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1、第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,第一節(jié) 地下水除鐵除錳處理,概述：1、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 我國(guó)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鐵0.3mg/L，錳0.1mg/L。2、水質(zhì)狀況 地表水含有豐富的溶解氧，鐵，錳主要以不溶解的Fe(OH)3和MnO2狀態(tài)存在，所以，鐵，錳含量不高，一般無(wú)需除鐵除錳，二含鐵、錳的地下水在我國(guó)分布很光，我國(guó)地下水中的含鐵，錳一般小于5-10mg/L，含錳量約為0.5-2mg/L，鐵鈺錳可以共存在地下水中，鐵含量往往高于錳含量。3、鐵錳的危害4、由以上分析：若地下水中鐵，錳含量高時(shí)，對(duì)于生活用水，產(chǎn)生色，嗅，味使用不便，對(duì)于生產(chǎn)用水，如造紙，紡織，印染，華工，制革等，會(huì)降低產(chǎn)品質(zhì)量

2、，故應(yīng)對(duì)鐵錳含量超標(biāo)的地下水進(jìn)行除鐵、錳處理。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,一、地下水除鐵方法與工藝的發(fā)展,原理：地下水中鐵主要是Fe2+，向水中加入氧化劑后，F(xiàn)e2+ Fe3+由離子狀態(tài)轉(zhuǎn)化為絮凝膠體Fe(OH)3狀態(tài),很容易從水中分離出來(lái)。根據(jù)使用氧化劑不同： 除鐵方法分: 空氣氧化法-空氣中氧 藥劑氧化法-如CL2，KMnO4等。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,本節(jié)重點(diǎn)介紹的是接觸氧化法：,傳統(tǒng)工藝：（過(guò)濾前，先氧化充分）氧化反應(yīng)沉淀系統(tǒng)關(guān)鍵自然氧化法 即：地下水暴氣氧化反應(yīng)沉淀過(guò)濾出水。1）曝氣：充氧，使水于空氣充分接觸，空氣中氧溶于水。 2）氧化反應(yīng)沉淀

3、：使水在反應(yīng)沉淀池中停留相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間。4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+ PH值越高，速率越高，形成Fe(OH)3絮凝沉淀。3）過(guò)濾：采用石英砂為濾料，將水中殘留鐵質(zhì)懸浮物過(guò)濾去除。缺點(diǎn)：需停留時(shí)間長(zhǎng)，約為3h.1960年，我國(guó)試驗(yàn)成功了天然錳砂接觸除鐵工藝。即：接觸氧化法：地下水曝氣過(guò)濾出水,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,與傳統(tǒng)工藝有本質(zhì)的區(qū)別：（利用天然錳砂形成的和性濾膜的催化作用）,1）曝氣：向水中溶入氧，同時(shí)除去水中CO#2，提高PH值。2）過(guò)濾：采用天然錳砂對(duì)水中二價(jià)鐵的氧化反應(yīng)的接觸催化作用，使Fe2+ Fe3+并截留于濾層中 。,第十六章 幾種特殊

4、水源水及特殊要求水的處理,特點(diǎn)：,一次完成全部除鐵過(guò)程，即過(guò)濾時(shí)，催化氧化與截留去除在濾池中同時(shí)完成（氧化與過(guò)濾同時(shí)進(jìn)行）優(yōu)點(diǎn)： 1）工藝簡(jiǎn)化 2）時(shí)間大大減少 大約需要幾十分鐘。 綜上所述：將催化投入地下水除鐵工藝，使除鐵技術(shù)得到一大進(jìn)步。后來(lái)在此基礎(chǔ)上，以天然錳鐵砂為載體在其表面形成鐵質(zhì)活性濾料，其催化作用更強(qiáng)，其發(fā)現(xiàn)又對(duì)推動(dòng)了接觸氧化除鐵工藝得發(fā)展。同時(shí)液使對(duì)錳質(zhì)活性膜得催化作用這以經(jīng)典理論得修正。,,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,二、地下水除錳方法與工藝,錳與鐵共存于地下水中，但比除鐵困難，必須在催化劑作用下才能被氧化，所以長(zhǎng)期以來(lái)，許多以含鐵含錳地下水為源得水廠，實(shí)際上

5、只能除鐵，不能除錳，直到接觸氧化法工藝出現(xiàn)后，除錳效果才得到明顯提高。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,工藝,1、其工藝與除鐵一樣：即：地下水 曝氣 過(guò)濾 出水 過(guò)濾時(shí)：利用天然錳砂表面自然形成得錳質(zhì)活性濾膜得催化作用，將水中二價(jià) 錳被水中溶解氧氧化為四價(jià)錳，并附著在濾料表面，從水中除去。 Mn2++O2+H2O=MnO2+H+ 此法稱為接觸氧化法除錳,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,1、工藝新發(fā)展：,七十年代，發(fā)現(xiàn)水中鐵對(duì)接觸氧化法除錳有干擾，于是出現(xiàn)兩級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)，即：含錳、鐵地下水 充分暴氣 第一級(jí)濾池除鐵 第二級(jí)濾池除錳 除錳、鐵水。1、工藝新發(fā)展：七十年

