水处理专题培训教材.ppt

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1、水处理培训资料一、名词解释二、水处理范围三、水的预处理四、循环水处理五、废水处理美恒水处理事业部一、名词解释v 1、悬浮物：凡颗粒粒径在10-6 以上的杂质称为悬浮物。天然水泥沙、粘土是主要成份，其次，还有动植物及其遗骸、微生物和有机物等。v 2、胶体：凡颗粒粒径在10-620-4 范围内的杂质称为胶体，胶体颗粒是许多分子或离子的集合体，这种细小颗粒具有较大的比表面积，从而使它具有特殊的吸附能力，而被吸附的物质往往是水中的离子，因此，胶体微粒就带有一定的电荷。同种胶体带有相同的电荷，从而使它们之间产生了电斥力，这就使胶体微粒在水中不易聚沉。此外，带电的胶体微粒还会吸引极性水分子使其周围形成一层

2、水化层，进一步阻止胶体微粒相互接触，使胶体在水中维持分散运动的稳定状态。天然水中的胶体主要为硅酸及铁、铝化合物，一些高分子化合物，如腐殖质等，也有一些在此粒径范围内的细菌、病毒等。天然水中的胶体一般均带负电荷。悬浮物和胶体是使天然水产生浑浊的主要原因。v 3、溶解物：溶解物的粒径在10-6 以下，它是以分子或离子状态存在的。又可分为盐类、气体和有机物三类。v 4、悬浮固体：它是水中那些不溶于水的细微悬浮物质烘干后的重量。水的总固体与溶解固体之差也等于悬浮固体。v 5、淤积密度指数值(Silt density index.SDI)或污染指数值(Fouling indes.FI)：FI 或SDI

3、是用“膜滤法”测定水中极细小微粒的方法，它是反渗透法处理水时，对进水水质要求的一项重要的水质控制指标。v 6、离子：带电荷的原子、原子团和分子。v 7、阴离子：带负电荷的离子。如CO32-、SO42-、HCO3-、NO3-等。v 8、阳离子：带正电荷的离子。如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Na+、K+等。v 9、电导率：靠测量离解离子导电能力来测量盐水浓度的方法，称之为电导率，通常用s/cm 来表示。v 10、碱度：碱度是指水中含有能与强酸起中和反应的物质的含量，即是能与氢离子相化合的物质的含量。主要有重碳酸盐碱度(HCO3-)、碳酸盐碱度(CO32-)和氢氧化物碱度(HO-)。v 11、硬度

4、：水中的硬度是水中钙、镁、铁、锰、锶等 离子的总量之和。主要是钙和镁的总和。v 12、浓水(排放液)：残留于反渗透元件的螺旋槽内的进水的浓缩部分，一般被排放掉。v 13、进水：在高压力下，用泵将供水打入反渗透组件称为进水。v 14、进水电导率：测量供给反渗透系统的水的电导率。v 15、进水流量：流入反渗透系统的水流的计量方法。16、进水PH 值：测量进水中氢离子浓度的方法。v 17、渗透：渗透是溶剂(如纯水)通过一张半透性的分离两种溶液的膜，从稀的盐溶液中进入更浓的盐溶液中。v 18、渗透平衡：由于膜两边的溶质的浓度平衡，此时，水不发生进一步迁移，就达到了渗透平衡。v 19、渗透压：渗透压头就

5、是由水通过分隔两种不同浓度的溶液的膜的迁移而导致的静压头。v 20、回收率：进水变成产品水而被回收的比例。v 回收率=(产品水流量)/（进水流量）100%v 21、产品水（淡水）：进水通过膜壁而渗透过的部分，其存入产品水集水管。v 22、反渗透：压力在浓溶液侧超过渗透压的应用，这样引起较浓溶液中的溶剂通过膜，流向较稀的溶液，称为反渗透。v 23、淡水含盐量：通过膜而存在于淡水中的盐分的含量。v 24、盐浓缩率：被膜阻挡的溶解固体的比例。v 25、系统压力：为实现希望的产品水的数量和质量而加的压力。v 26、总溶解固体：存在于反渗透水中的总的溶解的无机物和有机物（TDS）。v 27、除盐水：通过

