 只看该作者



一直有个纯水的问题困扰着我,希望大家多指教: 作纯水方案时,关系到纯水水质的电导率和脱盐率等,我知道如果脱盐率是98%,原电导率是100的话,那出水是2,可是换成是电阻率的话该怎么算?(我也知道电导率和电阻率是倒数,可是不是可以理解,如果电导率是10,那电阻率也是10?)

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王者水师

146
发表于 2008-12-29 18:52:25 | 只看该作者
电导率是10,也可以理解成电阻率是10?有这个理解法吗?

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超凡水师

财富勋章十大风云人物2011年度十大风云人物勋章

147
发表于 2008-12-29 19:41:11 | 只看该作者

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脱盐率指的是反渗透的除盐性能指标,它是原水减去产水含盐量于原水含盐量的比值。而电导率与电阻率与脱盐率没有任何关系,正如你所说的两者是一个互为倒数的关系。比如电导率为10US/CM的话,电阻率为0.1兆欧(字符不好输)

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初级水师

148
发表于 2008-12-29 23:38:12 | 只看该作者

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磷酸三钠(Trisodium Phosphate) 一、概述 磷酸三钠也叫正磷酸钠,商业上又称磷酸钠。分子式Na3PO4.12H2O,分子 量380.20。 注:1.磷酸三钠可以看作是以磷酸H3PO4为母体,用3个金属钠原子Na,全部 置换了它分子式中所含的3个氢离子H+后,所得的产物。因磷酸H3PO4是三元 酸,它的分子式里有3个可以被金属元素置换的氢离子。 2.磷酸可以直接与钠起作用生成三种钠盐,当磷酸分子式中有一个氢离子, 被一个金属钠原子置换时,就生成第一种钠盐,即磷酸二氢钠NaH2PO4。当 磷酸分子式中有2个氢离子,被2个金属钠原子置换时,就生成第二种钠盐, 即磷酸氢二钠Na2HPO4。以上两种钠盐,因分子式里还有氢离子的存在,所 以称为酸式盐。 3.当磷酸分子式中的3个氢离子,被3个钠原子全部置换时,就生成第三种钠 盐,又叫做正盐(正磷酸钠),即磷酸三钠Na3PO4。 (一)磷酸三钠的制备 制备法如下: 1.用纯?中和磷酸后所得到的磷酸氢二钠溶液,浓缩到15°Be'时,加入液 体烧?(29.5%),并继续浓缩到24~30°Be',等到反应进行中所发生的CO2 全部逸出后,在压滤机上过滤。 2.将滤液放入结晶器内结晶,然后用离心机脱水,即得磷酸三钠。 3.化学反应式如下: H3PO4+Na2CO3→Na2HPO4+H2O+CO2↑ 磷酸 纯? 磷酸氢二钠 水 二氧比碳 4.磷酸氢二钠分子式中的第三个氢原子再用烧?中和,即生成磷酸三钠。反 应式如下: Na2HPO4+NaOH→Na3PO4+H2O 磷酸氢二钠 氢氧化钠 磷酸三钠 水 磷酸三钠在印染上的用途 (一)作硬水软化剂 磷酸三钠作锅炉用水炉内处理剂。 注:1.磷酸三钠能与水中容易结成锅垢的可溶性钙盐、镁盐等起作用,生成 不溶性的磷酸钙Ca3(PO4)2、磷酸镁Mg3(PO4)2等沉淀物悬浮於水中,所以使 锅炉不结锅垢。 2.同时多余的磷酸三钠,还能将已结的锅垢部分变成松软而脱落。因此节约 了锅炉的用煤,维护了锅炉的安全和延长了锅炉的使用期限。反应式如下: 3CaSO4+2Na3PO4→3Na2SO4+Ca3(PO4)2↓ 3MgSO4+2Na3PO4→3Na2SO4+Mg3(PO4)↓ (二)作棉布煮练助剂 棉布煮练用水,水中含有硬度,应加入适量磷酸三钠 作软水剂。它的优点能使织物毛细管效应提高。 注:1.磷酸三钠软化硬水后,使练液中的烧?不致被硬水所消耗,促进了烧 ?对棉布的煮练作用。 2.磷酸三钠与硬水中的钙、镁盐反应,成为不溶性的磷酸钙和磷酸镁盐;这 些磷酸盐没有粘性,不会像肥皂的钙、镁盐那样粘在织物上。此外,还具有 渗透和乳化作用。 3.在一般的用水硬度下,磷酸三钠的用量约0.5~1克/升。 (三)作去垢剂、金属洁净剂 磷酸三钠溶在水中有滑腻的感觉,能增加水的 润湿能力,有一定的乳化作用,是涂去硬的表面和金属表面上污垢的极好洗 涤剂。 注:1.化验室可用1%磷酸三钠溶液洗涤瓶子,去除污垢。 2.印花滚筒镀铬前,可用5%磷酸三钠溶液洗清铜花筒表面上的油腻,促使花

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黄金水师

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发表于 2008-12-30 08:05:14 | 只看该作者

路过

太专业 你干嘛的 啥专业的?
//人生最痛苦的事情不在于有一个悲惨的结局,而在于知道了结局却无法改变/////

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初级水师

150
发表于 2008-12-30 11:30:54 | 只看该作者



你去弄本<工业水处理300问>,上面大部分都有

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王者水师

151
发表于 2008-12-30 18:44:07 | 只看该作者
是吗,我找找看,谢谢提供信息! 接着来问一个关于单位换算的问题: 40、长度单位:英寸的简写是 ” 吧?我在一些地方看到 ’的,这个 ’跟英寸是什么关系?换算制度是什么?

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超凡水师

财富勋章十大风云人物2011年度十大风云人物勋章

152
发表于 2008-12-30 20:49:13 | 只看该作者

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'是英尺,"是英寸,1英尺等于12英寸。1英尺等于0.3048米,1英寸等于0.0254米

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青铜水师

153
发表于 2008-12-31 17:37:23 | 只看该作者
似乎这个问题是最简单的。 【中文名称】磷酸三钠;磷酸钠 【英文名称】trisodium (ortho)phosphate;sodium phosphate,tertiary 【相对分子量或原子量】380.12 【密度】1.62 【熔点(℃)】73.4 【性状】 无色晶体。 【溶解情况】 溶于水,在水溶液中几乎全部分解为磷酸二氢钠和氢氧化钠。 【用途】 用作软水剂、锅炉清洁剂、金属防锈剂、糖汁净化剂等。 【制备或来源】 由磷酸氢二钠溶液中加入烧碱而制得。 【其他】 在干燥空气中风化。热至100℃时失去结晶水而成为无水物,密度2.537,熔点1340℃。

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王者水师

154
发表于 2009-1-4 20:12:04 | 只看该作者

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补充一些知识:水的电导率和电阻率 水的含盐量越大,导电性能越强,电阻越弱。反之,导电性能极弱,而电阻极大的水,必然是含盐量极低的水。 规定:将断面1cmx1cm,长1cm体积的水所测得的电阻成为电阻率,单位:欧姆·厘米(Ω·cm) 电阻率常用导电仪测量,但由于导电仪的电极面积不是1cmx1cm,点击的距离也不是1cm,所以测得的是一个电阻值,还要除以电极常数方能折合成水的电阻率。 电阻率的倒数叫做电导率,有的也用电导率表示水的纯度。单位是欧姆-1·厘米-1(Ω-1·cm-1),即西门子·厘米-1(S·cm-1) 纯水的电导率都很小,为了避免写很多小树,用10E-6西门子·厘米-1(10E-6 S·cm-1)做单位为,叫做微西门子/厘米(μS/cm)

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王者水师

155
发表于 2009-1-22 10:37:26 | 只看该作者

无磷药剂的问题

随着环保要求越来越高,对无磷和低磷药剂的要求随机提出。药剂厂家都能做但效果都不怎样? 有真正经济性和功能性强的无磷药剂吗?

