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1、第三章第三章 火力发电厂水处理火力发电厂水处理本章介绍了火力发电厂水汽循环系统及水处理的重要性；本章介绍了火力发电厂水汽循环系统及水处理的重要性；性；重点讨论了制备锅炉补给水的预处理和离子交换性；重点讨论了制备锅炉补给水的预处理和离子交换原理；简要介绍了凝结水的净化处理，锅炉水的处理原理；简要介绍了凝结水的净化处理，锅炉水的处理原理和技术，循环冷却水系统的处理原理和工艺。原理和技术，循环冷却水系统的处理原理和工艺。第一节第一节 火力发电厂水处理的作用火力发电厂水处理的作用一一 火力发电厂水汽循环系统火力发电厂水汽循环系统凝气和凝气兼供热两种过热蒸汽过热蒸汽原原水水补给水补给水凝结水凝结水冷却水
2、冷却水冷冷却却水水水排汽排汽1 10 8112412 723给给水水69511锅炉；锅炉；22汽轮机；汽轮机；33发电机；发电机；44凝汽器；凝汽器；55凝结水泵；凝结水泵；66凝结水精处理设备凝结水精处理设备77低压加热器；低压加热器；88除氧器；除氧器；99给水泵；给水泵；1010高压加热器；高压加热器；1111补给水处理设备补给水处理设备 12冷却水泵冷却水泵 凝汽式发电厂水汽循环系统主要流程凝汽式发电厂水汽循环系统主要流程过热蒸汽过热蒸汽原原水水补给水补给水凝结水凝结水冷却水冷却水冷冷却却水水水排汽排汽1 10 8112412 723给给水水695供热用户供热用户冷冷凝凝水水13141
3、1锅炉；锅炉；22汽轮机；汽轮机；33发电机；发电机；44凝汽器；凝汽器；55凝结水泵；凝结水泵；66凝结水精处理设备凝结水精处理设备 77低压加热器；低压加热器；88除氧除氧器；器；99给水泵；给水泵；1010高压加热器；高压加热器；1111补给水处理设备补给水处理设备 12冷却水泵冷却水泵 13-返回凝结水箱返回凝结水箱 14-返回水泵返回水泵 凝汽兼供热式发电厂水汽循环系统主要流程凝汽兼供热式发电厂水汽循环系统主要流程1 1、火电厂水的作用、火电厂水的作用：电厂电厂血液血液（水汽循环是封密的）（水汽循环是封密的）+冷冷 却介质却介质2 2、火力发电厂的水汽损失、火力发电厂的水汽损失电厂的
4、汽水损失分为内部损失和外部损失两部分：电厂的汽水损失分为内部损失和外部损失两部分：（1）电厂内部损失：）电厂内部损失：主机和辅机的自用蒸汽消耗，如锅炉受主机和辅机的自用蒸汽消耗，如锅炉受热面的吹灰、重油加热用汽、重油油轮的雾化蒸汽、汽轮机启热面的吹灰、重油加热用汽、重油油轮的雾化蒸汽、汽轮机启动抽汽器、轴封外漏蒸汽等；动抽汽器、轴封外漏蒸汽等；热力设备、管道及其附件连接热力设备、管道及其附件连接处的不严所造成的汽水泄漏；处的不严所造成的汽水泄漏；热力设备在检修和停运时的放热力设备在检修和停运时的放汽和放水等；汽和放水等；经常性和暂时性的汽水损失，如锅炉连续排污、经常性和暂时性的汽水损失，如锅炉
5、连续排污、定排罐开口水箱的蒸发、除氧器的排汽、锅炉安全门动作，以定排罐开口水箱的蒸发、除氧器的排汽、锅炉安全门动作，以及化学监督所需的汽水取样等；及化学监督所需的汽水取样等；热力设备启动时用汽或排汽，热力设备启动时用汽或排汽，如锅炉启动时的排汽、主蒸汽管道和汽轮机启动时的暖管、暖如锅炉启动时的排汽、主蒸汽管道和汽轮机启动时的暖管、暖机等。机等。（2 2）发电厂的外部损失）发电厂的外部损失发电厂外部损失的大小与热用户的工艺过程有关，发电厂外部损失的大小与热用户的工艺过程有关，它的数量取决于蒸汽凝结水是否可以返回电厂，以它的数量取决于蒸汽凝结水是否可以返回电厂，以及使用汽水的热用户的汽水污染情况。