6、代，發(fā)現(xiàn)水中鐵對(duì)接觸氧化法除錳有干擾，于是出現(xiàn)兩級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)，即：含錳、鐵地下水 充分暴氣 第一級(jí)濾池除鐵 第二級(jí)濾池除錳 除錳、鐵水。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,2、催化劑認(rèn)識(shí)提高：,過(guò)去認(rèn)為起催化作用得錳質(zhì)活性濾膜是二氧化錳，經(jīng)過(guò)研究測(cè)定：除錳效果的天然錳砂得錳質(zhì)活性濾膜得化學(xué)成本是Mn3O4. 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)具有良好的除錳效果得我國(guó)優(yōu)質(zhì)天然錳砂有樂(lè)平錳砂、馬山錳砂、湘潭錳砂等，這對(duì)我國(guó)地下水除錳的推廣起了極大的作用。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,三、接觸氧化法除鐵、除錳工藝,當(dāng)?shù)叵滤暮F量和含錳量均較低時(shí)，一般可采用單級(jí)曝氣、過(guò)濾工藝。 如圖16-1所示： 鐵

7、、錳可在同一濾池到濾層中去除， 上部濾層為除鐵層，下部濾層為除錳層， 剩余的濾層不能有效截留水中的錳，因 而部分泄漏，濾后水不符合水質(zhì)要求， 為此，當(dāng)水中含鐵量、含錳量較高時(shí)， 為了防止錳的泄漏，可采用兩級(jí)曝氣、 過(guò)濾處理工藝，即第一級(jí)除鐵，第二級(jí) 除錳。其工藝流程如下：,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,含鐵含錳廢水曝氣除鐵濾池除錳濾池出水 除鐵、除錳過(guò)程中，隨濾料的成熟，在濾料上不但有高價(jià)鐵錳混合氧化物形成的催化活性膜，且還可以觀測(cè)到濾層中有大量的鐵細(xì)菌群體。由于微生物是生化反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于溶解氧氧化Mn2+ 速度，所以，鐵細(xì)菌的存在對(duì)于長(zhǎng)成活性濾膜有促進(jìn)作用。,第十六章 幾種特

8、殊水源水及特殊要求水的處理,第二節(jié) 軟化、除鹽與鍋爐水處理,一、水的軟化 （一）水的軟化目的與方法 硬度是水質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，通常以水中Ca2+，Mg2+的總含量稱為水的總硬度（Ht）。硬度又分為碳酸鹽硬度（Hc）和非碳酸鹽硬度（Hn），前者稱為暫時(shí)硬度，后者稱為永久硬度。 水的硬度過(guò)高，對(duì)生活和生產(chǎn)都有危害，特別是鍋爐用水。為了消除或減小水中硬度，引起的危害，需對(duì)含有Ca2+、Mg2+的原水進(jìn)行處理。降低水中Ca2+、Mg2+,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,含量的處理過(guò)程為水的軟化。 目前水的軟化處理主要有以下兩種方法： （1）水的藥劑軟化法： 基于溶度積原理，向原水中加入

9、一定量的某些化學(xué)藥劑（如石灰石、蘇打等），使之與水中的Ca2+、Mg2+反應(yīng)生成難溶化合物CaCO3和Mg(OH)2沉淀析出，以達(dá)到去除水中大部分Ca2+、Mg2+的目的。工藝所需設(shè)備與常規(guī)凈化工藝工程基本相同，也要經(jīng)過(guò)混凝、沉淀、過(guò)濾等工序。 （2）水的離子交換軟化法：,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,基于離子交換原理，利用某些離子交換劑所具有的可交換陽(yáng)離子（Na+或H+）與水中Ca2+、Mg2+進(jìn)行離子交換反應(yīng)，去除水中的Ca2+、Mg2+ ，以達(dá)到水的軟化目的。 本節(jié)將著重介紹水的離子交換軟化法。 常用的化學(xué)藥劑有石灰（CaO）、蘇打（Na2CO3）等。 1.石灰軟化法：