6、反渗透工艺系统处理，去除悬浮物和无机的阳、阴离子等水中杂质后，所得到的成品水的统称。v 28、絮凝：完成凝聚的胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集，以形成较大絮状颗粒的过程。二、水处理的范围 产品用水 工艺用水 洗涤用水 生活用水 直接冷却水 自来水 主要生产用水 间接冷却水（循环水）水处理 工业用水 生活污水 辅助生产用水 蒸汽 污水 附属生产用水 工业污水v（一）工业生产用水 工业生产用水主要包括锅炉用水、冷却用水、工艺用水和清洗用水。v 1、锅炉用水 主要作锅炉给水用，利用给水产生的蒸汽作为重要物料参加化学反应，同时利用蒸汽热能转变为机械能驱动动力设备或发电。v 2、冷却用水 用来冷凝蒸

7、汽，冷却工艺介质和设备。v 3、工艺用水 直接作工业生产的原料。v 4、清洗用水 用以洗涤原料、半成品与成品。v（二）水在工业生产中的名称 由于水在工厂水汽循环系统中的历程和作用不同，其水质常有较大的差别。因此，根据实际的需要，常赋予这些水以不同的名称：v 1、生水。又称原水，它是指未经任何处理的天然水（如江河、湖、地下水等）。v 2、生产水。生水经混凝沉淀处理后的澄清水。在工厂中生产水是制取锅炉补给水、循环补充水及工艺用水的原料，还用来作直流冷却水，以及供消防用等。v 3、锅炉补给水。生产水经各种方法净化处理后，用来补充锅炉、汽轮机及生产等的汽水损失的水；锅炉的补充水量很大，按其净化处理方法

8、不同又可分为软化水、除盐水（一级化学除盐系统出水）和精制水（一级化学除盐混床系统出水）等。v 4、汽轮机凝结水。在汽轮机中作功后的蒸汽经冷凝成水。v 5、工艺冷凝水。在工艺中没有起反应的蒸汽，大部分在原料气分离罐中被冷凝分离出来的水。v 6、给水。送进锅炉的水。v 7、锅炉水。在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水，称锅炉水，简称炉水。v 8、冷却水。在生产过程中，用作冷却媒介的水。v 9、循环水。在循环冷却系统中，进行循环的那部分水。v 10、循环补充水。在循环冷却系统中，由于蒸发、风吹及排污等缘故造成水量损失，需不断向系统中补充的新鲜水。三、水的预处理v（一）水预处理的必要性 因为自然界的水都有

9、大量的杂质，如泥沙、黏土、有机物、微生物、机械杂质等，地面水源中粗大的杂质较多，但在取水过程已被去除，那些较细小的杂质，必需进行处理后才能使用。原水中细小杂质主要是溶解在水里的盐类、悬浮杂质和胶体颗粒。一般说来，地面水中悬浮物含量较多，而地下水中溶解盐类含量要高一些，苦咸水及海水的含盐量则更高。水的预处理是在水精制处理之前，预先进行的初步处理，以便在水的精处理时取得良好的效果，提高水质。这些杂质的存在，严重影响精制水的水质与处理效果，因此必须在精处理之前将一些杂质降低或除去，这就需要预处理，有时也称前处理。预处理的方法很多，主要有预沉、混凝、澄清、过滤、软化、消毒等。用这些方法预处理之后，可以

10、使水的悬浮物（浑浊度）、色度、胶体物、有机物、铁、锰、暂时硬度、微生物、挥发性物质、溶解的气体等杂质除去或降低到一定的程度。v 预沉 就是在大容积、低流速的情况下，水中固体颗粒因重力作用而从水中分离出来。如沉沙池、预沉池。v 混凝 利用铁盐、铝盐、高分子等混凝剂，与水中的杂质通过絮凝和架桥作用生成大颗粒沉淀物，然后通过其它设备、如澄清池、过滤池等，予以除去。v 澄清 通过混凝剂作用而形成的大颗粒沉淀物在澄清池内分离，沉淀物除去，得到澄清水。v 过滤 将被处理的水，流经装有特殊过滤材料装置，如各种滤池等，截留水中杂质，予以除去。v 软化 采用化学药剂，如石灰水、纯碱等，使水中碳酸氢盐硬度除去；或

11、是采用阳离子交换树脂到方法除去水中的钙、镁、铁离子等，这一过程称为软化。v 消毒 加入杀生剂，如液氯、漂白粉等，杀灭水中的微生物。v（二）水处理的重要性 为了保证生产长周期安全与经济运行，保证产品质量，正确进行水处理是非常重要的。如果生产用水不进行处理或处理不当时对水汽循环系统，将会造成各种危害。为了保证生产系统中有良好的水质，必须对水进行适当的净化处理和水质稳定处理，并严格地监督水汽质量。现将工业生产用水，由于水汽品质不良而引起的危害，按不同用水简述如下：1、锅炉用水 在企业生产中，蒸汽轮机是重要动力机械。汽轮机与锅炉运行是否正常，对生产装置至关重要。锅炉给水质量对锅炉的运行起决定作用，因此