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王者水师

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发表于 2009-2-2 15:23:03 | 只看该作者

屈服点

屈服点(yield point) 钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa: 帕斯卡=N/m2)2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。

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王者水师

157
发表于 2009-2-2 15:24:35 | 只看该作者

阴阳床的原理、作用?

正常情况下,阳床在使用前,应该进行再生后再运行。这时混入其中的阴树脂,就会在再生液盐酸进入床内时,与再生液发生彻底的中和反应,这个反应要优先于阳树脂与再生液的反应。当阴树脂全部反应完全后,也就失效了,此时阴树脂上有大量的氯离子。 阳床再生后,投入运行,由于进入阳床的水中含有各种的阴阳离子,混入阳树脂中的失效阴树脂上有大量的氯离子,因离子交换树脂对离子的吸附具有选择性,将造成水中的[wiki]硫酸[/wiki]根离子、硝酸根离子取代氯离子(而当阳床再生时,硫酸根离子、硝酸根离子又将被氯离子置换),也就是说随着运行,混入阳床中的阴树脂会逐渐释放出阳床再生时吸附的氯离子,造成阳床出水中氯离子含量高于进口水中氯离子含量,且阳床再生液耗量也比正常消耗大。

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王者水师

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发表于 2009-2-2 15:26:20 | 只看该作者

强型树脂、弱型树脂?