6、及使用汽水的热用户的汽水污染情况。为维持正常水汽循环，系统需要为维持正常水汽循环，系统需要“补给水补给水”。补补给水是经过处理、去除有害杂质后，从除氧器处补给水是经过处理、去除有害杂质后，从除氧器处补入系统的。正常情况下，凝汽式发电厂的补给水量入系统的。正常情况下，凝汽式发电厂的补给水量不超过锅炉额定蒸发量的不超过锅炉额定蒸发量的2%2%4%4%。水在火电厂水、汽循环系统中的流程和作用不同，其水质常有较大水在火电厂水、汽循环系统中的流程和作用不同，其水质常有较大差别。因此，水的名称也不同。差别。因此，水的名称也不同。1）生水（原水）生水（原水）未经任何处理的天然水，是各种用水的来源。未经任何处
7、理的天然水，是各种用水的来源。2）补给水补给水 按净化处理方法的不同，又可分为软化水、蒸馏水和除盐水等。按净化处理方法的不同，又可分为软化水、蒸馏水和除盐水等。3）凝结水凝结水 在汽轮机中作功后的蒸汽经凝汽器冷凝成的水。在汽轮机中作功后的蒸汽经凝汽器冷凝成的水。4）疏水疏水 各种蒸汽管道和用汽设备中的蒸汽凝结水，经疏水器汇集到疏水箱各种蒸汽管道和用汽设备中的蒸汽凝结水，经疏水器汇集到疏水箱或并入凝结水系统。或并入凝结水系统。3 3 3 3、火电厂中水的名称火电厂中水的名称火电厂中水的名称火电厂中水的名称5）返回（凝结）水返回（凝结）水 热电厂向用户供热后，回收的蒸汽冷凝水。有热网加热器冷热电厂
8、向用户供热后，回收的蒸汽冷凝水。有热网加热器冷凝水和生产返回冷凝水之分。凝水和生产返回冷凝水之分。6）给水给水-送进锅炉的水。送进锅炉的水。包括：凝结水、补给水、各种疏水甚或包括：凝结水、补给水、各种疏水甚或返回水返回水（热电厂热电厂）。）。7）锅炉水锅炉水 在锅炉本体蒸发系统中流动着的水，简称炉水。在锅炉本体蒸发系统中流动着的水，简称炉水。8）冷却水冷却水 作为冷却介质的水，主要指通过凝汽器冷却汽轮机排汽的水。作为冷却介质的水，主要指通过凝汽器冷却汽轮机排汽的水。水汽质量好坏直接影响到热力设备的安全、经济运行。汽水质量不良会引起热力设备结垢、腐蚀，积盐等危害。（1）热力设备结垢 水质不良，使
9、热力设备的受热面上生成一些固体附着 物(水垢)。危害：a 安全性降低：壁温，强度，壁面局部变形、起包，爆管。b 经济性下降：锅炉受热面上结有1mm厚水垢，燃料多消耗3.52.0%；凝汽器结垢，真空度降低，机组热效率和出力下降；加热器结垢：水的加热温度达不到设计值；结垢后的清洗，需要停机，并增加检修工作量和费用。二、水处理的重要作用二、水处理的重要作用（2）热力设备腐蚀腐蚀部位：管道、锅炉受热面、汽轮机和凝汽器等。危害：a 缩短设备本身的使用寿命；b 腐蚀产物转入水中，增多水中杂质，进而加剧受热面上的结垢和腐蚀，甚至加速爆管等事故发生。（3）过热器和汽轮机积盐 水质不良或金属腐蚀导致蒸汽中带有杂
10、质，并沉积在过热器和汽机等蒸汽通过的部位，此即积盐。危害：a 过热器内积盐会引起管壁过热、变形、鼓包甚至爆管；b 汽轮机内积盐会降低汽轮机的出力和效率。特别是高参数大容量汽轮机，其高压部分蒸汽流通面积很小，少量积盐也会大大增加蒸汽流通阻力，使汽轮机出力下降；若积盐严重，还会使推力轴承负荷增大，隔板弯曲，造成事故停机。为保证热力系统水质良好，需对天然水进行适当处理，并监督水汽质量。电厂水处理工作主要包括：(1)净化生水。经过混凝、澄清、过滤及离子交换等方法制备补给水，并通过调整试验降低相关成本。(2)对给水要进行加氨和除氧等处理。(3)对于汽包锅炉要进行锅炉水的加药处理和排污。(4)对于直流锅炉