12、，给水处理是非常重要的一个环节。给水处理不良，使炉内处理非常困难，甚至完全无效，这样将会使锅炉发生腐蚀、结垢、爆管，同时也会使蒸汽污染，造成过热器、汽轮机通汽部分产生盐类附着物，降低过热器传热系数，严重时烧坏过热器管（发生爆管事故），同时也使汽轮机难于操作。v 2、冷却用水 冷却水质量，是生产长周期安全运行的决定性因素之一。冷却水对水冷设备产生腐蚀和污垢是经常遇到的问题。由于循环冷却水的水温高，水分蒸发、浓缩、溶解在水中的无机盐类的浓度相应增加，这就使循环冷却水带来的设备腐蚀和污染问题更为突出。如果对循环冷却水的化学处理不当，将会导至设备的堵塞或腐蚀穿孔，造成钢材损耗、产品泄漏、环境污染、停车

13、次数频繁以及引起爆炸等危害。因此，搞好循环冷却水化学处理工作不仅能增加生产降低成本，防止金属材料无益损耗，也是保护环境保证人身和设备安全的重要方面。v 3、工艺用水 在生产过程中，工艺用水和产品的关系至为密切，或是直接参加化学反应，或是调制原料，或是浸泡制品，水本身虽不一定作为最终产物，但其所含成分可能进入产品，影响产品质量。v 4、清洗用水 水中的杂质有可能影响工件、产品的表面质量。v（三）预处理工艺介绍 1、一般工艺：混 絮凝剂 凝 原水 剂 反应池 澄清池 过滤池 清水池 杀生剂 2、水处理工艺 1）一般工艺流程图 原水 澄清池 过滤器 清水池 水泵 机械过滤器 阳离子交换器（阳床）二氧

14、化碳除碳器 中间水箱 中间水泵 阴离子交换器（阴床）产水 2）具体工艺v A、原水的前处理 原水经水泵提升到澄清池处理，在进入澄清池前投加絮凝剂，投加絮凝剂是增加澄清效果，投加絮凝剂的具体量是根据出水浊度而定的。澄清池出水还须经过过滤器过滤后的水一般浊度都能达到5mg/l 以下。经过过滤器的合格水就进入清水池保存。v B、除盐处理 清水池的水经水泵提升后进入机械过滤器再次过滤，水浊度能达到2mg/l 以下，保证后面的设备不会因悬浮物而污染。过滤后的水首先进入的是阳离子交换器。在这里要注意的是：a 有的是软化水系统，这里的阳离子交换器就是软化器（钠离子交换器），并且后面就没有其它水处理设备了，它

15、的出水就直接进入锅炉。b 有的是除盐系统，这里的阳离子交换器也叫阳床，它是除去水中的所有阳离子。阳床出水就进入除碳器，除碳器的作用是经过鼓风机鼓风把水中的二氧化碳除去，这就减少了水中的碳酸根离子，也减少了后面阴床处理的负荷。经过除碳器后的水流到中间水箱里再经中间水泵提升进入阴离子交换器（阴床）交换，在阴床是除去水中的所有阴离子。这样处理后的水已经除去了水中的绝大部分阴阳离子。水质能达到电导率小于5us/cm 以下，钠离子和硅酸根都在100ug/l 以下。这样的工艺为一级除盐水系统。阴阳床的出水控制标准：阳床出水控制水中的钠离子，钠离子小于100ug/l为合格，大于100ug/l 为阳床实效，需

16、要再生；阴床出水控制水中的硅酸根，硅酸根小于100ug/l 为合格，大于100ug/l 就判阴床实效，需要再生。.对水质要求更高时，在一级复床除盐系统后再串入一个混合床除盐装置（混合离子交换器），制出的纯水一般称为超纯水或精制水，其水质纯度可以达到电导率小于0.2us/cm，SiO2 小于0.01mg/l。v C、除盐系统的再生 阳床再生 小反洗：小反洗的目的是清洗干净中排管以上的树脂，因为这些树脂在表层，大部分的悬浮物都被这一层树脂截留，故这层树脂比较脏，所以要清洗干净。清洗时间大约在10 15 分钟，以出水清澈为止。放水：就是从中排管排掉阳床中排管以上的水。再生：再生液从阳床底部进入穿过树

