全膜法工藝制備鍋爐補給水

        前言：電廠鍋爐補給水通常要求較高的水質(zhì)，傳統(tǒng)制備工藝主要是通過一定的預(yù)處理去除水中的懸浮物、膠體、有機物等，通過離子交換的方法去除水中的鹽離子：
       原水--多介質(zhì)過濾器--活性炭--陽床、陰床一級除鹽--混床除鹽
上述傳統(tǒng)的流程應(yīng)用相當(dāng)廣泛，但存在幾個主要不足：
1） 現(xiàn)場安裝工作量大，施工周期長；
2） 設(shè)備占地面積大，廠房投資較高；
3） 運行中離子交換消耗大量酸堿，排放酸堿廢水，設(shè)備腐蝕，污染環(huán)境。
       近些年膜分離技術(shù)的發(fā)展給純水制備提供了新的解決方案。膜分離技術(shù)是一大類技術(shù)的總稱。和水處理有關(guān)的主要包括微濾、超濾、鈉濾、反滲透以及EDI等。這些膜分離產(chǎn)品均是利用特殊制造的多孔材料，選擇性地分離水和水中的雜質(zhì)。鍋爐補給水制備工藝中，采用超濾替代傳統(tǒng)的多介質(zhì)和活性炭，采用反滲透替代陽陰床一級除鹽，采用EDI替代混床離子交換，構(gòu)建如下流程：
      原水--超濾--反滲透--EDI
     上述流程中，超濾是利用物理截留的方式去除水中一定顆粒大小的雜質(zhì)，超濾的產(chǎn)水水質(zhì)要好于傳統(tǒng)的多介質(zhì)過濾，即使原水是水質(zhì)很差的廢水，超濾產(chǎn)水的SDI也可以穩(wěn)定在2以下，這樣就大大延長了下游反滲透膜的壽命；
       反滲透是在壓力驅(qū)動下，選擇性地去除98％以上的無機離子，但產(chǎn)水還不能滿足中、高壓鍋爐的用水要求；
       EDI（Electrodeionization）技術(shù)則是依靠電場作用，去除水中的無機離子，是近年來出現(xiàn)的一項革新的高/超純水制備技術(shù)。它把傳統(tǒng)的電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)有機地結(jié)合起來，既克服了電滲析不能深度脫鹽的缺點，又彌補了離子交換不能連續(xù)工作、需消耗酸堿再生的不足。其產(chǎn)水水質(zhì)滿足鍋爐用水對電阻率、硬度和硅等要求。
全膜法工藝的應(yīng)用：
1.項目概況
        陜西黃陵礦業(yè)除鹽水項目中，鍋爐補給水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模為供水量2X90 m3/h。產(chǎn)水水質(zhì)符合高壓鍋爐給水規(guī)范，電導(dǎo)率＜0.2μS/cm，SiO2<20ppb，硬度≈0。
該鍋爐補給水系統(tǒng)由西安聚方環(huán)境科技有限公司總承包建設(shè)；系統(tǒng)采用超濾、反滲透、電除鹽等先進(jìn)的工藝技術(shù)，控制系統(tǒng)設(shè)計為：PLC+上位機自動控制。
2．工藝流程
        工藝流程采用了‘超濾＋單級反滲透＋EDI’的全膜法流程：
        原水泵→蒸汽加熱器→盤式過濾器→SFP超濾裝置→還原劑加藥裝置→阻垢劑加藥裝置→5μm保安過濾器 →高壓泵 →反滲透(RO)裝置→中間水箱→中間水泵→EDI裝置→除鹽水箱→除鹽水泵→加氨PH調(diào)節(jié)裝置→用水點
        預(yù)處理系統(tǒng)選用盤式過濾器+超濾工藝，其中盤式過濾器的主要作用是攔截水中可能的大顆粒物質(zhì)，保護(hù)超濾膜。其中超濾采用美國陶氏SFP-2860超濾膜，EDI裝置采用美國陶氏 310型EDI。

     這些膜分離產(chǎn)品的應(yīng)用，使得整個車間布置簡潔、工程建設(shè)周期大大縮短。而且廠房高度僅需4米多，節(jié)省了相當(dāng)?shù)赝两ㄍ顿Y。
3．運行記錄
        自2012年11月初投運至今，超濾進(jìn)水水質(zhì)較差，SDI15檢測不出；而超濾產(chǎn)水SDI15則保持在2以下。反滲透的進(jìn)水電導(dǎo)率在250—300μS/cm，產(chǎn)水電導(dǎo)率則在3μS/cm 左右。在此進(jìn)水條件下，EDI的產(chǎn)水水質(zhì)在12 —13MΩ/cm（@25℃）。因此，在類似原水水質(zhì)條件下，采用一級反滲透加EDI完全能夠滿足高壓鍋爐用水的要求。
        鍋爐給水的一個重要水質(zhì)指標(biāo)是硅含量。為此，對流程幾個點總硅的含量進(jìn)行了檢測，EDI產(chǎn)水的活性硅含量完全滿足要求，EDI對弱電解質(zhì)硅的脫除率為86%。
       結(jié)論：   在鍋爐補給水制備工藝中，采用超濾技術(shù)替代傳統(tǒng)的砂濾及活性炭、采用反滲透技術(shù)替代陽陰床一級除鹽、采用EDI替代混床離子交換構(gòu)建的全膜法工藝，在陜西黃陵礦業(yè)的運行經(jīng)驗表明，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，產(chǎn)水電導(dǎo)率小于0.09μS/cm，總SiO2 含量為7ppb左右，完全滿足鍋爐用水要求。