10、 反應(yīng)式：,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,,熟石灰Ca(OH)2與水中非碳酸鹽的鎂硬度起反應(yīng)生成Mg(OH)2,但同時(shí)又產(chǎn)生了等當(dāng)量的非碳酸鹽的鈣硬度，反應(yīng)如下：,故石灰軟化法不能降低水的非碳酸鹽硬度。但通過(guò)石灰處理，在軟化的同時(shí)還可以去除水中部分鐵和硅的化合物。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,2.石灰-蘇打軟化法 石灰軟化法只能降低水的碳酸鹽硬度，而不能降低水的非碳酸鹽硬度。石灰-蘇打軟化法就是向水中同時(shí)投加石灰和蘇打，以蘇打來(lái)降低水的非碳酸鹽硬度。反應(yīng)如下：,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,（三）水的離子交換軟化法 1.離子交換的基本原理： （1）

11、離子交換樹脂： 離子交換樹脂是水處理中最常用的離子交換劑，它是由交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子骨架（稱為母體）與附屬在骨架上的許多活性基團(tuán)所構(gòu)成的不溶性搞分子電解質(zhì)。 離子交換樹脂包括陽(yáng)離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽(yáng)離子交換樹脂帶有酸性活性基團(tuán)，按其酸性強(qiáng)弱，可分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩種；陰離子交換樹脂帶有堿,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,性活性基團(tuán)，按其堿性強(qiáng)弱，可分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩種，其交換離子是OH，故可簡(jiǎn)化寫成ROH。前者常用于水的軟化或脫堿軟化，二者配合可用于水的除鹽. （2）離子交換樹脂的基本性能 1）密度 離子交換樹脂的密度有濕真密度和濕視密度兩種表示方法。 濕真密度指樹脂

12、溶脹后的質(zhì)量與其本身所占體積（不包括樹脂顆粒之間的空隙）之比，即：,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,樹脂的濕真密度對(duì)樹脂層的反洗強(qiáng)度、膨脹率以及混合床再生前樹脂的分層影響很大。強(qiáng)酸樹脂的濕真密度約為1.3gmL；強(qiáng)堿樹脂約為1.lgmL。 樹脂的濕視密度常用來(lái)計(jì)算交換器所需裝填濕樹脂的數(shù)量，一般為06085gmL。 2）有效pH值范圍,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,強(qiáng)酸、強(qiáng)堿樹脂的活性基團(tuán)電離能力強(qiáng)，其交換容量基本與水的pH值無(wú)關(guān)。而弱酸、弱堿樹脂由于活性基團(tuán)的電離能力弱，其交換容量與水的pH值有關(guān)系。弱酸樹脂在水的pH值低時(shí)不電離或僅部分電離，因而只能在堿性

13、溶液中才會(huì)有較高的交換能力，其有效pH值范圍一般為514；弱堿樹脂則相反，只能在酸性溶液中才會(huì)有較高的交換能力，有效pH值范圍一般為17。 3）交換容量 樹脂交換容量是定量表示樹脂交換能力的大小的一項(xiàng)重要指標(biāo)，單位為mmolL（濕樹脂）或mmolg（干樹脂）。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,交換容量又可分為全交換容量與工作交換容量。全交換容量是指一定量樹脂中所含有的全部可交換離子的數(shù)量，樹脂全交換容量可由滴定法測(cè)定；工作交換容量是指一定量的樹脂在給定工作條件下實(shí)際的交換容量，樹脂工作交換容量與再生方式、原水含鹽量及其組成、樹脂層厚度、水流速度、再生劑用量等運(yùn)行條件有關(guān)。一般情況下

14、，采用逆流再生方式可獲得較高的工作交換容量。在實(shí)際中，樹脂工作交換容量可由模擬試驗(yàn)確定，亦可參考有關(guān)數(shù)據(jù)選用。 4）選擇性 樹脂對(duì)水中不同離子進(jìn)行交換反應(yīng)時(shí)，由于樹脂和各種離子之間親合力的大小不同，交換樹脂存在著對(duì),第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,各種離子交換的選擇順序。與樹脂類型、水中離子的種類、濃度及溫度等因素有關(guān)。常見順序如下： 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂 Fe3Al3Ca2+Mg2KNH4+NaHLi 弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂 HFe3Al3Ca2Mg2+KNH4Na Li十 強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂 SO42- NO3-Cl-OH-F-HCO3-HSiO3-,第十六章 幾種特殊水源水

15、及特殊要求水的處理,弱堿性陰離子交換樹脂 OH- so42- NO3Cl FHCO3HSiO3- 離子交換的實(shí)質(zhì)就是樹脂的可交換離子與溶液中其他的同性離子進(jìn)行的交換反應(yīng)。例如水的離子交換軟化法就是利用陽(yáng)離子交換樹脂交換去除水中的Ca2、Mg2，其交換反應(yīng)如下：,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,離子交換反應(yīng)為可逆反應(yīng)，當(dāng)樹脂失效以后，利用高濃度再生液（Na或H），使交換反應(yīng)逆向進(jìn)行，Na或H把樹脂上吸附的Ca2、Mg2置換出來(lái)，從而使樹脂重新恢復(fù)交換能力，我們把這個(gè)的過(guò)程稱為樹脂再生。 （3）離子交換過(guò)程 以離子交換柱中裝填Na型樹脂，從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例。