离子交换树脂的基础知识 1、离子交换树脂的基本类型 (1) 强酸性阳离子树脂 这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。 树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。 (2) 弱酸性阳离子树脂 这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。 (3) 强碱性阴离子树脂 这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。 这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。 (4) 弱碱性阴离子树脂 这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。 2、离子交换树脂基体的组成 离子交换树脂的基体(matrix),制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类,它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应,形成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。苯乙烯系树脂是先使用的,丙烯酸系树脂则用得较后。 这两类树脂的吸附性能都很好,但有不同特点。丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素,脱色容量大,而且吸附物较易洗脱,便于再生,在糖厂中可用作主要的脱色树脂。苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质,善于吸附糖汁中的多酚类色素(包括带负电的或不带电的);但在再生时较难洗脱。因此,糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色,再用苯乙烯树脂进行精脱色,可充分发挥两者的长处。 树脂的交联度,即树脂基体聚合时所用二乙烯苯的百分数,对树脂的性质有很大影响。通常,交联度高的树脂聚合得比较紧密,坚牢而耐用,密度较高,内部空隙较少,对离子的选择性较强;而交联度低的树脂孔隙较大,脱色能力较强,反应速度较快,但在工作时的膨胀性较大,机械强度稍低,比较脆而易碎。工业应用的离子树脂的交联度一般不低于4%;用于脱色的树脂的交联度一般不高于8%;单纯用于吸附无机离子的树脂,其交联度可较高。 除上述苯乙烯系和丙烯酸系这两大系列以外,离子交换树脂还可由其他有机单体聚合制成。如酚醛系(FP)、环氧系(EPA)、乙烯吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。 3、离子交换树脂的物理结构 离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。 凝胶型树脂的高分子骨架,在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀,在大分子链节间形成很微细的孔隙,通常称为显微孔(micro-pore)。湿润树脂的平均孔径为2~4nm(2×10-6 ~4×10-6mm)。 这类树脂较适合用于吸附无机离子,它们的直径较小,一般为0.3~0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质,因后者的尺寸较大,如蛋白质分子直径为5~20nm,不能进入这类树脂的显微孔隙中。 大孔型树脂是在聚合反应时加入致孔剂,形成多孔海绵状构造的骨架,内部有大量永久性的微孔,再导入交换基团制成。它并存有微细孔和大网孔(macro-pore),润湿树脂的孔径达100~500nm,其大小和数量都可以在制造时控制。孔道的表面积可以增大到超过1000m2/g。这不仅为离子交换提供了良好的接触条件,缩短了离子扩散的路程,还增加了许多链节活性中心,通过分子间的范德华引力(van de Waal's force)产生分子吸附作用,能够象活性炭那样吸附各种非离子性物质,扩大它的功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质,例如化工厂废水中的酚类物。 大孔树脂内部的孔隙又多又大,表面积很大,活性中心多,离子扩散速度快,离子交换速度也快很多,约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、效率高,所需处理时间缩短。大孔树脂还有多种优点:耐溶胀,不易碎裂,耐氧化,耐磨损,耐热及耐温度变化,以及对有机大分子物质较易吸附和交换,因而抗污染力强,并较容易再生。 4、离子交换树脂的离子交换容量 离子交换树脂进行离子交换反应的性能,表现在它的“离子交换容量”,即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数,meq/g(干)或 meq/mL(湿);当离子为一价时,毫克当量数即是毫克分子数(对二价或多价离子,前者为后者乘离子价数)。它又有“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式。 1、总交换容量,表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。 2、工作交换容量,表示树脂在某一定条件下的离子交换能力,它与树脂种类和总交换容量,以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。 3、再生交换容量,表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。 通常,再生交换容量为总交换容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交换容量为再生交换容量的30~90%(对再生树脂而言),后一比率亦称为树脂的利用率。 在实际使用中,离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因树脂结构不同而异。现仍未能分别进行计算,在具体设计中,需凭经验数据进行修正,并在实际运行时复核之。 离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小,能自由扩散到树脂体内,与它内部的全部交换基团起反应。而在实际应用时,溶液中常含有高分子有机物,它们的尺寸较大,难以进入树脂的显微孔中,因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。 5、离子交换树脂的吸附选择性 离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力,对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律,但不同的树脂可能略有差异。主要规律如下: (1) 对阳离子的吸附 高价离子通常被优先吸附,而低价离子的吸附较弱。在同价的同类离子中,直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下: Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+ (2) 对阴离子的吸附 强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为: SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH- 弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下: OH-> 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3- (3) 对有色物的吸附 糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂,它对拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强,而对焦糖色素的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电,而焦糖的电荷很弱。 通常,交联度高的树脂对离子的选择性较强,大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大,在浓溶液中较小。 6、离子交换树脂的物理性质 离子交换树脂的颗粒尺寸和有关的物理性质对它的工作和性能有很大影响。 (1) 树脂颗粒尺寸 离子交换树脂通常制成珠状的小颗粒,它的尺寸也很重要。树脂颗粒较细者,反应速度较大,但细颗粒对液体通过的阻力较大,需要较高的工作压力;特别是浓糖液粘度高,这种影响更显著。因此,树脂颗粒的大小应选择适当。如果树脂粒径在0.2mm(约为70目)以下,会明显增大流体通过的阻力,降低流量和生产能力。 树脂颗粒大小的测定通常用湿筛法,将树脂在充分吸水膨胀后进行筛分,累计其在20、30、40、50……目筛网上的留存量,以90%粒子可以通过其相对应的筛孔直径,称为树脂的“有效粒径”。多数通用的树脂产品的有效粒径在0.4~0.6mm之间。 树脂颗粒是否均匀以均匀系数表示。它是在测定树脂的“有效粒径”坐标图上取累计留存量为40%粒子,相对应的筛孔直径与有效粒径的比例。如一种树脂(IR-120)的有效粒径为0.4~0.6mm,它在20目筛、30目筛及40目筛上留存粒子分别为:18.3%、41.1%、及31.3%,则计算得均匀系数为2.0。 (2) 树脂的密度 树脂在干燥时的密度称为真密度。湿树脂每单位体积(连颗粒间空隙)的重量称为视密度。树脂的密度与它的交联度和交换基团的性质有关。通常,交联度高的树脂的密度较高,强酸性或强碱性树脂的密度高于弱酸或弱碱性者,而大孔型树脂的密度则较低。例如,苯乙烯系凝胶型强酸阳离子树脂的真密度为1.26g/mL,视密度为0.85g/mL;而丙烯酸系凝胶型弱酸阳离子树脂的真密度为1.19g/mL,视密度为0.75g/mL。 (3) 树脂的溶解性 离子交换树脂应为不溶性物质。但树脂在合成过程中夹杂的聚合度较低的物质,及树脂分解生成的物质,会在工作运行时溶解出来。交联度较低和含活性基团多的树脂,溶解倾向较大。 (4) 膨胀度 离子交换树脂含有大量亲水基团,与水接触即吸水膨胀。当树脂中的离子变换时,如阳离子树脂由H+转为Na+,阴树脂由Cl-转为OH-,都因离子直径增大而发生膨胀,增大树脂的体积。通常,交联度低的树脂的膨胀度较大。在设计离子交换装置时,必须考虑树脂的膨胀度,以适应生产运行时树脂中的离子转换发生的树脂体积变化。 (5) 耐用性 树脂颗粒使用时有转移、磨擦、膨胀和收缩等变化,长期使用后会有少量损耗和破碎,故树脂要有较高的机械强度和耐磨性。通常,交联度低的树脂较易碎裂,但树脂的耐用性更主要地决定于交联结构的均匀程度及其强度。如大孔树脂,具有较高的交联度者,结构稳定,能耐反复再生。 7、离子交换树脂的品种 离子交换树脂在国内外都有很多制造厂家和很多品种。国内制造厂有数十家,主要的有上海树脂厂、南开大学化工厂、晨光化工研究院树脂厂、南京树脂厂等;国外较著名的如美国Rohm & Hass公司生产的Amberlite系列、Dow化学公司的Dowex系列、法国Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列,还有Ionac系列、Allassion系列等。树脂的牌号多数由各制造厂或所在国自行规定。国外一些产品用字母C代表阳离子树脂(C为cation的第一个字母),A代表阴离子树脂(A为Anion的第一个字母),如Amberlite的IRC和IRA分别为阳树脂和阴树脂,亦分别代表阳树脂和阴树脂。我国化工部规定(HG2-884-76),离子交换树脂的型号由三位阿拉伯数字组成。第一位数字代表产品的分类:0 代表强酸性,1代表弱酸性,2代表强碱性,3代表弱碱性,4代表螯合性,5代表两性,6代表氧化还原。第二位数字代表不同的骨架结构:0代表苯乙烯系,1代表丙烯酸系,2代表酚醛系,3代表环氧系等。第三位数字为顺序号,用以区别基体、交联基等的差异。此外大孔型树脂在数字前加字母D。因此,D001是大孔强酸性苯乙烯系树脂 硬水软化法(water softeners)   硬水的软化需使用离子交换法,它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子,*此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下: Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1 Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1   式中的EX表示离子交换树脂,这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之后,将原本含在其内的Na+离子释放出来。   现在市面上出售的离子交换树脂为球状的合成有机物高分子电解质。树脂基质(resin matrix)内藏氯化钠,在硬水软化的过程中,钠离子会逐渐被使用耗尽,则交换树脂的软化效果也会逐渐降低,这时需要作还原(regeneration)的工作,也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水,一般是饱和盐水,其反应方式如下: Ca-EX2+2Na+ (浓盐水)→ 2Na-EX+Ca2+ Mg-EX2+2Na+ (浓盐水)→ 2Na-EX+Mg2+   如果水处理的过程中没有阳离子的软化,不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜,同时病人也容易得到硬水症候群。硬水软化器也会引起细菌繁殖的问题,所以设备上需要有逆冲的功能,一段时间后就要逆冲一次以防止太多杂质吸附其上。另一个值得注意问题的是高血钠症,因为透析用水的软化与再还原过程是*定时器来控制,正常情况还原作用大多发生在半夜,这是*阀门在控制,如果发生故障,大量盐水就会涌进水源,进而造成病人的高血钠症。

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发表于 2009-2-2 15:27:34 | 只看该作者

什么时候用双浮动床离子交换器?

