城鎮供熱工程項目中集中補水站水處理系統的建設

侯俊琴

（太原市市政工程設計研究院 山西太原 030002）

0 序言

集中供熱是目前城市及農村建設的發展趨勢，同時具備有利于管理、費用低、投資少等優勢，而被廣泛采用的一種供熱方式。為了保證供熱系統長期高效運行，集中補水站水處理系統的建設是必不可少的環節。目前，補水站的水源都是來自于自來水或者井水，其雜質較多，對供熱設備損傷較大，運行時間一長，加之高溫環境下，極易形成堅硬的水垢，影響系統工作效率。

1 工藝流程

系統運行工藝流程如圖1所示。

2 工藝說明

2.1 自清洗過濾器

圖1 系統工藝流程

自清洗過濾器的結構采用特殊工藝完成，不僅能夠實現對原水的高 效過濾，還能夠完成對過濾器濾芯的清潔排污功能，并且采用了智能化控制方式，大大降低了人工干預過程。

2.1.1 運行模式

當注入設備的水流經過過濾器時，會通過兩級過濾裝置進行過濾，原水中大顆粒物質會被阻擋在第一級濾網處，小顆粒的物質會被阻擋在第二級濾網處，最后流出的水質能否滿足后去裝置使用要求。過濾器的智能化觸發裝置主要是針對過濾器二級濾網內測雜質的積攢程度進行判定，通過壓力傳感器進行感應，當濾網內外的壓差達到警戒值時，過濾器的自動裝置進入工作狀態，完成清洗任務。

2.1.2 運行特性

過濾器的自動清潔功能主要是實現了濾網的反沖洗過程，在該功能的運行過程中需保持徑流過濾器的水源不斷。自清潔過程主要是利用二級濾網與吸附口之間存在的壓力進行反沖洗，并且能夠保持主設備運行正常，不影響正常供水系統。

2.1.3 技術優點

（1）自清潔能力強、運行時間短、廢水量小、內部壓力流失較小。

（2）過濾網的工藝精度高，能夠適應不同的水質。

（3）清洗功能運行時，不影響主系統的正常使用，可以持續供水。

（4）基于濾網材質的特殊性，可以實現終身免維護。

2.2 超濾裝置

超濾采用膜分離技術既能夠實現對相應溶液的進化，也能夠完成溶液的分離。超濾膜系統的過濾介質采用超濾膜實現，膜兩側的壓力差為驅動力的溶液分離裝置。

2.2.1 過濾原理

采用反向壓力差的特性，能夠實現對原料溶液中的部分溶劑和部分溶質顆粒利用壓力的作用傳遞到低壓測，而其中含有的大顆粒溶質被濾網膜阻隔子高壓側，料液積累到一點程度以濃縮液的方式排除。

在超濾進行時，由泵提供推動力，在膜表面產生兩個分力：①垂直于膜面的切向力，使水分子透過膜面；②與膜面平行的切向力，對膜表明的截留物產生沖刷力如圖2所示。

圖2 過濾模式

2.2.2 結構

超濾系統根據濾網膜孔徑的大小存在以下三種溶質截留方式：

（1）溶質被吸附到濾網膜的表層以及微孔的孔壁上。

（2）溶質阻塞在微孔中被除去。

（3）溶質被機械地截留在膜表面。

2.2.3 影響超濾過程的因素

（1）超濾透過通量。

超濾在操作壓力為0.1～0.6MPa、溫度為45℃以下時，其透過通量應在 100～500L/m2·h 為宜。

（2）溫度。

在膜設備和處理物質允許的最高溫度下進行操作，高溫可以減少料液的粘度，從而增加傳質效率，提高透過通量。

2.3 反滲透模塊

反滲透技術主要是采用內外壓力差的方式進行調節滲透平衡狀態，因此，采用該技術我們可以用壓力使溶質與溶劑分離。

2.3.1 該模式下的出水量與溫度關系

采用反滲透技術，在保持內外壓力恒定不變的情況下，出水量與溫度持正比關系，每升溫1℃，增加出水量為2%～4%。

2.3.2 該模式下的出水量與壓力關系

采用反滲透技術，在保持其它外界因素穩定情況下，有效壓力與設備出水量存在直接性聯系，出水量的大小隨壓力的變化而變化，存在正比關系。

2.4 除氧器

對于常溫過濾式的除氧器，其內層的過濾材料主要采用海綿鐵為主。除氧器采用獨立罐體結構設計，其內部采用雙反沖洗的結構設計，能夠有效清理過濾材料上堆積的截留物質和氧化反應后的殘留物。

2.4.1 運行模式

除氧器的內層過濾材料中的海綿鐵，其內部結構呈多孔狀，能夠有效使水中的氧與鐵發生徹底地氧化反應，從而降低注入除氧器的溶液中含氧量，能夠保證溶液含氧量不高于0.04mg/L。

除氧器內層的化學反應方式如式（1）與式（2）：

Fe（OH）2的化學反應產物具備較強的吸附能力，粘附在容器內層的海綿體材料上；Fe（OH）3為式一產生的二價鐵化合物氧化形成，該氧化物的形狀呈絮狀，并且與水不會發生溶解反應，最終沉淀到過濾材料中，利用自動反沖洗功能實現過濾網的清潔。

2.4.2 除氧器優勢

（1）該系統的供水運行方式可實現即供即處理功能，無需復雜的水處理方式。

（2）除氧器采用內層化學反應方式實現溶液含氧量有效降低，滿足國家鍋爐用水標準。

（3）設備品種齊全，控制方式可根據用戶要求選擇全自動或手動控制方式。

（4）除氧器的控制模式采用手自一體化，可實現自由性選擇。

3 結論

水處理設施的良好運行決定這供熱系統運行的安全性、經濟型及穩定性，只有規劃合理的處理方案搭配高效的運行設施，并進行妥善維護和保養，才能保證水質符合供熱熱網補水水質要求，為生產運行提供基礎保障。