Pure water plant

3.1锅炉水的水质要求

3.1.1锅炉水对水质要求的标准

硬度≤0.001mmol/l           电导率0.2us/cm

      PH=7.0±0.5                  SiO₂≤0.01ppm

3.1.2 水质对锅炉的影响

锅炉若使用不纯水将会引起障碍、凝定。此种障碍乃因有硬度成分而生成锅垢（scale），溶存之氧及其他腐蚀性物质对锅炉材料腐蚀性将随锅炉水的浓度及硅酸度而增加。

锅炉的传热面若有锅垢附着，则将引起：①传热效率降低，锅炉用煤量将增多，动力费用增多，②酸洗次数增加，③传热不均匀还会造成爆管等，④蒸气品质降低，⑤烟气量增加。而腐蚀性对锅炉的更加危险，将会造成锅炉寿命缩小，以及锅炉爆炸等。

因而，锅炉的补给水对水质的要求比较严格，同时对锅炉的补给水水质要在硬度、胶质硅酸、电导率等处理达到要求标准。

3.2 pure water 工艺流程选择

为满足锅炉补给水要求选用**除盐加混床系统，其水处理系统流程为：生水→活性炭过滤器→阳离子交换器→除二氧化碳器→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→阴阳混合离子交换器→除盐水箱

在纯水处理中主要是利用离子交换方式软化处理水以达到锅炉等设备用水水质要求。我们的处理系统选用4套250m³/h除盐水处理装置，包括Φ3200mm活性炭过滤器4台，Φ3000mm阳离子交换器4台，Φ3000mm阴离子交换器4台及Φ3000mm混床4台，树脂选用DOM AND HAASAMBERLITE 凝胶型均一树脂。

3.3 活性炭过滤器

此装置为水压式活性炭过滤装置。原水经此设备，其所含之杂质、臭味、色度藉此过滤装置的活性炭滤除杂质、臭味、色度。当杂质积存很多时，则利用逆洗水洗去滤材上之杂质并排除去，如此重复操作即可得清洁之水质。

3.3.1活性炭之介绍及吸附原理：

㈠活性炭：

是用含有碳为主的物质作原料，如煤、木材、骨头、硬果壳、石油残渣等，经过高温炭化而成。炭化温度约为300~400oC,将原料热解成残渣，活化温度约为920~960oC，迫入水蒸汽造成炭内部十分发达的孔隙。（如图）

㈡活性炭吸附原理：

吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程。它能发生在气-液、气-固、液-固两相之间。一般都是以多孔性的固相物质作为离子交换吸附剂。吸附可分为：

a物理吸附：是吸附质与吸附剂之间的分子引力产生的吸附：还包括孔隙大小的过滤吸附。

b化学吸附：是吸附质与吸附剂之间电子化学键力发生化学作用使得化学性质变化引起的吸附。

c子交换吸附：是吸附质的静电引力聚集到吸附剂表面上的带电点上，同时吸附剂也放出一个等当量离子。

而活性炭的吸附原理包含有以上三种，物理吸附表现在活性炭的孔隙发达性，当杂质直径大于活性炭的孔隙时，就会被挡住；化学吸附，是由于活性炭孔隙中含有的物质能与水中的物质发生化学反应实现色度、臭味的过滤，离子吸附也跟化学吸附有相近的

3.3.2 活性炭过滤装置的工作方式：

活性炭工作过程可简单的总结为以上过程：

Ⅰ采水：生水自活性炭塔槽上方流入，经活性炭过滤装置下方流出，而得到去除杂质、臭味等水质。

Ⅱ逆洗：目的为逐出活性炭上方之沉积物。经一段时间的过滤后，若干杂质沉积在活性炭上方排出并除去。

Ⅲ沉整：在逆洗时活性炭会上浮，逆洗完成后将所有阀门关闭使活性炭因重力而沉下。

Ⅳ洗净：在逆洗时恐有杂质附在活性炭下面，用正洗来洗净以免在采水时候污染水质。

活性炭的工作方式就是以上面五步骤循环操作的。但在各个步骤时间上有一定的分别。

3.4 阳床

此装置采用φ3m×3mH的圆桶式的装置。里面装载有阳离子交换树脂，生水流经此设备，通过阳离子交换树脂时，其所含之阳离子被阳床之强酸性阳离子交换树脂交换成H+其反应方程式为：

   R-SO3H ＋ Na+；Mg+;  Ca++                R-SO3Na;Ca;Mg ＋ H+

同时原水中含有的碳酸藉H作用，分解成H2O与CO2进入D塔。

3.4.1 离子交换树脂介绍

离子交换树脂是由空间网状结构骨架（即母体）与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离，分成固定部分和活动部分。例如：R-SO₃H；R 表示树脂母体即网状结构，-SO₃表示活性基团固定离子，H⁺表示活性基团的活动离子

水处理的离子交换树脂依其性质可以分类如下：㈠阳离子交换树脂C.E.R（强酸性阳离子交换树脂、中酸性阳离子交换树脂、弱酸性性阳离子交换树脂）；㈡阴离子交

A.    强酸性C.E.R（R-SO₃H）

  合成树脂的母体为Sulfuricacid 在水处理上应用广泛，主要用于脱去水中溶存的阳历子。

B.    弱酸性C.E.R（R-COOH）

合成树脂的母体为Carboxyl基。用于脱碱及脱盐，再生比较容易

C.    强碱基性A.E.R（R≡NOH）合成树脂的母体有第四级胺基，在春水的制造重大量使用。对硅酸、碳酸等弱酸的去除极为重要。

D.    中碱基性A.E.R（R≡N,R=NH）

合成树脂的母体为第2~3级胺，用于脱盐。

E.<%