工作原理 1.上流制水  被处理水由下而上穿透树脂层,树脂层可按一定的配比在设备下部形成沸腾层,在设备上部形成浮动层(压紧层);沸腾层和浮动层之间形成水垫层将两者严格分开。被处理水中各种离子首先与沸腾状态的树脂交换,增大了交换接触面积,充分发挥了树脂交换能力,大部分离子可被沸腾状态的树脂交换除去,剩余的离子再经浮动层( 压紧层),相当于起精制作用,从而达到最佳的交换效果,最好的出水水质。 另一方面,被处理水经过沸腾层,由于树脂自由浮动, 穿透阻力小,相应降低了整个床层的运行阻力。 2.下流再生  再生剂由上而下流经树脂层, 过量的新鲜再生剂首先与上部压紧层强性树脂接触,使保证出水水质的树脂层得到充分的再生,再生废液再流经弱性树脂层,使再生剂得到了充分的利用,达到最佳的效果。另一方面,再生生成物及杂物由上而下易排除,可节约清洗水量。 3.体外反洗  随着运行周期的增加,形成的细小树脂和从被处理水中洗出的污物增多, 当阻力降超过正常运行阻力降0.04~0.06MPa时,可将树脂输送到床外反洗塔内进行反洗 ,除去破碎的树脂及杂物。由于采用压缩空气擦洗 ,对污染严重的树脂反洗效果最佳。如无压缩空气的厂矿,也可不采用空气擦洗,同样能取得良好的反洗效果。不同型号的树脂可分别在同一床外反洗塔内进行反洗。 操作说明 1. 运行  水流由下而上,打开进水阀、空气阀、当水充满设备时关闭空气阀,打开出水阀,至出水不合格为止。 2. 再生 ⑴ 落床   打开置换水阀,排水阀,使运行时被沸起的树脂均匀地沉降下来,落床流速一般可在13~16m/h,时间5分钟。 ⑵ 加药   打开再生液入口阀和排水阀,阴床再生液应加热至35~40℃再生比较理想,再生流速一般为5~13m/h,硫酸再生应分两步进行。再生时间可根据实际需要确定。 ⑶ 置换   打开置换水阀和排水阀 ,将残留在树脂内的化学药品置换出来。阴床置换水应加热至35~40℃,置换流速一般为5~13m/h,置换时间为20分钟左右。 ⑷ 清洗   打开置换水阀,打开排水阀,将残留在树脂内的一切杂质彻底清除掉,直至出水基本合格为止,清洗流速一般为13~16m/h。 ⑸ 运行前清洗   打开进水阀和上排水阀,出水水质合格后关上排水阀打开出水阀投入运行,清洗流速同运行流速。 订货通知   本产品样品均为手动操作,按树脂进出口采用Q41F-16ZF,其它采用G14J-10阀门设计,如采用遥控程控或其它型号阀门操作,管系应另设计。   本产品平台、扶梯、阀门和树脂由用户自理。 树脂清洗器(配阳阴浮动床): 1、输送树脂  打开沸腾浮动床输送水阀D3和反洗塔上排水阀D4 ,树脂出入口阀D1,将树脂量的大约一半以上送到床外反洗塔内。 2、排水  打开反洗塔上排水阀和中排水阀 ,排除输送树脂流入床外反洗塔内的部分水,以防空气擦洗时带出树脂,又要防止空气干擦树脂。 3、空气擦洗  打开反洗塔压缩空气进水阀和上排水阀,从底部锥体送入压缩空气搅动树脂,除去附着在树脂表面的各种悬浮物。 4、暂停  使空气擦洗时沸腾的树脂慢慢沉降下来。 5、返回树脂(1)   打开反洗塔输送水阀,树脂出入口阀和双室沸腾浮动床树脂输送口阀,排水阀,将反洗塔内的树脂返回交换塔内。 6、返回树脂(2)   操作步骤同返回树脂(1),增加打开反洗塔冲洗阀,加大输送流速。将残留在管道的树脂全部输送干净,反洗到此结束。反洗后的树脂用两倍量的再生剂彻底再生。

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王者水师

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发表于 2009-2-2 15:29:47 | 只看该作者