11、机组和某些亚临界汽包锅炉机组，要进行汽轮机凝结水的净化处理。(5)热电厂中，对生产返回水进行除油、除铁等净化处理。三、三、火电厂水处理工作简介火电厂水处理工作简介(6)(6)对冷却水进行防垢、防腐和防止有机附着物等处理。对冷却水进行防垢、防腐和防止有机附着物等处理。(7)(7)在热力设备停用期间，做好设备防腐工作中的化学监在热力设备停用期间，做好设备防腐工作中的化学监督工作。督工作。(8)(8)热力设备大修时，应掌握设备的结垢、积盐和腐蚀等热力设备大修时，应掌握设备的结垢、积盐和腐蚀等情况，以便审查水处理效果，不断改进水处理工作。情况，以便审查水处理效果，不断改进水处理工作。(9)(9)做好各
12、种水处理的调整试验，配合汽机、锅炉做好除做好各种水处理的调整试验，配合汽机、锅炉做好除氧器调整试验、锅炉化学试验以及设备的化学清洗。氧器调整试验、锅炉化学试验以及设备的化学清洗。(10)(10)正确取样，化验，监督给水、炉水、蒸汽、凝结水等正确取样，化验，监督给水、炉水、蒸汽、凝结水等各种水、汽质量，并如实反映情况。各种水、汽质量，并如实反映情况。简言之：简言之：净化、净化、“三防三防”、监测、试验、清洗、监测、试验、清洗。请思考请思考电厂用水越纯净越好吗？电厂用水越纯净越好吗？第二节第二节 水的预处理水的预处理 天然水体中常含有泥沙、粘土、腐殖质等悬浮物和胶体杂质及细菌、真菌、藻类、病毒等微
13、生物。一般粒径较大的颗粒在重力作用下，通过自然沉降，容易从水中分离。而胶态杂质和一部分粒径小的悬浮物，由于沉降速度小以至于长时间滞留于水中，而且这部分杂质也不能用过滤的方法除去。这些杂质若不除去，不仅影响后续的离子交换系统的正常运行，使出水水质变坏，而且杂质一旦进入锅炉，将引起锅炉的结垢和腐蚀，使炉水的蒸汽品质恶化，影响设备的正常运行。混凝处理、沉降澄清和过滤处理，就是以除去这些杂质为主要目的，使水中悬浮物的含量降至5mg/L以下，即得到澄清水，这称为水的预处理。水的预处理的工艺流程通常为：原水原水混凝混凝沉淀澄清沉淀澄清过滤过滤。经过预处理后的水，再用离子交换的方法除去水中溶解性的盐类及用加
14、热或抽真空或鼓风的方法除去水中溶解性的气体，方可作为锅炉用水。如不首先除去这些杂质，后续处理（除盐）将无法进行。因此，水的混凝处理是水处理工艺流程中的一个重要环节。一、水的混凝处理一、水的混凝处理 1.1.混凝原理混凝原理 混凝：在水中投入一种化学药剂，经过混合，凝聚,絮凝等作用，使胶体及其他微小颗粒杂质聚合成较大的絮状物（通常称为矾花）的综合过程。混凝剂：使胶体颗粒产生混凝作用的药剂 在水的预处理中，从原水投加混凝剂开始，到产生大颗粒的絮凝物为止，整个过程叫混凝处理过程。它包括两个阶段：首先是胶体颗粒脱稳，它是指水中胶体颗粒的双电层被压缩或电性中和而失去稳定性的过程，即在瞬间内将混凝剂与水快
15、速均匀混合并产生一系列化学反应，这一过程所需要的时间很短，一般可在1030秒内完成，最多不超过2分钟；第二个阶段是絮凝，它是指脱稳后的胶体颗粒聚合成大颗粒絮凝物的过程，这一过程需要一定的聚合时间。以硫酸铝以硫酸铝Al2(SO4)3作混凝剂为例作混凝剂为例水解 Al(H2O)63+H2O Al(OH)(H2O)52+H+Al(OH)(H2O)52+H2O Al(OH)2(H2O)4+H+Al(OH)2(H2O)4+H2O Al(OH)3(H2O)3 +H+水解生成的H+与水中的HCO3-反应，又促进了Al(H2O)63+的水解 OH 2Al(OH)(H2O)52+(H2O)4 Al Al(H2O
