反滲透水處理技術在CZ鍋爐房的應用

楊 涵，曹曉玲

（江蘇油田分公司采油二廠，江蘇淮安 211600）

反滲透水處理技術在CZ鍋爐房的應用

楊 涵，曹曉玲

（江蘇油田分公司采油二廠，江蘇淮安 211600）

采油二廠蒸汽鍋爐房源水均采于地表水源井的水，原水的堿度都超過5mmol/L，CZ鍋爐房達到9mmol/L，水的硬度控制在3mmol/L以內。對于分滲透水處理設備采用鈉離子的交換器，嚴格執行國家標準中對工業鍋爐水質標準的規定，使鍋爐給水的酸堿度數據控制為6mmol/L—26mmol/L，如果要控制鍋爐爐水堿度，首先要保證鍋爐給水堿度底，其次通過排污來控制鍋爐爐水堿度。如控制鍋爐爐水堿度26mmol/L，其排污率在5%以下，鍋爐給水堿度至少在1.25mmol/lL以下，而原水經過鈉離子交換器處理后其堿度保持不變，硬度可以按照要求控制在0.03mmol/Ll以下；為了使鍋爐爐水堿度達標，只有通過加強排污來保證，如此不僅浪費熱能，排出的污水還污染環境。

CZ鍋爐房；反滲透水處理技術；應用

1 鈉離子交換器的工作原理

逆流的水處理技術措施中，鈉離子交換器使用的是陽離子交換樹脂，使硬度比較高的水，逆流通過樹脂交換劑，脫除水中的鈣離子和鎂離子，將鈉離子置換到鍋爐水中，改變原有水質的結構組成，將鈣鎂離子改變為鈉離子，性質比較溫度，不容易產生更多的沉淀物，而使水質得到了軟化處理。

如果鈉離子交換器處理后的水質化驗，其中的鈣鎂離子含量仍然比較高的情況，說明鈉離子交換樹脂已經失效，必須進行更換，或者再生處理，才能恢復交換作用，使水質中的鈣鎂離子達到硬度的要求，否則，利用一定濃度的鹽水對交換劑所在的層進行再生，直到恢復正常處理能力為止。鈉離子交換再生的反應為：

綜上所述：離子的交換吸附作用，將硬水中的鈣鎂離子置換掉，降低了水中的陽離子成分的含量，進而降低水的硬度，避免對鍋爐造成嚴重的腐蝕，而經過鈉離子交換樹脂的作用，達到交換的效果，而離子交換樹脂能夠進行再生處理，材料的利用比較充分。

2 反滲透水處理裝置的工作原理

2.1 反滲透水處理的原理

RO是反滲透的英文縮寫方式，反滲透的作用必須在一定的壓力作用下，將溶劑驅動到半透膜的區域，使其進入到低壓區域，將溶液中的其他的成分阻止在高壓區域，實現了溶劑和溶液的分離，達到最佳的水處理效果。

反滲透裝置設備結構簡單，設備體積小，操作簡單，維護簡單，水質穩定。由高壓泵、反滲透膜組件，清洗系統及控制儀表組成。反滲透裝置運行時，必須保證溶液和溶劑的分離，將溶劑驅替進入半透膜的低壓區域，而使更多的水進行高壓區域，經過反滲透組件半透膜的作用，脫出水中大量的鹽以及微生物等成分，提高了水質的指標，去除率高達97%~98%。

3 反滲透水處理裝置的應用效果

3.1 降低排污率

如果將排污率控制在5%以下，鍋爐的給水堿度至少要在1.25mmol/L。

經過反滲透裝置處理后的源水堿度為0。

用鈉離子交換器軟化水作為鍋爐的給水，爐水的總堿度在25mmol/L左右，根據國家對于工業鍋爐水質標準的規定，要求鍋爐的給水水質的酸堿度必須控制在6~26mmol/L，在使用鍋爐平均每2h排污一次，每次排污量為0.2~0.3m3而經過反滲透裝置處理的水作為鍋爐的給水，其總堿度在7左右，鍋爐在使用中2d排污一次，其排污約等于0。有效的控制鍋爐排污率，可以減少排污帶來的熱損失，減少供熱燃料的消耗，降低了職工的勞動強度。

3.2 提高鍋爐效率、延緩設備壽命

由于經鈉離子交換器前后源水的堿度保持不變，硬度在0.03mmol/L。對我廠的源水進行酸堿度的試驗，在試驗的過程中，使用酚酞試紙進行酸堿度驗證時，酸的消耗量為0，即酚酞堿度為0，則根據水中酚酞堿度以及甲基橙堿度的含量，可以得出的結論為：水中的成分是以HCO-3形式存在的強堿弱酸鹽。

當HCO-

3進入鍋爐內部，由于受熱產生分解作用，釋放出CO2氣體，反應方程式為：

生成的CO2氣體和蒸汽共同流入處理流程，經過蒸汽和水的熱能交換，進入到冷凝水中，導致冷凝水成為酸性水。因此造成換熱器底部、出口至凝結水箱的流程腐蝕，腐蝕產物污染了凝結水，導致凝結水不能回收，造成熱能和水資源浪費。

通過測試，通過反滲透水處理裝置處理后的水的硬度為0，由于反滲透裝置能有效地去除水中的可溶性鹽分、膠體、有機物及微生物，因此會大大降低了鍋爐的結垢、積水渣及腐蝕等情況，提高了鍋爐的熱效率，延長鍋爐的使用壽命。

3.3 節能減排，降低自用油

對比CZ鍋爐房原水堿度9mmol/L，按照5%的排污率計算，應用反滲透裝置技術處理的水比鈉離子交換器處理的水作為鍋爐的給水，可以減少燃油消耗247t/a。

4 結論

通過反滲透裝置的應用，鍋爐給水的水質顯著提高，硬度和堿度完全滿足鍋爐的給水要求。排污率明顯降低，不僅降低排污對自然環境的污染，還減少了熱損失，節約了燃料，降低了工人的勞動強度。同時隨著給水的硬度進一步改善，水中基本上不含成垢離子，改善了鍋爐的結垢情況，降低了結垢導致的換熱效率降低，鍋爐的維護保養更加簡便。

[1] 吳慧艷，鄭孝艷.反滲透技術在鍋爐補給水處理中的應用[J].科技傳播，2013，（6）：163-164.

Application of Reverse Osmosis Water Treatment Technology in CZ Boiler Room

Yang Han，Cao Xiao-ling

Steam boiler house water is collected in the surface water source of water，raw water alkalinity is more than 5mmol/L，CZ boiler room to 9mmol/L，water hardness control in 3mmol/L or less.For the sub-permeable water treatment equipment using sodium ion exchanger，strict implementation of national standards for industrial boiler water quality standards，so that the boiler feed water pH data control of 6-26mmol/L，if you want to control the boiler furnace water alkali Degree，first of all to ensure that the boiler water to the basic degree of the end，followed by the sewage to control the boiler water alkalinity.Such as control boiler boiler water alkalinity 26mmol/L，the sewage rate of 5% below the boiler feed water alkalinity at least 1.25mmol/L below，while the raw water through the sodium ion exchanger after treatment of its alkalinity remains unchanged，hardness Requirements in the control of 0.03mmol/L below；in order to make the boiler water alkalinity standards，only by strengthening the sewage to ensure that，so not only a waste of heat，the discharge of sewage pollution of the environment.

CZ boiler room；reverse osmosis water treatment technology；application

TK227.8

B

1003–6490（2017）05–0203–02

2017–04–06

楊涵（1990—），女，江蘇揚州人，助理工程師，主要從事油氣儲運工程工作。