解释敞开式循环冷却水系统中的干球、湿球、浓缩倍数。

工业循环冷却水处理系统 一、 概述   循环冷却水在使用之後,水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等离子,溶解固体和悬浮物相应增加,空气中污染 物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄露等,均可进入循环冷却水,使循环冷却水系统中的设备和管道 腐蚀、结垢,造成换热器传热效率降低,过水断面减少,甚至使设备管道腐蚀穿孔。    循环冷却水系统中结垢、腐蚀和微生物繁殖是相互关联的,污垢和微生物粘泥可以引起垢下腐蚀,而腐蚀产 品又形成污垢,要解决循环冷却水系统中的这些问题,必须进行综合治理。    采用水质稳定技术,用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质,使循环冷却水系统中的腐蚀、结垢、 生物污垢得到有效的解决,从而取得节水、节能的良好效益。臭氧产品已在国内电子、电力、饮料、制药行业广 泛应用,质量达到国外同行业90年代水平。投入产出比的可比效益为:1:2-1:10以上,节约能源,提高设备使 用效率,延长设备的使用寿命和运行的安全性,减少环境污染。   臭氧可以作为唯一的处理药剂来替代其它的处理冷却水处理剂,它能阻垢、缓蚀、杀菌、能使冷却水系统在 高浓缩倍数甚至在零排污下运行,从而节水节能,保护水资源;同时,臭氧冷却水处理不存在任何环境污染。国 外应用臭氧进行循环水处理已经取得了成功,而我国在这个领域却是空白。 二、系统工艺    循环水冷却通常分为密闭式循环水冷却系统和敞开式循环水冷却系统。密闭式循环水冷却系统中,水是密闭 循环的,水的冷却不与空气直接接触。敞开式循环水冷却系统,水的冷却需要与空气直接接触,根据水与空气接 触方式的不同,可分为水面冷却、**冷却池冷却和冷却塔冷却等。   敞开式循环水冷却系统可分为以下3类:   1.压力回流式循环冷却系统   此种循环水系统一般水质不受污染,仅补充在循环使用过程中损失的少量水量。补充水可流入冷水池,也可 流入冷却构筑物下部。冷水池也可设在冷却塔下面,与集水池合并。        补充水→ 冷水池 → 循环泵房           ↑     ↓          冷却塔 ← 生产车间或冷却设备          压力回流式循环冷却系统    2.重力回流式循环水冷却系统 此系统中,冷却塔的位置高於生产车间或制冷设备,经冷却塔冷却的水,以重力流流入生产车间或制冷设备 ,进冷却塔的热水由循环水泵提升。 重力回流式循环水冷却系统    3.需要经处理的循环水冷却系统 需要经处理的循环水冷却系统        从生产车间或制冷设备出来的热水需设置净化或水质稳定处理构筑物进行处理,处理後的热水再流入热水池 ,经热水泵提升送入冷却塔冷却。冷水泵再从冷水池抽水送入生产车间或制冷设备。此系统水经二次提升,多数 为压力回流式。在有条件的情况下,也可布置成重力回流式,以减少面积和设备,节省能耗。   净化或水质稳定处理构筑物宜设在生产车间(或制冷设备)与热水池之间,优点是:(1)能冷却热量,降低 水温:(2)水温高,有利於提高处理效果和节省药剂;(3)避免後置设备和构筑物的污染。   冷却塔尽可能布置在高处,如屋顶、平台、泵房屋顶及水池上面等,并在周围无建筑物阻挡。这样,通风条 件好,有利於提高水的冷却效果。 三、臭氧的应用   值得特别指出的是,近年来臭氧对水的处理又拓宽到一个新的领域-臭氧处理冷却水。据文献报导,美国七十 年代末期已开始这方面的探索和研究。1990年10月第51届国际水会议上,美国全国水处理公司(National Water Management Corporation)的A、poryor做了一个"臭氧冷却水处理的特点与经济性"的报告,介绍了该公司在最 近三年的时间里,用臭氧成功地处理了130座冷却塔,受到热烈的欢迎。认为,臭氧可以作为唯一的处理药剂来替 代其它的处理冷却水处理剂,它能阻垢、缓蚀、杀菌、能使冷却水系统在高浓缩倍数甚至在零排污下运行,从而 节水节能,保护水资源;同时,臭氧冷却水处理不存在任何环境污染。90年3月,在美国辛辛那提召开的"全美腐 蚀工程学会年会(NACE)上,讨论臭氧冷却水处理的论文就有七篇,几乎占了冷却水处理论文的一半。   单一用臭氧冷却水处理起源於美国电力研究所(EPRI)、喷气推进实验室(IPL)、美国宇航局(NASA)和国 际商用机器公司,NASA并由此获得专利(USP、4127、786)。   NASA在佛罗里达州肯尼迪宇航中心(KSC)进行的臭氧冷却水处理,从1984年7月20日一直进行到1985年9月 19日,共14个月,条件及结果如下:   表3-1 KSC补充水质情况 项目 平均值 PH 7.8--8.4 电导(微欧姆/厘米) 650--750 P--碱度(PPM) 0--6 M--碱度(PPM) 40--70 钙硬(PPM) 60--90 总硬(PPM) 100--130 氯化物(PPM,以Cl计) 180--220    在开始停药、置换水、并通入臭氧後三周,细菌总数从1×104-6×107降至2.0-3.0×102 ,塔壁粘泥从绿色 变灰色并开始脱落。系统水浊度於3-4周内从30-60NTU逐步降至5-10NTU,水质变清,塔池底部聚积数英寸的松垢 和粘泥。   使用臭氧後逐渐减少排污,将浓缩倍数由4-4.5提高到6.5-8.0,总硬度为650-850PPM(以CaCO3计),电 导达4000微欧姆/厘米,和Langelier指数2-2.5的情况下非常良好的运行了14个月。这期间用电化学腐蚀仪及挂 片监测水系统碳钢的腐蚀速率,结果为3-5mpy。14个月後停车打开冷凝器检查,发现管壁几乎无垢,有一个未经 清洗的旧冷凝器旧垢也脱落了。系统中细菌一直在2.0-3.0×102 之间。因此KSC认为在高温高湿条件下,单用臭 氧处理冷却水,既能杀菌,又能缓蚀和阻垢,并能使水质变清。   表3-2 臭氧处理与药剂处理操作费用比较表 项目 传统化学处理 臭氧处理 A药剂 缓蚀剂 1800.00(美元) 0 杀菌剂A 810.00(美元) 0 杀菌剂B 250.00(美元) 0 水耗KMH排污(加仑) 1260000 0 电耗KMH(美元) 0(美元) 5280(265.00美元) B、工资 维修小时(美元) 80(1680.00美元) 32(677.00美元) 现场检测 130(2860.00美元) 50(1050.00美元) 加药 130(2860.00美元) 0 实验检测 25(525.00美元) 75(1575.00美元) 全年合计 12045.00 3565.00美元    美国全国水处理公司(National Water Management Corporation)在一个面积为3000 m2的计算机研究大 楼空调系统中,用臭氧冷却水处理一年,比传统的化学法冷却水处理纯节约费用达45000.00美元。    我国从80年代初期,已开始对饮用水消毒和工业废水深度处理予以注意,由於种种原因,发展较慢。在臭氧 用於脱垢,阻垢灭菌的冷却水处理方面,还刚刚开始,还没有一个关於臭氧处理冷却水的报道。但由於臭氧法处 理的经济性,可靠性及绝对无毒、无二次污染、就地产生等一系列优点,可以预言,臭氧在冷却水方面的应用普 及和广泛的应用,在我国是指日可待的。 