16、)4+2H2O OH羟基架桥：电荷低的配离子之间发生高分子缩聚反应，形成多核配离子 PH3时，Al3+以Al(H2O)63+形式存在，碱性增大，逐级水解多核配离子还可以进一步桥联，同时水解，羟基数目增加最终生成难溶的聚合度极大的Al(OH)3 凝絮物。作为水解和桥联的中间产物，水中存在各种形式的可溶性高分子电解质。这些电解质对胶体颗粒起着混凝作用。主要有三方面的作用：1.压缩双电层，电性中和作用：使胶体脱稳 2.吸附架桥作用：呈链状结构的低电荷多羟基多核配体在胶体之间起吸附架桥作用，使之相互凝结生成凝絮。3.网捕过滤作用：由于吸附和架桥作用形成的氢氧化铝凝絮像一个具有很多网眼的过滤网，在下沉过
17、程中包裹着胶体杂质，悬浮物和一些水分一同下沉。2.影响混凝效果的因素：影响混凝效果的因素：以水中胶体杂质和悬浮物的去除率来评价混凝处理效果1、水的PH值 以铝盐为例，水中铝盐的水解过程是一个不断放出H+的过程。因此，在不同的PH值条件下，将有不同的水解中间产物。用铝盐作混凝剂时，混凝处理的最佳PH值一般在6.57.5之间。此时混凝效果较高。另外，PH对水中有机物的形态也有一定的影响。当PH值较低时，有机物如腐殖质为带负电荷的腐殖酸，容易通过混凝处理除去；当PH较高时，成为溶解性的腐殖酸盐，除去效果较差。尽管水的PH值对混凝处理效果影响较大，但在天然水体的混凝处理中，却很少有投加碱性药剂或酸性药
18、剂来调节PH值的。这一方面是因为天然水体比较接近最优PH值；另一方面水中投加药剂后又增加了其它物质的含量，给后续处理带来不必要的麻烦。2.混凝剂的用量 当混凝剂加入量不足时，出水中剩余浊度较大；当加入量过大时，由于水中的胶体颗粒吸附了过量的混凝剂，引起胶体颗粒电荷性改变，导致出水中的剩余浊度重新增加。因此，只有当混凝剂的加入量适当时，才可产生快速凝聚，使出水剩余浊度急剧降低。由于混凝过程并不是一种单纯的化学反应，因此所需的加药量不能根据计算来确定，而应根据具体的水质来确定最适宜的加药量；当水质发生季节性变化时，应相应地调整加药量。一般来说，水中的悬浮物和胶体物含量愈高，所需混凝剂量就愈大；但有
19、时水中有机物较多及色度较大时，虽然悬浮物等含量较少，所需的混凝剂量却反而较大。3、水温 水温对混凝处理效果有明显影响，低温水是水处理中的一个较难解决的问题。A.高价金属盐类的混凝剂，其水解反应是吸热反应，水温低时，混凝剂水解更加困难，特别是水温低于5时，水解速率极其缓慢，所形成的絮凝物结构疏松，含水量多，颗粒细小。B.水温低时，水的粘度大，水流的剪切力大，使絮凝物不易长大，已长大的絮凝物也可能被水切碎；C.水温低时，胶体颗粒的溶剂化作用增强，形成絮凝物的时间长，沉降速度慢。用铝盐作混凝剂时，水温为2530比较适宜。铁盐受温度的影响较小。4.接触介质 在进行混凝处理或其它沉淀处理时，如果在水中保
20、持有一定数量的泥渣层，可明显提高混凝处理的效果。这个泥渣层就是前期混凝处理过程中生成的絮凝物，它可提供巨大的表面积，通过吸附、催化及结晶核心等作用，提高混凝处理的效果。所以在设计的混凝沉降处理设备时，都设计了泥渣层。如澄清池。5.水和混凝剂的混合速度 通常混合时的流速应大于1.5m/s，混合时间一般不大于2分钟。水的混凝处理中常用的混凝剂一般为铝盐和铁盐。现在采用的多是液体复合聚铝或固体聚合氯化铝。它们具有以下优点：投药量少；形成絮凝物的速度快，而且密实易沉降；适用范围广，对低浊度水、高浊度水、低温水及高色度水均有较好的效果；腐蚀性小，即使过量投加也不会使水质恶化。常用混凝剂有铁盐和铝盐两大类