17、脂层后从中排管排出。再生液一般是盐酸，再生液的浓度一般在2 3 之间，再生液的流速为4 8m/h。进酸时间一般在30 45 分钟。置换：当再生液进完后，关闭再生液阀门，保持喷射器流量继续逆流冲洗，冲洗时间大约在30 40 分钟。小正洗：从阳床进水管进水再从中排管排出，大约在10 15 分钟之间。大正洗：按正常运行方向从底部排水管排出，直到出水合格为至。这样阳床再生合格后备用。阴床再生 小反洗：小反洗的目的是清洗干净中排管以上的树脂，因为这些树脂在表层，大部分的悬浮物都被这一层树脂截留，故这层树脂比较脏，所以要清洗干净。清洗时间大约在10 分钟左右，以出水清澈为止。放水：就是从中排管排掉阴床中排

18、管以上的水。再生：再生液从阴床底部进入穿过树脂层后从中排管排出。再生液一般是氢氧化钠，再生液的浓度一般在2 3 之间，再生液的流速为4 8m/h。进碱时间一般在30 45 分钟。置换：当再生液进完后，关闭再生液阀门，保持喷射器流量继续逆流冲洗，冲洗时间大约在30 40 分钟。小正洗：从阴床进水管进水再从中排管排出，大约在10 15 分钟之间。大正洗：按正常运行方向从底部排水管排出，直到出水合格为止。v 3、反渗透工艺1）工艺流程图投加絮凝剂、杀菌剂来水 水泵 多介质过滤器 活性碳过滤器保安过滤器高压泵投加阻垢剂、还原剂反渗透装置产水2）具体工艺v A 前处理 一般反渗透系统前的来水都是已经经过

19、一道预处理后的水，来水经泵提升后进入多介质过滤器，一般都有加药系统，在多介质过滤器进水前，在水中投加絮凝剂和杀菌剂。投加絮凝剂是让水中的悬浮物结成大的絮团来增强多介质过滤器的过滤效果。投加杀菌剂是为了杀死水中的菌藻等微生物以防止有机物对反渗透膜的污染。多介质过滤器出水浊度一般要求在1.0NTU 以下。出水不合格后就需要对多介质过滤器进行反洗。多介质过滤器出水进入活性碳过滤器，活性碳过滤器的主要作用是除去水中的有机物和游离余氯。活性碳过滤器出水要求是浊度小于1.0NTU、SDI 小于5.0。活性碳过滤器出水进入保安过滤器，保安过滤器的作用是除去水中的很微小的颗粒。保安过滤器的过滤精度为5u，也就

20、是水中大于5u 的颗粒都会被保安过滤器截留。这样过滤后的水就可以进入反渗透装置了。反渗透用的阻垢剂要在保安过滤器进水前投加到水里，在这里有时还要投加还原剂，是因为如果活性碳过滤器出水中还含有氧化剂等物质，就需要还原剂来除去水中的氧化性等物质。两种药剂投加在保安过滤器前是为了保证药剂里如果也有杂质时也会被保安过滤器过滤除去。v B 反渗透装置 经过保安过滤器后的水再经高压泵提升压力后进入反渗透装置，反渗透装置一般按工艺要求而设计的。要求不是很高时一般就是一级二段式，要求高时一般就设计为二级反渗透。反渗透出水一般都能达到用户的要求，出水脱盐率在97以上，产水率一般在75。这些指标一般都是根据用户要

21、求设计的。v C 反渗透原理 反渗透的原理是基于半透膜的自然渗透原理来的，因为半透膜只能透过水分子或极少部分离子，而大部分离子都是不能透过半透膜的，并且在水和盐水侧有一个自然渗透的压力，故根据这一原理在盐水侧给一个大于自然渗透压的压力，这样就能把盐水里的水通过压力渗透到盐水的淡水侧，从而把盐水里的含盐离子和纯水分离开来。v D 反渗透膜和膜组件 膜的种类及特点 目前工业应用的反渗透膜可分三类：高压海水脱盐反渗透膜；低压苦咸水脱盐反渗透膜；超低压反渗透膜。按材质分为两大类：醋酸纤维素膜（CA）；芳香族聚酰胺膜及其薄膜复合膜。醋酸纤维素膜（CA）的化学稳定性较差，易水解，膜性能衰减较快，操作压力较

22、高；但有一定的抗氧化性，膜表面光洁，不易发生结垢和污染。芳香族聚酰胺膜，它具有良好的透水性、较高的脱盐率、优良的机械强度和高温稳定性，耐压实，能在PH 值311 很宽范围内应用，但对氯很敏感。膜的稳定性 水解作用 膜在酸或碱的作用下会发生水解反应，使膜性能受到破坏。醋酸纤维素膜最佳的PH 值为4.8 左右，温度不宜大于35。抗游离氯的稳定性 膜对有机溶剂的稳定性 膜元件和膜组件 反渗透膜组件是由膜、支撑物和容器按一定的技术要求制成的组合构件，是能将膜付诸于实际应用的最小单元。成品膜的外形有片状、管状和中空纤维状，相应可制成卷式、板式、管式、中空纤维式膜组件。v E.反渗透的清洗v 当反渗透系统