工业(电厂)循环冷却水处理系统 一、 概述   循环冷却水在使用之后,水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等离子,溶解固体和悬浮物相应增加,空气中污染 物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄露等,均可进入循环冷却水,使循环冷却水系统中的设备和管道 腐蚀、结垢,造成换热器传热效率降低,过水断面减少,甚至使设备管道腐蚀穿孔。 循环冷却水系统中结垢、腐蚀和微生物繁殖是相互关联的,污垢和微生物粘泥可以引起垢下腐蚀,而腐蚀产品又形成污垢,要解决循环冷却水系统中的这些问题,必须进行综合治理。 采用水质稳定技术,用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质,使循环冷却水系统中的腐蚀、结垢、生物污垢得到有效的解决,从而取得节水、节能的良好效益。臭氧产品已在国内电子、电力、饮料、制药行业广 泛应用,质量达到国外同行业90年代水平。投入产出比的可比效益为:1:2-1:10以上,节约能源,提高设备使用效率,延长设备的使用寿命和运行的安全性,减少环境污染。 我国是一个贫水国家,因为按国际标准,每人每年水供应量在1000吨以下就是缺水国家。目前,中国缺水在千亿立方米以上。不少地区人均水资源已同世界闻名的缺水国家以色列相近。黄土高原地区情况就是这样。我国被列为世界上贫水的国家之一。特别是北方、西部广大地区缺水特别严重。我国东南地区由于地面水资源污染引起水质性缺水情况也很严重。在全国670座大中城市中,有400座城市不同程度的缺水。其中110座城市严重缺水。据最新资料证实,北京人均水资源占有量目前是不足300立方米。面对如此缺水的严峻形势,我国工业用水量却浪费惊人。主要是工业用水重复利用率低。工业用水重复利用率只有20—30%。仅为发达国家的三分之一。如生产1吨钢,中国耗水量是国际先进水平的1—6倍以上,生产1吨纸中国所耗水量是国际先进水平的3倍以上。其他工业方面也同样存在水资源浪费的情况。节约用水已经成为我们国家的当务之急,缺水问题也将严重制约我国本世纪的经济可持续发展,并将引起生态环境退化、人居环境恶化、争水矛盾日益突出等社会和环境问题。为了节约用水国家正在制定和实施一些具体举措和政策,鼓励节约用水、提高水的重复利用率、污水处理回用。我国将逐步实行定量供水、提高水价、超量用水罚款的措施。据有关消息透露,在2006年以前,北方地区用水价格将提高到民用水4元/吨,工业用水6元/吨,并对不同行业实行定量供水,超出定量的部分实行6倍的罚款。这将迫使各行业及居民提高节水意识。 目前,各地单位用水排水费用逐渐迅速增加的趋势已成定局,然而就电厂冷却循环水工艺而言,尽管会不断改进,但由于是多年的定型成熟工艺,不可能在短时间内出现革命性的进步,主工艺挖潜似乎难以在降低成本、提高效益方面发挥重要作用。在这种情况下作水的文章显然十分必要,仅从提高企业经济效益角度看,也会有事半功倍的效果。因此,污水经深度处理后回用于生产,已成为企业提高效益、清洁生产、节能降耗以及减少环境污染的大趋势。 二、技术背景与意义 循环冷却水是工业用水中的用水大项,在石油化工、电力、钢铁、冶金等行业,循环冷却水的用量占企业用水总量的50-90%。由于原水中有不同的含盐量,循环冷却水浓缩到一定倍数必须排出一定的浓水,并补充新水。一台30万KW冷凝机组,循环冷却水量要达到3.3万吨/时左右,假定原水中含盐量为1000mg/L,浓缩倍数为3,那么循环冷却水的浓水排放约在6—8‰左右,即198—264m3/h,同时需补充的新水等于排水及蒸发损失等,补充水量大约为循环水量的2—2.6%,将为660—860m3/h左右,水资源消耗与污水排放的数量是很大的。 循环冷却水由于受浓缩倍数的制约,在运行中必须要排出一定量的浓水和补充一定量的新水。使冷却水中的含盐量、PH值、有机物浓度、悬浮物含量控制在一个合理的允许范围。对这部分浓水排放进行具体处理回用,具有重要的意义。它不但能提高水的重复利用率,节约水资源,而且能极大的改善循环冷却水的整体状况。 三、循环冷却水现状及存在问题 循环冷却水由泵送往冷却系统中各用户,经换热后温度升高,被送往冷却塔进行冷却。在冷却塔中热水从塔顶向下喷淋成水滴或水膜状,空气则逆向或水平交流流动,在气水接触过程中,进行热交换。水温降至符合冷却水要求时,继续循环使用。 空气由塔顶溢出时带走水蒸气,使循环水中离子含量增加,因此必须补充新鲜水,排出浓缩水,以维持含盐量在一定浓度,从而保证整个系统正常运行。补充水的量应弥补系统蒸发、风吹(包括飞溅和雾沫夹带)及排污损失的水量。循环水与补充水中含盐量之比,即为该循环水系统的浓缩倍数。在一定的循环冷却水系统中,只要改变补充水的含盐量,就可以改变循环水系统的浓缩倍数,而提高浓缩倍数是保证整个循环冷却水系统经济运行的关键。 冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水温升高、流速变化、蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩,冷却塔和冷却水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入,以及设备的结构和材料等多种因素的综合作用,会产生很多问题。 1、 水垢附着 在循环冷却水系统中,碳酸氢盐的浓度随蒸发浓缩而增加。当其浓度达到过饱和状态,或经过传热表面水温升高时,会分解生成碳酸盐沉积在传热表面,形成致密的微溶性盐类水垢,其导热性能很差(≤1.16W/(m.K),钢材一般为45W/(m.K))。因此,水垢附着,轻则降低换热器传热效率,严重时,使换热器堵塞,系统阻力增大,水泵和冷却塔效率下降,生产能耗增加,产量下降,加快局部腐蚀,甚至造成非正常停产。 2、 设备腐蚀 循环冷却水系统中,大量设备是由金属制造,长期使用循环冷却水,会发生腐蚀穿孔。这是由多种因素造成的,主要有:冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀;有害离子( Cl-和SO42-)引起的腐蚀;微生物(厌氧菌、铁细菌)引起的腐蚀等。设备管壁腐蚀穿孔,会形成渗漏,或工艺介质泄露入冷却水中,损失物料,污染水体;或冷却水渗入工艺介质,影响产品质量,造成经济损失,影响安全生产。 3、 微生物的滋生与粘泥 在循环水中,由于养分的浓缩,水温升高和日光照射,给细菌和藻类的迅速繁殖创造了条件。细菌分泌的黏液使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在一起,形成沉积物附着在传热表面,即生物粘泥或软垢。粘泥附着会引起腐蚀,冷却水流量减少,进而降低冷却效率;严重时会堵死管道,迫使停产清洗。综上所述,冷却水长期循环使用后,必然会带来结垢、腐蚀和微生物滋生问题。解决好这三个问题才能稳定生产、节约资源与能源,从而减少环境污染,提高经济效益。 四、循环冷却水处理技术现状 1、水垢的控制 循环水系统中最易生成的水垢是碳酸钙垢,水垢控制即是防止碳酸钙的析出,大致有以下几类方法。 ⑴ 从补充冷却水中除去成垢的钙、镁离子在补充水进入循环水系统之前进行软化处理,除去Ca2+、Mg2+,也就形不成水垢。目前常用的软化方法有两种: 一是离子交换树脂法,该法适于补充水量小的循环水系统间或采用;二是石灰软化法,即投加石灰,使Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀提前析出。