锅炉补给水工艺设计案例
锅炉补给水对水质的要求很高,补给水是否合格将直接影响到锅炉的正常使用。一般来说,在设计锅炉补给水处理工艺的时候都会根据用户的
锅炉补给水对水质的要求很高,补给水是否合格将直接影响到锅炉的正常使用。一般来说,在设计锅炉补给水处理工艺的时候都会根据用户的进水水质来确定,今天讲解某个企业锅炉补给水的工艺设计案例。本次锅炉补给水采用的工艺为:MBR+UF+RO。
1、锅炉补给水进水水质:
测项目 | 单位 | 饮用水卫生规范要求 | 中水 |
色度 | 度 | ≤15 | 45 |
PH | / | 6.5~8.5 | 7.95 |
电导率 | us/cm | / | 2310 |
浊度 | NTU | ≤1 | 3.9 |
总硬度 | mg/L | ≤450 | 254 |
COD | mg/L | 3 | 35 |
溶解性总固体 | mg/L | ≤1000 | 1638 |
悬浮物 | mg/L | / | 11 |
臭和味 | 描述 | 不得有异臭、异味 | 有 |
肉眼可见 | 描述 | 不得有 | 有 |
钾 | mg/L | / | 390.4 |
钠 | mg/L | 200 | 284.8 |
钙 | mg/L | / | 27.28 |
镁 | mg/L | / | 45.16 |
铁 | mg/L | 0.30 | 0.03 |
锰 | mg/L | 0.10 | 0.00 |
铜 | mg/L | 1.00 | 0.00 |
氟化物 | mg/L | 1.00 | 0.2 |
氯化物 | mg/L | ≤250 | 193.9 |
溴化物 | mg/L | / | 0.4 |
硝酸盐(以N计) | mg/L | 10,地下水为20 | 119.3 |
磷酸盐 | mg/L | / | 48.15 |
硫酸盐 | mg/L | 250 | 15.25 |
2、产水水质:硬度0mmol/l,电导率≤0.3um/cm(25℃),二氧化硅20us/l。
3、水质分析:产水要求硬度为0,电导率≤0.3us/cm,反渗透系统至少可以去除水中97%以上的阴阳离子含量,降低水中97%以上的电导,之后进入阳离子交换器,阴离子交换器,混合离子交换器,阳离子交换器去除反渗透产水中剩余的带正电荷的阳离子,阴离子交换器去除水中带负电荷的阴离子,混合离子交换器位于阳、阴离子交换器之后。水的阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的,经H型交换所产生的H+和经过OH型交换所产生的OH-都不能积累起来,基本上消除反离子的影响,交换进行得比较彻底,基本上可以达到产水水质的要求。
原水中色度和COD过高,进入超滤系统会对超滤膜造成一定损害,故在进入超滤之前必须降低或去除,超滤预处理拟用MBR和机械过滤器。MBR系统出水水质好,由于膜的高效截留,出水中悬浮物固体的浓度基本为零,对游离菌体和一些难降解的大分子颗粒状具有截留作用,MBR的出水质量高,可满足回用水水质的要求。机械过滤器主要是利用填料来降低水中浊度,截留除去水中悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯嗅味及部分重金属离子,经过机械过滤器处理的水基本可以达到超滤的进水要求。
超滤装置特别适合为自来水、地下水、地表水的除浊澄清净化、污水深度处理回用、大型RO系统的预处理以及一些特殊的分离工艺。
超滤系统拟采用聚偏氟乙烯超滤膜,聚偏氟乙烯中空纤维膜为耐污染膜,产品优点包括亲水性好,水通量大,耐氧化性强,耐污染性能优异,产水水质稳定可靠;主要用于中水回用、市政污水处理、工业废水处理及海水淡化等较差水质的处理。该产品采用聚偏氟乙烯为主要原料,具有耐温、耐氧化、耐光老化、耐化学药品、抗污染性强、使用寿命长等特点;膜丝需要经过特殊的亲水化处理,大大增强膜的亲水性,使膜丝具有更高的透水量。
4、为防止不良水质进入超滤膜组件而对膜组件产生污堵,进入超滤膜组件的水应满足以下要求:
浊度:≤20NTU
颗粒物直径:<0.5mm
铁离子:<0.5mg/L
含油量:<1mg/L
CODcr:<50mg/L
pH范围:2〜10
有机溶剂:不得含有醇、酮、苯等有机溶剂