23、出现以下症状时，需要进行化学清洗或物理冲洗：v 在正常给水压力下，产水量较正常值下降10 15；v 为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10 15；v 产水水质降低10 15，透盐率增加10 15；v 给水压力增加10 15；v 系统各段之间压差明显增加。已受污染的反渗透膜的清洗周期根据现场实际情况而定。正常的清洗周期是每3 12 个月一次。当膜元件仅仅发生了轻度污染时，重要的是清洗膜元件。重度污染会因阻碍化学药剂深入渗透至污染层，影响清洗效果。清洗何种污染物以及如何清洗要根据现场污染情况而进行。对于几种污染同时存在的复杂情况，清洗方法是采用低PH 和高PH 的清洗液交替清洗（应先低

24、PH 后高PH 值清洗）。清洗时将清洗溶液以低压大流量在膜的高压侧循环，此时膜元件仍装在压力容器内而且需要专门的清洗装置来完成该工作。清洗反渗透膜元件的一般步骤：1/用泵将干净、无游离氯的反渗透产品水从清洗水箱打入压力容器中并排放几分钟。2/用干净的产品水在清洗水箱中配制清洗液。3/将清洗液在压力容器中循环1 小时或预先设定的时间。4/清洗完成以后，排净清洗水箱并进行冲洗，然后向清洗水箱中充满干净的产品水以备下一步冲洗。5/用泵将干净、无游离氯的产品水从清洗水箱打入压力容器中并排放几分钟。6/在冲洗反渗透系统后，在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统，直到产品水清洁、无泡沫或无清洗剂（通常15

25、 30 分钟）。v 4、反渗透+混床工艺 工艺流程图 投加絮凝剂、杀菌剂 来水 水泵 多介质过滤器 活性碳过滤器 保安过滤器 投加阻垢剂、还原剂 高压泵 反渗透装置 中间水箱 水泵 混床产水v 5、超滤+反渗透+混床工艺 工艺流程图 投加絮凝剂、杀菌剂 来水 水泵 超滤系统 水泵 保安过滤器高压泵 投加阻垢剂、还原剂 反渗透装置 中间水箱 水泵 混床产水四、循环水处理 v（一）水质稳定处理的必要性 冷却水在系统中不断循环重复使用，由于各种无机离子、有机物质、水不溶物等，不断随补充水及冷却塔洗涤进入，随水温的升高（冷却），水份不断蒸发浓缩，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，使循环水系统在短

26、时间内会出现：严重的沉积物（水垢）附着、设备腐蚀（锈垢）和微生物的大量滋生（生物粘泥、软垢附着），以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题。它们会威胁和破坏工厂设备长周期地安全生产，甚至造成较大的经济损失。其直观表现如下：（即未进行科学水质稳定处理的循环水系统会表现出如下问题）1、主要水冷换热器传热效率快速降低（换热管壁结水垢）。多数换热器用碳钢或不锈钢、铜制成，碳钢的导热系数为46.4 52.2W/(mk)，但碳酸垢的导热系数为0.464 0.697W/(mk)，只有碳钢的1%左右，由此可见，水垢或其他沉积物的导热系数比金属低得的多，因此当水垢或其他沉积物有少量覆盖在换热器的换热管表面时，就会大

27、大降低换热器的传热效率。2、换热管内循环水流量减少（甚至逐渐堵塞换热管），换热效果降低。沉积物或微生物粘泥覆盖在换热器的换热管壁甚至堵塞换热管，使得循环水通道的截面积和通量变小，从而使换热效率进一步降低。3、设备加速腐蚀（主要表现为垢下腐蚀）。沉积物和微生物的产生，促使了浓差腐蚀电池的形成及垢下腐蚀的产生，从而使金属的腐蚀速度加剧。4、设备的使用寿命成倍缩短。一方面，沉积物和微生物粘泥等覆盖在换热管表面，阻止设备的有效换热，使换热表面（介质侧）的金属长期处于高温热负荷状态，导致金属疲劳；另一方面，腐蚀严重导致换热管管壁加速变薄，尤其是垢下腐蚀和浓差腐蚀还会导致设备穿孔泄漏。这些情况的发生，使得