该方法成本低,适于原水(尤其是暂时硬度大的结垢型原水)钙含量高,补充水量较大的循环冷却水系统。 ⑵ 加酸或通入CO2气体,降低PH值,稳定重碳酸盐 在循环水中加酸(通常为硫酸)或通入CO2气体,降低PH值,使下列平衡左移,重碳酸盐处于稳定状态。 Ca(HCO3)2=======CaCO3+H2O+CO2 加酸法目前仍有使用,关键是控制好加酸量,否则酸量过多会加速设备腐蚀。通CO2气体同样应注意控制好PH值,否则循环水通过冷却塔时,由于CO2的溢出,CaCO3在塔内结晶,堵塞填料,形成钙垢转移现象。该方法在某些化肥厂、化工厂及电厂等有CO2气体源的企业仍有推广使用的价值。 ⑶ 投加阻垢剂 在循环水中投加阻垢剂,破坏CaCO3的结晶增长过程,以达到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元膦酸、有机磷酸脂、聚丙烯酸盐等,这也是目前应用最广的控制水垢的方法。 2、污垢的控制 控制污垢,可从下面几个方面努力: ⑴ 对补充水进行预处理,降低浊度 ⑵ 做好循环水水质处理 ⑶ 投加分散剂可将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒悬浮于水中,随水流流动而不沉积,从而减少污垢对传热的影响,部分悬浮物还可随排污排出。 ⑷ 增加旁滤设备如果在系统中增设旁滤设备,控制好旁流量和进、出旁流设备的浊度,就可保持系统长时间运行下的浊度在控制指标内,减少污垢形成。 3、环冷却水系统金属腐蚀的控制 循环冷却水系统金属腐蚀的控制方法常用的主要有以下四种: ⑴ 添加缓蚀剂缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂,它用量少,不会改变腐蚀介质的性质,不需特殊投加设备,也不需对设备表面进行处理。因此,使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施。在敞开式循环水系统中,常用的缓蚀剂有硅酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐、聚磷酸盐、有机多元膦酸、巯基苯并噻唑(MBT)、苯并三唑(BTA)和甲基苯并三唑(TTA)、硫酸亚铁等,并且为了减轻环境富营养化的压力,目前更趋向于使用后面几种有机膦酸盐和低磷缓蚀剂。 ⑵ 提高循环水的PH值提高循环水的PH值,使金属表面生成氧化性保护膜的倾向增大,易于钝化,从而有利于控制设备腐蚀。敞开式循环冷却水系统通常通过在冷却塔内的曝气提高PH值,当水中和空气中的CO2达到平衡时,水的PH为8.5左右。提高循环水的PH值后,不可避免的带来一些问题:循环水结垢倾向增大;设备腐蚀速度下降,但还不能满足要求;某些常用缓蚀剂失效。目前可通过添加专门为碱性冷却水处理开发的复合缓蚀剂来解决,例如:聚磷酸盐-锌盐-膦酸盐-分散剂、聚磷酸盐-正磷酸盐-膦酸盐-三元共聚物、有机多元膦酸-聚合物分散剂-唑类、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等。这些水处理剂的复合配方可发挥出除垢和防腐的综合作用,由于协同或增效作用,它比单一药剂的单一作用,效果更显著,这也是缓蚀剂的发展趋势。 ⑶ 选用耐蚀材料的换热器例如使用聚丙烯换热器或石墨改性聚丙烯换热器,但由于换热效果差,很少使用。 ⑷ 用防腐涂料涂覆通过防腐涂料的屏蔽、缓蚀、阴极保护及PH缓冲作用来保护设备不受腐蚀。 4、循环冷却水系统微生物的控制 循环水系统中微生物引起的腐蚀、粘泥及其生长的控制方法有:设备选用耐蚀材料;控制循环水中的氧含量、PH值、悬浮物和微生物的养料等水质指标;在防腐涂料中添加杀生剂,抑制微生物的生长;采取在冷却水水池加盖、冷却塔的进风口加装百叶窗等措施,防止阳光照射;设置旁流过滤设备;对补充水进行混凝沉淀预处理以及颇有前途的噬菌体法等。 臭氧可以作为唯一的处理药剂来替代其它的处理冷却水处理剂,它能阻垢、缓蚀、杀菌、能使冷却水系统在 高浓缩倍数甚至在零排污下运行,从而节水节能,保护水资源;同时,臭氧冷却水处理不存在任何环境污染。国外应用臭氧进行循环水处理已经取得了成功,而我国在这个领域却是空白。 除上面所列方法之外,目前最有效和最常用的方法则是向循环水中添加杀生剂。杀生剂的种类很多,氧化性杀生剂有:氯、次氯酸盐、氯化异氰尿酸、二氧化氯、臭氧、溴及溴化物等;非氧化性杀生剂有氯酚类、有机锡化物、季铵盐、有机胺类、有机硫化物、铜盐及异噻唑啉铜等。 综上所述,上面介绍的是分类解决循环水系统问题的各种方法,在实际应用中需要根据原水水质、循环水水量及温升、补水水质和价格、使用循环水的换热设备材质和型式以及其他工况条件等实际情况,综合考虑经济效益和环境效益,选择适宜的除垢、防腐、控制微生物的方法结合在一起,制定出经济、实用、可行的循环水处理方案才能实现循环水系统的经济合理运行。但这些传统处理方法,不能从根本上解决盐浓缩引起的各种问题,并且投加各种水处理剂的操作系统复杂、药剂费用高,使循环水的总体浓缩倍数不高、运行管理成本很高。 五、循环冷却水处理新技术 1、技术目标 [1] 降低循环水系统运行费用,提高整体管理水平。 [2] 彻底解决水垢附着、设备腐蚀以及微生物的滋生与粘泥问题。 [3] 大量减少循环水系统排污水量和补充水量,提高浓缩倍数,实现“趋零”排污或少排污,节约水资源。 2、技术关键 设计一整套低费用水处理方案,降低循环水的浊度和总溶解固体,减少系统补水量,提高浓缩倍数,改善整体循环水的状况,降低处理费用,最后实现“趋零”排放和不使用化学药剂。 提高循环水的浓缩倍数,可降低补充水的用量,节约水资源,同时可降低排污水量,从而减少其对环境的污染,进而降低循环水处理成本。为了更好的说明这一问题,假设一循环冷却水系统,循环水量为10000m3/h,冷却塔进出口水温分别为42℃和32℃,风吹损失占循环水量的0.1%,在不同浓缩倍数下该系统的运行参数计算值见下表。 序 号 计算项目 浓度倍数 1.5 2.0 3.0 4.0 1 系统循环水量m3/h 10000 2 蒸发损失水量m3/h 174.4 3 风吹损失水量m3/h 5 4 排污水量m3/h 343.8 169.4 82.2 53.1 5 总排污水量m3/h 348.8 174.4 87.2 58.1 6 补充水量m3/h 523.2 348.8 261.1 232.5 7 排污水量战循环水量的百分比% 3.4 1.7 0.8 0.5 8 补充水量战循环水量的百分比% 5.2 3.5 2.6 2.3 目前我国的循环冷却水浓缩倍数一般为1.5—2.5。 3、技术路线 在电厂中,由于被循环水冷却的介质是低温蒸汽,温度只有50℃左右,一般来说,在循环水系统中不会出现结垢现象,在实际运行中,出现较多的问题是含盐量增多、细菌滋生、灰尘等,只要将循环水排放的浓水进行脱盐处理,生活污水进行生化处理和过滤,再混入部分新鲜水作为循环水的补充水就可以了。我们的技术方案最主要的一条是:循环水浓水经过脱盐处理后,可以全部脱去硬度,含盐量低于新鲜水,浊度小于新鲜水,处理运行费用低于当地的新鲜水价格。生活污水生化处理和过滤后作为循环水补充水的运行费用也低于当地的新鲜水价格,从而在循环水系统中,按我们的方案处理能为企业取得一定的经济效益,而且随着国家对水资源价格和污水排放的控制,经济效益会越来越显著。 由于被冷却的介质品种较多,有的介质温度高达200℃以上,加之循环水在换热系统中流量分配上,不可能设计得十分合理,造成部分换热器循环水温度过高,在换热器内结垢情况严重,系统运行中、后期,往往由于严重结垢而影响换热效果,造成部分产品温度降不下来,影响正常生产。