瞬时余氯耐受总量:500ppm
注:
①当水中含油、有机物、氧化性物质(余氯、O3、H2O2等)、表面活性剂、消泡剂时,请与超滤膜制造商联系,在工程师指导下使用。
②当系统预处理中采用絮凝工艺,要严格控制絮凝剂量,絮凝剂量过多或过少都将对膜产生污染影响膜的透水通量。
③进水有藻类、微生物时,要加入适量杀菌剂,防止滋生和污染膜。
5、反渗透进水要求
参数 | 单位 | 最高限制 | 条件和备注 |
浊度 | NTU | 2 | 建议:<1NTU |
SDI15 | 1 | 5 | 建议:<3 |
油脂 | mg/l | 0.1 | |
TOC | mg/l | 3 | |
COD | mg/l | 10 | |
BOD | mg/l | 5 | |
余氯 | mg/l | 0.1 | 建议:<0.05 |
六价铬离子 | mg/l | 0.1 | 建议:<0.05 |
二价铁 | mg/l | 4 | PH<6; 氧气<0.05 |
三价铁 | mg/l | 0.05 | |
铝 | mg/l | 0.05 | <10mg/l |
锰 | mg/l | 0.05 | <5mg/l |
6、设计温度:15℃
7、电源电压:380V,50Hz
8、供货范围:MBR系统,原水泵至混合离子交换器系统之间的设备管道、电气系统,不含土建、水箱,系统产水管道按10米预计,MBR的产水用于机械过滤器和超滤系统的反洗用水,超滤浓水和反渗透浓水由业主负责提供收集水箱和排污渠道,MBR进水及MBR水池由业主负责,业主负责把动力电送至超滤厂家供电柜中,MBR水箱至活性炭过滤器之间的管道由业主负责。
9、工艺流程 ↓絮凝、杀菌剂
进水→MBR系统→MBR产水箱→原水泵→活性炭过滤器→精密过滤器→超滤系
↓阻垢剂、还原剂
统→超滤水箱→增压泵→精密过滤器→高压泵→反渗透系统→反渗透水箱→供水
↓加氨
泵→阳离子交换器→阴离子交换器→混合离子交换器→纯水箱
10、工艺及水量分析
产水要求每小时产水200吨,MBR系统预计每小时产水240吨,MBR系统每运行8分钟,停止2分钟,根据水质特点,大约需要24000 m2MBR膜,每片膜18 m2,大约需要1333片,可以设3个膜池,每个膜池9个膜架,每个膜架50片膜,共需24300 m2。
经MBR处理后的中水(240 m3/h)和井水(60 m3/h)的混合水(300 m3/h)从MBR产水池由原水泵提压后进入活性炭过滤器,原水经过MBR系统处理,色度和悬浮物大大降低,大大减轻了活性炭过滤器的处理压力,活性炭过滤器流速可以按10m/s设计,故用4台DN3200即可满足预处理水量的要求,一台过滤器处理量可达80 m3/h,4台同时运行,完全满足超滤的进水水量300 m3/h的要求,为保证系统能够连续运行,需备用1台。
超滤系统进水水量300 m3/h,超滤系统回收率90%,即可得出超滤产水270 m3/h,超滤系统拟采用招金膜天UF3OA200型超滤膜,此型号膜60 m2,根据此水质条件及运行温度,运行通量可达40L/m2·h,本套系统配2台超滤,每台超滤产水135 m3/h每台超滤配54支膜。
反渗透系统进水水量270 m3/h,反渗透回收率为75%,即得出出水200 m3/h ,本系统配2台100吨反渗透系统,反渗透系统拟采用海德能PROC10型反渗透膜,此型号膜37.9 m2,由反渗透处理之后的产水电导基本可以降到60us/cm以下,此时进入阳离子交换器对阳离子交换器的压力较小,流速可以达到20m/s,故一台DN2500的阳离子交换器就可以出水100m3/h,故2台就可以达到出水水量要求,因为阳离子交换器再生需要时间,所以需备用1台,阴离子交换器和阳离子交换器类同。
经过阳、阴离子交换器处理的产水水质已经接近锅炉补给水标准了,为了进一步去除水中残留的阴阳离子,确保达到锅炉水的进水标准,还需要经过混合离子交换器,1台DN1800混合离子过滤器处理水量即可达100 m3/h,故2台就可以达到出水水量要求,为保证系统可以连续运行,所以需备用一台。
综上所述,本次锅炉补给水采用的工艺为:MBR+UF超滤膜+RO反渗透膜系统来处理的,出水要求达标。
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