21、。1、铝盐a 硫酸铝(Al2(SO4)3.18H2O)、硫酸铝钾(Al2(SO4)3.K2SO4.12H2O)和偏铝酸钠(NaAlO2)。使用方便，效果好。但要求的最佳pH值与处理对象有关。b 聚合氯化铝（碱式氯化铝，PAC）一类无机高分子混凝剂，可看成AlCl3水解成Al(OH)3过程的中间产物。相对硫酸铝，其优点在于：加药量少。只有硫酸铝的1/3左右，因为含Al2O3多；混凝效果好。絮凝快，絮状物致密，易沉降，设备体积减少；能适应低温、低浊水，也能适应高浊度水；腐蚀性小，加药设备简单。混凝剂种类混凝剂种类2、铁盐硫酸亚铁，三氯化铁，硫酸铁，聚合硫酸铁等a.硫酸亚铁绿色半透明晶体，又名绿矾
22、其在水中的混凝反应为：FeSO4+2H2O Fe(OH)2 +H2SO44Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3 为使Fe2+Fe3+，必须使水的pH值在8.5以上，以便利用水中溶解的氧，加速氧化过程。天然水的pH值一般只有78，为此多与石灰处理联合使用。b.三氯化铁（FeCl36H2O）吸水性强，易溶于水，其腐蚀性很强，对设备防腐要求较高。在水中的混凝反应为：FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl与其它铁盐混凝剂类似，形成的Fe(OH)3絮状物致密，易沉降，对低温低浊水的混凝效果比铝盐好，适应的pH值范围广。c、聚合硫酸铁 硫酸铁+适量硫酸+某氧化剂聚合而成的无机高分子混凝
23、剂。粘稠状液体，除具有铁盐混凝剂的优点外，对有机成分去除率较高。3.有机高分子絮凝剂一般是线型的高分子聚合物，聚合度1000-5000.根据电离后聚合离子所带电性不同可分为：阴离子型，阳离子型，非离子型三类。n 助凝剂是增强混凝效果的辅助药剂，与混凝剂没有绝对区别，常统称之为絮凝剂。作用：可改善絮体结构，促进疏松絮粒实，加速沉降，提高混凝效果。机理在于：电离后的中和凝聚+高分子链状结构的吸附架桥（凝絮）n 一些天然聚合物（明胶、骨胶和海藻酸钠等）曾被用作助凝剂。现在人工合成了许多有机高分子絮凝剂，特别是作为助凝剂与无机混凝剂联合使用，获得了良好效果。n 已用过的助凝剂有近40种。如pH值调节剂
24、石灰；澄清池启动投运、或原水浊度较低时投加的黄泥，其能促使泥渣层快速形成、增加絮凝晶核，提高混凝效果，也可算是一种助凝剂。常用的助凝剂有水玻璃(泡花碱)、C12、漂白粉、聚丙烯酰胺(三号絮凝剂)等。助凝剂助凝剂二二.水的沉淀软化水的沉淀软化 水的沉淀软化是将天然水中的钙，镁离子转化成难溶化合物，然后分离以降低水的硬度。方法：1.热力软化法热力软化法：将水加热至100oC，使Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2分别转化为CaCO3和Mg(OH)2。此法只能除去碳酸盐硬度，且水温太高不利于再进行离子交换除盐。2.化学化学软化法软化法：向水中投加一种化学药剂，使该药剂与水中的结垢性离子进行化学反应
25、，生成难溶的化合物，从水中沉淀析出。如：石灰处理法 石灰处理原理：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3+2H2O 2Ca(OH)2+Mg(HCO3)2=2CaCO3+Mg(OH)2 +2H2O 除去了水的碱度和碳酸盐硬度，不能除去非碳酸盐硬度和碱性水的过剩碱度MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaSO4 2NaHCO3+Ca(OH)2=Na2CO3+CaCO3+2H2O经石灰处理的水中碳酸盐硬度达到了CaCO3的溶解度，但CaCO3结晶生成之后，并不能完全以大颗粒沉降下来，相当一部分是以胶体和悬浮物形式滞留水中，使CaCO3残留