28、设备的使用寿命被成倍缩短，且严重影响生产的正常进行。5、增加生产运行成本。为使设备保持足够的换热效率，必须采取增加循环量（启动备用泵）、大幅加补新鲜水等措施，使运行费用成倍增加，但效果却很差；致使单位时间负荷下降、产量降低，而成本上升；还有维修费用也会增加，等等增大产品的生产成本。以上循环水冷却水系统存在问题是可以通过水质稳定处理很好解决的。对循环水系统进行科学的、稳定的水处理和管理是很必要的，能实现较小投入带来极大产出，所投入的日常水处理费用可以数倍找回。v（二）水质稳定处理能解决那些问题v 1、阻止水垢生成：（采取阻垢分散处理）针对结垢型水质，通过重点投加阻垢分散剂，防止循环水中Ca2+、

29、Mg2+在换热管壁发生沉积，使换热管壁长期保持光洁没有沉积物附着，保证水流通量，确保换热器的换热能力和生产负荷的长周期（五年以上）稳定。v 2、抑制设备腐蚀：（采取缓蚀处理）针对腐蚀型水质，通过重点投加缓蚀剂在设备表面不断形成致密的保护膜，保护设备免受水中有害离子的侵蚀，延长设备使用寿命。v 3、控制微生物危害：（采取杀菌灭藻处理）针对微生物含量高的水系统，通过投加杀菌灭藻剂，解决微生物繁殖问题，避免微生物粘泥（软垢）在换热管壁和冷却塔附着，防止换热效果快速降低；消除因粘泥过多造成堵塞换热管等事故，避免微生物繁殖所导致的黏泥（软垢）下腐蚀，保证设备使用寿命。v 4、防止机械或化学清洗损伤设备：

30、避免了频繁清洗过程中清洗剂对设备造成不必要的腐蚀，以及机械清洗对设备的损伤。v 5、新增效益：通过解决水系统对生产负荷的影响，确保设备安全、稳定、长周期、满负荷生产运行，使贵厂新增效益又添新途径（三）循环水系统 以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水系统，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其它有关设施组成。分为：开式循环冷却水系统 间接冷却水系统 闭式循环冷却水系统 一次冷却水系统 冷却水系统 开式循环冷却水系统 直接冷却水系统 一次式冷却水系统1、开式系统 a 间冷开式系统：循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。b 直冷开式系统：循环冷却水与

31、被冷却介质直接接触换热且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。2、闭式系统（间冷闭式循环冷却水系统）循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与冷却介质也是间接传热的循环冷却水系统。a 全闭式系统：系统中的循环冷却水不与大气接触的间冷闭式循环冷却水系统。b 半闭式系统：系统中的循环冷却水局部与大气接触的间冷闭式循环冷却水系统。3、开式循环冷却水系统主要设备 现代开式冷却塔循环水系统是由原水预处理设备、冷却塔、循环水泵站、换热设备、旁流处理设备、加药设备组成，其方框示意图如下：加药设备 预处理 冷却塔 泵站 换热设备 旁流设备 排污v（四）循环水系统工艺简介 v 1、电厂循环水系统（工艺

32、流程图）源水 净化 软化 除氧器 锅炉 凝结水 蒸汽 水泵 冷却水 凝结器 汽轮机 发动机 冷 热 冷 热 油 油 空 空 气 气 补充水 水池 冷却塔 冷油器 空冷器 热 冷 热 冷 水 水 水 水v（五）循环冷却水处理技术要求v 1、循环冷却水系统设计标准 工业循环冷却水处理设计规范GB50050-2007v 2、循环冷却水系统要重点考虑的水质指标 1）补充水的水质指标 SS30mg/L 浊度5NTU BOD510mg/L 在确定配方时重点要考虑补充水的 PH 值、钙硬度、碱度、氯离子、硫酸根离子这五项水质指标。首先要考虑补充水中钙硬度加总碱度的含量，以此来大致判断补充水是何种类型的水。可

33、分为：超低硬度水 钙硬度+总碱度 50mg/L（以CaCO3 计）低硬度水 50mg/L 钙硬度+总碱度 100mg/L 中等硬度水 100mg/L 钙硬度+总碱度 300mg/L 高硬度水 300mg/L 钙硬度+总碱度 450mg/L 超高硬度水 钙硬度+总碱度500 mg/Lv 2）开式循环水系统在运行中应控制的指标在开式循环冷却水系统日常运行中需要控制和管理的指标有：浓缩倍数、PH 值、钙硬度、碱度、浊度、COD，加药管理。v 3、循环水系统水处理效果指标项 目 HG/T 20690-2000碳钢腐蚀率mm/a 0.075不锈钢腐蚀率 mm/a 0.005换热器污垢热阻 m2K/W 3