在电力生产中,循环水突出的问题是在部分换热器中结垢严重,另外也存在运行中含盐量增高,细菌滋生及藻类等问题。所以在电厂循环系统,我们的技术路线是:循环水系统的浓水、过滤脱盐后应用,对补充的部分新鲜水也进行脱盐、除硬度后使用,使整个循环水系统浓缩倍数大大提高,并且由于循环水的硬度较低,可大大降低换热器的结垢速率;基本解决了结垢以及提高循环水浓缩倍数这个大问题,保证生产的正常性和长周期运行,其间接效益是很大的,何况在浓水、污水回用方面也有一定的经济效益。 4、技术分析 冷却循环水系统,关键在于流程的可靠性、出水的稳定性以及制水成本。就目前我国冷却循环水系统技术实际情况而言,有多种处理方法可拱选择,包括离子交换、电渗析法、反渗透法、纳滤、超滤和微滤、过滤以及絮凝、氧化等。 离子交换法主要用于去除水中离子化的物质,而生化处理出水COD值相对较高,且大部分为非离子型有机物,污水中的有机物与树脂活性基团的固定离子结合力很大,一旦结合就很难进行再生,严重影响再生效率和交换能力;另外,树脂抗Cl2、O2等氧化剂氧化性很差,因而不宜采用。 电渗析法以离子交换膜为介质,靠离子的选择透过性来分离水溶液中的某些物质。它是在离子交换技术的基础上发展起来的一项新技术,它去除的也是一些电解质物质,但回用率很低(50-60%)且运行成本很高,因此,电渗析法也不宜采用。 反渗透法是近20年来发展起来的膜技术,现己被广泛地用于水质除盐和污水治理等方面。该法专门用以分离水中的分子态和离子态溶解物质,其实质是向水溶液中施加巨大的压力,使溶剂水透过反渗透膜成为淡水,而溶质被阻留成为浓水,由此可达到两个目的,一是从含盐水中制取淡水;二是浓缩污水中的溶解态污染物质,处理后的水直接重复利用。反渗透装置是以分子扩散膜为介质。以静压差为推动力来分离水溶液中的物质,与电渗析法相比,在经济上具有显著的优越性,电能效率较高、能耗低,相同进水条件下,反渗透法生产一吨淡水的能耗为电渗析法的五分之一至十分之一。 超滤和微滤亦属于压力推动的膜工艺系列,就分离范围而言,它补充了反渗透、纳滤和普通过滤之间的空隙。超过滤是对料液施加一定压力后,高分子物质、胶体、蛋白质、微粒等被半透膜所截留,而溶剂和低分子物质则透过膜。超过滤的分离机理主要是膜表面孔径筛分机理、膜孔阻塞的阻滞机理和膜面以及膜孔对粒子的一次吸附机理。一般来说,超滤操作的跨膜压差为0.2-0.7MPa,远远小于反渗透等膜法装置。但超滤装置不能脱盐,实现不了我们污水深度处理的目的。(分类范围见下图) 20MPa 1.0MPa 0.1Mpa 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100μm 离子范围 大分子范围 微粒 粒子 压力推动的膜工艺分类图(纵:压差△p,横:微粒大小dp) 纳滤技术是近几年来发展起来的膜技术,采用高性能纳滤膜,膜材质为芳香族聚酰胺,可脱除污水中的有机物、盐类,操作压力0.3-1.0MPa。 具体工艺流程如下: 补充水 纳滤系统运行使用数据 分 析项 目 给 水ppm 产水ppm 盐 投过 率 标准化后盐投过率(折算成CIˉ) 脱盐率% PH 7.14 6.1 NA NA NA 导电度 815 94 0.06 NA 94.3 Ca 107 4.7 0.02 0.28 97.8 Mg 6 0.31 0.03 0.33 97.5 Na 49.3 11.6 0.12 1.49 88.4 Fe 2.6 0.05 0.01 0.12 99.1 SiO2 21.3 2.9 0.07 0.86 93.3 CI 80 12.6 0.08 1.00 92.3 SO4 30 0.8 0.01 0.17 98.7 碱度 290 25 0.04 0.55 95.8 TDS 586.2 58.0 0.05 0.63 95.1 1、经济效益、环境效益和社会效益分析 该系统建设投资费用为1100-1500元/吨水·日,运行费用在0.5-0.8元/吨水之间,节省新鲜水和减少排污水可创造价值为1.5-2.5元/吨水。同时循环水系统总体水质逐步好转,杀菌剂、阻垢剂的用量、设备的清洗和腐蚀折旧费用大大减少,经济效益显著。 由于循环冷却水占工业用水的比例很大,如某些电厂、化工企业的冷却水占总用水量的(90-95%),所以节约循环冷却水的新鲜水用量,可极大地缓解我国水资源短缺的矛盾,减少污水排放,可减轻周边环境的水体污染状况,这对保证环境经济的可持续发展,促进生态环境的良性循环,改善少数地区的人居环境状况有着重要的意义。 1、 技术应用前景 该技术在石油、化工、电力和冶金等循环水用量较大的行业有着广泛的应用前景。对某些石化企业、发电厂、热电厂被冷却介质的温度较高,换热设备结垢现象严重,是束缚和困扰企业生产正常发展的一大障碍,应用此项技术的优势十分明显。 在我国北方大部分地区,用水水源主要是地下水,原水浊度低但含盐量较高,给生活和生产用水都带来很不利的影响。针对使用含盐量较高的地下水的一些工厂企业,若能利用该技术,首先对原水进行脱盐净化,可最大限度地节约水资源,并提高水的利用价值,给企业带来极大的经济效益。 下面以实例来分析该技术的经济效益: 某2×300MW热电厂循环冷却水处理工程设计方案简介 一、 工程概况 某热电厂现有300MW进口亚临界中间再热汽轮发电机组两套,冷却水循环总量为65000 m3/h,设计冷却塔进出口温差为8℃,项目实施前后循环冷却水浓缩倍数分别为2.0和3.5,入塔空气干球温度为35℃,经计算循环水的排污水量为286m3/h。 二、水处理工艺流程 循环水 补水回用 三、工程投资概算 序号 名称 规格、型号 数量 价格:万元 备注 1 提升泵 IS-100-80-125 3台 27.00   流量:100m3/h 扬程:22m 功率:11kw 2 臭氧装置 CF-3-1000 3台 135山东志伟 3 反渗透处理装置 YF-100 3台 540 集装式 功率:30kw 外形尺寸: 5×2×3m 4 仪器仪表   2套 12  再线检测 5 管道配件   3套 12   小计       726万元   6 设计安装调试费   25万元   7 人员技术培训费   8万元   8 企业利润     35万元   9 税金     27万元   合计       821万元   四、经济效益分析 1、 水处理直接运行费用 [1]系统能耗:运行功率123kw,电费按0.5元/kwh计,则吨水处理能耗费用为0.21元/吨水; [2]人工费用:每班一人,四班三运转,设管理人员1名,人均工资计为1000元/月,则吨水处理人工费为0.02元/吨水;水处理直接费用合计为:0.23元/吨水。 2、 水处理间接费用 [1]设备易损件更换费:设备易损件年均更换费用为45万元,则吨水处理折旧费用为0.19元/吨水; [2]设备维护费:年均维护费按设备总投资的1%计(即7.26万元/年),则设备运行维护费用为0.03元/吨水; [3]设备折旧费:按设备总投资的4%计(29万元/年),则设备折旧费用为0.12元/吨水; 水处理间接费用合计为:0.34元/吨水。 水处理运行费用总计为:0.57元/吨水。 3、 水回用效益分析 若地方水资源价格为1.5元/吨水,排污费为0.5元/吨水,则回用吨水效益为:1.43元/吨水。年均水处理回用创造利润为350万元,设备投入运行后,2—3年可全部收回成本。
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