26、量过大。为保证沉淀完全和有效的分离，在处理工艺上常采样两种措施：1.利用先期沉淀物（泥渣）作为接触介质，使CaCO3在泥渣表明吸附并以泥渣作为结晶核心，加速沉淀并使沉淀完全。2.在沉淀的同时进行混凝处理。一方面混凝可以出去阻碍CaCO3结晶和生长的有机物，粘土和硅的胶态化合物。另一方面混凝过程生成的絮凝可以吸附态胶CaCO3共同沉淀，从而提高澄清效果目前由于离子交换水处理和膜分离等技术的发展，水的沉淀处理已很少使用。三三 沉淀处理设备沉淀处理设备 水中悬浮颗粒在重力的作用下，从水中分离出来的过程称为水的沉降。混凝和沉降同在沉淀处理设备中完成，这种处理工艺就是水的沉淀澄清沉淀澄清处理。沉淀处理设
27、备分为沉淀池和澄清池两类。(1)沉淀池 沉淀池是用来分离水中悬浮物的池子不带悬浮泥渣层，结构简单，但用于混凝处理时要附加混合器和反应器，多应用在废水处理中。沉淀池有间歇式和连续式之分。平流式沉淀池见图3-2，斜板(管)式沉淀池见图3-3。图图3-2 3-2 平流式沉淀池平流式沉淀池水流从一端水平流向相对一端。特点：构造简单，沉淀效果好，水流从一端水平流向相对一端。特点：构造简单，沉淀效果好，水流从一端水平流向相对一端。特点：构造简单，沉淀效果好，水流从一端水平流向相对一端。特点：构造简单，沉淀效果好，性能稳定，使用广泛，但占地面积较大。性能稳定，使用广泛，但占地面积较大。性能稳定，使用广泛，但
28、占地面积较大。性能稳定，使用广泛，但占地面积较大。图图3-33-3 斜板斜板(管管)式沉淀池式沉淀池在池中加设一系列斜板或斜在池中加设一系列斜板或斜管把水流分成若干薄层，进管把水流分成若干薄层，进而增加沉淀池面积，缩短沉而增加沉淀池面积，缩短沉淀时间，提高沉淀效率淀时间，提高沉淀效率(35倍倍)或减小沉淀池体积。或减小沉淀池体积。缺点：斜板、斜管易结垢、长缺点：斜板、斜管易结垢、长生物膜，产生浮渣，维修工作生物膜，产生浮渣，维修工作量大，寿命短量大，寿命短图3-4 斜管(板)中水与泥渣的流向按水流和泥渣沉降方向不同，斜板(管)式沉淀池可分为异向流、同向流和横向流三种运行方式。(2)澄清池 澄清
29、池带有悬浮泥渣层，以泥渣为接触介质，分离水中悬浮物和沉淀之后生成的沉淀物，结构复杂。澄清池可分为泥渣悬浮式和泥渣循环式两种类型。目前电厂常用的澄清池为泥渣循环式。水力循环澄清池是泥渣循环式澄清池的一种，结构见图3-5。图图3-5 水力循环澄清池水力循环澄清池工艺流程：工艺流程：原水和混凝剂由泵打入，经喷嘴高速喷出形成负压，把数倍于进水量的泥渣卷入混合室3。然后在第一反应室5中初步混凝，在第二反应室6中絮凝长大，由于分隔室洁面急剧增大，水流速急剧下降，水和泥渣在分隔室7中实现分离。清水经清水槽8收集，泥渣大部分回收利用，小部分排出。特点：特点：1.靠水流动力实现泥渣循环。2.在进水管加药；3.混
30、合室负压，吸入回流泥渣；喉管4靠高速水流实现水、药和泥渣充分混合。4.两个反应室截面渐扩利于絮凝长大。5.调整喷嘴和混合式喇叭口的间距；或更换口径不同的喷嘴，可以调整回流泥渣量。澄清后的水还残留一些细小的悬浮物，必须经过滤除去，以满足后续处理（反渗透、离子交换除盐）时的水质要求。由于石灰-混凝处理后悬浮物含量不高而且水量较大，常采用粒状滤料过滤法。1、颗粒滤料的过滤原理、颗粒滤料的过滤原理 过滤：将水自上而下通过装有粒状填料（滤料）的设备，其中细小悬浮物被滤料吸附截留的过程。滤料分层排布，小颗粒的在上。由于上层砂砾排列致密，使悬浮物易于被其表面吸附、重叠和架桥，形成滤膜。滤膜而后起主要过滤作用