34、.4410-4污垢沉积速mcm mg/cm230d 15循环水粘泥量 ml/m3 3循环水异养菌总数 个/ml夏季5105冬季1105v 4、补充水量与浓缩倍率、排污水量关系 4.1 补充水量=蒸发水量+排污水量+风吹损失+渗漏 4.1.1 蒸发水量:E=TQ4.184R（m3/h）式中：T 示进出水温差，；Q示循环水量，m3/h；R 示蒸发潜热，kJ/kg；（根据系统设计温度一般R 值为2404.5 kJ/kg）4.1.2 风吹损失：一般为循环水量的0.05%；4.1.3 排污水量：B 排=E（K-1）-D（风吹）式中：K 示浓缩倍数；D 示风吹损失；4.1.4 系统渗漏：系统渗漏一般设为0

35、 m3/h 4.2 与水处理药剂投入关系 系统水处理费用与补充水量成正比，因此提高浓缩倍率运行，是降低水处理费用的有效方法，但随浓缩倍率提高一定倍数时，又会使循环水中有害物质含量超标，因此须同时采取一定的辅助措施，如pH 调节/加大旁流过滤处理等方法，使系统处理综合成本最低。v 5、旁滤量设计要求循环冷却水在冷却塔中与空气接触散热时，空气中的灰尘、粉尘、孢子等悬浮固体被带入冷却水中，另外补充水进入循环水时也带入一部份固体杂物，它们使循环水的悬浮物、菌藻含量及其它污染物超出允许值，因此须设旁滤设施，对循环冷却水进行旁流过滤处理，以保证循环冷却水悬浮物含量指标保持在规定范围内，保持换热管壁干净。v

36、 工业循环冷却水处理设计规范GB50050-2007 建议循环冷却水旁流过滤量为循环量的1 5。设计时其计算式中空气含尘量以环保部门监测为准。五、废水处理 v（一）工业废水的来源及特征 生活污水的成分虽然因生活水平的高低而有所不同，但总的看来还是大致相同的。工业废水则不然，随着现代工业的发展，工业废水种类繁多。生产所用的原料、动力不同，生产工艺也有极大差异，水量、水质的变化极大，因而，水污染程度也就不同。例如，焦化厂排出的含酚废水呈深黄褐色，并具有浓厚的石炭酸味，而煤气洗涤水则呈深灰色。有的同一类型的废水，由于各厂所用的原料不一样，水质变化很大。例如，在重金属冶炼厂采用不同矿石就会导致废水中含

37、砷量有极大差别。当然一个工厂内，不同的工段产生截然不同的工业废水，这就更不足为奇了。像造纸厂蒸煮车间的废水，是一种深褐色的液体，通称黑液；而抄纸车间的废水，却是一种极白的水，称之为白水。v（二）工业废水的性质和分类 工业废水的成分是非常复杂的，每一种工业废水都是多种杂质和若干项指标的中和体系，常以起主导作用的一、二项污染因素来对废水进行描述和分类。按所含成分区分，工业废水分为三类：主要含无机物质的废水；主要含有机物质的废水；既含有机物质又含无机物质的废水。把主体污染物与所要采取的治理方法结合起来，可将工业废水分为四大类：1、含悬浮物（包括含油）工业废水；2、含无机溶解物工业废水3、含有机物工业

38、废水；4、冷却用水（三）污水综合排放标准：GB 8978-1996 序号 污染物 最高允许排放浓度1 总汞 0.052 烷基汞 不得检出3 总镉 0.14 总铬 1.55 六价铬 0.56 总砷 0.57 总铅 1.08 总镍 1.09 苯并(a)芘 0.0000310 总铍 0.00511 总银 0.512 总 放射性 1Bq/L13 总 放射性 10Bq/Lv（四）工业废水处理工艺v1、酸性废水的处理 处理方法 利用碱性废水中和 适用于有碱性废水的场合；投药中和法 将碱性药剂加入到酸性废水中进行中和；过滤中和 使酸性废水通过碱性固体滤料层进行中和。处理工艺流程 12min 12h 酸性废水