31、，称为薄膜过滤。水进入滤层内部后，悬浮物在深层滤料的复杂空隙通道内更容易发生相互接触，相互碰撞及滤料的吸附作用，从而使水变得更清就像在滤层中发生混凝，因此称之为接触混凝过滤。粒状滤料过滤是薄膜过滤和接触混凝过滤的综合过程 失效滤料可以通过自下而上的反洗而再生。三三 水的过滤处理水的过滤处理2.滤料滤料 滤料的技术要求是：滤料的技术要求是：(1)(1)适当的粒度组成；适当的粒度组成；(2)(2)良好的化学稳定性；良好的化学稳定性；(3)(3)一定的机械强度。一定的机械强度。3.水头损失水头损失 水水头头损损失失是是指指水水流流通通过过滤滤层层的的压压力力降降，是是滤滤池运行状况的重要指标。池运行
32、状况的重要指标。影影响响水水头头损损失失的的因因素素，除除滤滤料料被被污污染染的的程程度度外，还有滤料的粒径，滤速和温度。外，还有滤料的粒径，滤速和温度。滤滤料料的的粒粒径径愈愈小小，水水头头损损失失愈愈大大；滤滤速速与与水水头头损损失失成成正正比比；温温度度升升高高，水水头头损损失失减减小小，是是因因为水的粘度降低。为水的粘度降低。4.4.影响过滤的因素影响过滤的因素 在滤料和滤层厚度确定之后，影响过滤的因素主要是滤速、反洗和水流的均匀性。(1)滤速 滤速 。其中Q滤池的出力m3/h，F滤池的过滤截面积m2。因此，滤速是假定滤料不占有空间时水通过的速度，即空塔速度。滤速太小，设备出力小不经济
33、；滤速太大，已截留的悬浮物剥离，出水水质变坏。一般滤速10-12m/h (2)反洗 反洗是指当滤池运行到一定水头损失时，用水自下而上通过滤层，以除掉滤料截留的泥渣，恢复滤料过滤能力的工艺过程。若反洗强度不足，滤料不能充分松动，滤层中的污物将逐渐积累，使过滤工况恶化。因此，反洗强度应控制在使污物和滤料碎末清除，又不使正常滤料被水带走的程度。(3)(3)水流的均匀性水流的均匀性 不不论论过过滤滤和和反反洗洗，都都要要求求沿沿过过滤滤截截面面各各部部分分的的水水流流分分布均匀，以保证设备的充分利用。布均匀，以保证设备的充分利用。5.过滤设备及运行过滤设备及运行 火火力力发发电电厂厂所所采采用用的的过
34、过滤滤设设备备：快快滤滤池池和和机机械械过过滤滤器器，可可分分为为压压力力式式和和重重力力式式。重重力力式式是是利利用用水水自自身身的的重重力力过过滤滤的的。压压力力式式是是动动力力把把水水打打入入滤滤池池，过过滤滤是是在在动动力力驱驱动动下进行的。下进行的。快快滤滤池池种种类类很很多多，但但结结构构基基本本相相同同，包包括括进进水水装装置置、配水装置及必要的管道阀门。配水装置及必要的管道阀门。(1)普通过滤器普通过滤器 普通过滤器是最简单的压力式过滤器，结构如图3-6所示。原水用泵打入，经上部的漏斗和水垫层均匀地向下流过滤层，出水经配水装置注入清水池。普通过滤器水是自上而下单向流动的，因而也
35、叫单流式过滤器。运行分运行、反洗和正洗三步。反洗前应先用压缩空气搅拌擦洗，以提高清污效果。正洗是为了清除滤料内的残余污物，水流也是自上而下。图图3-6 普通过滤器普通过滤器(2)重力式无阀滤池重力式无阀滤池 火力发电厂常用的重力式无阀滤池如图3-8所示。重力式无阀滤池的结构简单、成本低，运行操作简便。进水分上下两路，分别利用薄膜过滤接触凝絮过滤，中间排水。以出水量计，运行流速约为1218m/h。运行：开始上下进水各50%，而后上少下多，后期下部达80%。当压降达允许值或出水达失效点，设备停运。反、正洗：先用压缩空气吹洗，再水中进上排，反洗上层滤料；而后水中、下进上部排，整体反洗。最后正洗(上进下排)图图3-8缺点：虹吸管必须很高以适应滤层失效时的水头损失，并且滤池不宜过大以防止水通过滤层时分布不均匀。