39、 出水 调节池 混合反应池 沉淀池 污泥 中和剂 干渣处理 过滤脱水 图4-1 一次中和流程 一次中和流程比较简单，但处理效果较差，如能加强管理，正确控制中和pH 值，出水可满足一般要求。石灰 石灰 混凝剂 一次 二次 调 曝 混 沉酸性废水 节 中 气 中 凝 淀 排放 池 和 池 和 池 池 池 池 Ph45 pH6.58.5 分离水 泥渣利用 泥渣处理 或堆放 图4-2 二次中和流程图二次中和流程适用于原水pH 值较低、含二价铁盐较多的酸性废水，pH 值较易控制，而且由于经一次中和后增加了曝气槽，可使反应生成的Fe(OH)2 变为Fe(OH)3，利于沉淀。此外添加助凝剂，可提高沉淀效果，

40、出水水质较好。但流程较复杂，投资较大。三次中和流程适用于含有重金属离子的酸性废水。该流程可根据金属离子沉淀的pH 值要求，两次调节不同pH 值，使金属离子都能沉淀分离。但工艺流程复杂，投资大，处理成本较高，一般采用得不多。石灰 石灰 助凝剂 加酸调pH 值 酸性废水 调 一次 二次 混凝池 沉淀池 三次 节池 中和池 中和池 中和池 排放 分离水 泥渣综合利用 泥渣处理 或排放 图4-3 三次中和流程图 v 2、含油废水处理 含油废水就是水-油乳化液。一般情况下，水-油乳化液中往往存在乳化剂，常见的乳化剂是一些表面活性物质，如皂类、高分子物质等。由于乳化液的油珠极细，其表面形成一层界膜，而多数

41、界膜带有电荷，油珠外围形成双电层，使油珠相互排斥，极难接近。因此，要使油水分离，首先要破坏油珠的界膜，使油珠相互接近并聚集成大滴油珠，从而浮升于水面，这叫破乳。常用的破乳方法有：高压电场法、药剂法、离心法、超滤发等。含油废水的处理方法 重力分离法 利用油水的密度差进行分离的方法。气浮法 使大量微细气泡吸附在欲去除的颗粒（油珠）上，利用气体本身的浮力将污染物带出水面，达到分离的目的的方法。可分为：鼓气气浮、加压气浮和电解气浮等。吸附法 利用亲油性材料吸附水中的油。粗粒化法 使含油废水通过一种填有粗粒化材料的装置，使废水中的微细油珠聚结成大颗粒，达到油水分离的目的。膜过滤法电磁吸附法 是利用微孔膜

42、拦截油粒，主要用于去除乳化油和溶解油。生物氧化法 利用微生物将其分解氧化成为二氧化碳和水。v 处理工艺流程 加压气浮法工艺流程 部分污水加压气浮只将需要处理的一部分污水加压溶气，然后同未加压的污水在气浮池混合，利用溶气所产生的气泡分离全部污水中的污染物质。全部污水加压溶气，加压设备和溶气罐较大，能耗也较大，混凝形成的絮状体易破碎。部分回流加压气浮是将处理后的部分污水加压溶气。回流水量一般为20%50%。该流程效果较好。目前较多采用这种流程。v 3、重金属废水的处理（1）处理方法可分为两大类：1）使溶解性的重金属转变为不溶或难溶的金属化合物，从而将其从水中除去。例如中和沉淀法、硫化物沉淀法、电解

43、法、铁氧体法、离子浮选法、隔膜电解法等。这类方法采用的较多。2）在不改变重金属化学形态情况下进行浓缩分离，例如反渗透法、电渗析法、离子交换法、蒸发浓缩法等。（2）处理工艺 1）中和法 向废水中投加碱性物质，使重金属离子转变为金属氢氧化物沉淀除去。2）硫化法 向废水中投加硫化剂，使重金属离子与硫化物反应生成难溶的金属硫化物沉淀。3）还原法 向废水中投加还原剂，使金属离子还原成为金属或降低其价数。4）离子交换法 5）电解法 6）铁氧体法 多用于水量较小的电镀废水处理。7）吸附法 利用吸附剂将废水中的重金属离子除去。8）膜分离法 利用膜渗透分离重金属的方法。v4、有机废水的处理v 多采用生物化学法。v（1）标准活性污泥法 活性污泥法的净化来自于水体自净原理，其实质就是向水中投入含有大量能够氧化有机物的好氧菌的污泥，在供氧的情况下，附于污泥上的细菌就能够将废水中的有机物吸附，并进行氧化，使之无机化，废水得以净化。流程如下：v 废水 出水 v 初沉池 曝气池 二沉池 v 回流污泥 剩余污泥v 污泥v 图4-7 普通活性污泥法处理工艺v（2）厌氧生物处理法v 厌氧生物处理法是在无氧的条件下，借厌氧微生物（或兼气微生物）的作用进行的对有机物分解过程。