16、就整個(gè)離子交換過(guò)程而言，可分成兩個(gè)階段。一是交換帶形成階段，發(fā)生在交換開始的一段不長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，在此階段內(nèi)，樹脂的飽和度曲線不斷發(fā)生變化，直至形成一定形狀的曲線。二是交換帶推移階段，即交換帶以一定速度沿著水流方向向下推移的過(guò)程。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,交換帶為交換柱中正在進(jìn)行離子交換反應(yīng)的區(qū)域，稱之為樹脂交換工作層。 2.離子交換軟化方法 （1）Na離子交換軟化法 它是最常用的一種軟化法交換反應(yīng)如下： 對(duì)于碳酸鹽硬度： 對(duì)于非碳酸鹽硬度：,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,樹脂RNa經(jīng)交換后變成R2Ca、R2Mg，樹脂的再生劑為食鹽：,該法的特點(diǎn)是在軟化過(guò)程中不產(chǎn)

17、生酸性水，設(shè)各和管道防腐設(shè)施簡(jiǎn)單；但只能去除硬度，不能脫堿。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,適用于原水堿度較低只須進(jìn)行軟化的場(chǎng)合，可用作低壓鍋爐的給水處理系統(tǒng)。 （2）H離子交換軟化法 其交換反應(yīng)如下： 對(duì)于碳酸鹽硬度： 對(duì)于非碳酸鹽硬度：,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,樹脂RH經(jīng)交換后變成R2Ca、R2Mg、RNa，樹脂的再生劑為硫酸或鹽酸。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,該法的特點(diǎn)是在軟化過(guò)程中硬度及堿度均被去除，但出水呈酸性水，故該軟化法不能單獨(dú)使用，通常和鈉離子交換軟化法聯(lián)合使用。 （3）HNa聯(lián)合離子交換脫堿軟化法 同時(shí)應(yīng)用H和Na離子交換進(jìn)

18、行脫堿軟化的方法，可分為HNa并聯(lián)離子交換系統(tǒng)和H-Na串聯(lián)離子交換系統(tǒng)兩種。 如圖162所示為HNa并聯(lián)離子交換系統(tǒng)。原水分配成兩部分，部分進(jìn)人Na離子交換器（出水呈堿性），其余部分進(jìn)人H離子交換器（出水呈酸性），然后兩者出水流人混合器進(jìn)行中和反應(yīng)，最后出水進(jìn)入,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,除二氧化碳器脫除CO2氣體后流出。中和反應(yīng)如下： 考慮混合后的軟化水應(yīng)含有 少量剩余堿度，原水流量分 配可按下式計(jì)算：,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,如圖163所示為HNa 串聯(lián)離子交換系統(tǒng)。原水 一部分QH流人H離子交換器， 出水與另一部分原水混合， 然后進(jìn)人除二氧化碳

19、器脫 氣流人中間水箱，最后由泵 打人鈉離子交換器進(jìn)一步軟 化。原水流量分配計(jì)算方法 與HNa并聯(lián)離子交換系統(tǒng) 完全一樣。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,綜上所述，H Na并聯(lián)和HNa串聯(lián)系統(tǒng)均能達(dá)到脫堿軟化的目的，但HNa并聯(lián)系統(tǒng)只是一部分流量經(jīng)過(guò)Na離子交換器，HNa串聯(lián)系統(tǒng)則是全部流量經(jīng)過(guò)Na離子交換器。因此，從運(yùn)行來(lái)看，串聯(lián)系統(tǒng)較安全可靠，更適合于處理高硬度水，能滿足低壓鍋爐對(duì)水質(zhì)的要求。 （4）弱酸性H離子交換軟化法：,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,二、水的除鹽 （一）復(fù)床除鹽 所謂復(fù)床是指陽(yáng)、陰離子交換器串聯(lián)使用。復(fù)床除鹽最常用的系統(tǒng)有： 1強(qiáng)酸脫氣強(qiáng)堿系

20、統(tǒng) 如圖164所示，該系統(tǒng)是由強(qiáng)酸陽(yáng)床、除二氧化碳器和強(qiáng)堿陰床組成。原水先通過(guò)強(qiáng)酸陽(yáng)床除去水中的陽(yáng)離子，出水呈酸性，再通過(guò)除二氧化碳器脫去CO2，最后進(jìn)人強(qiáng)堿陰床除去水中的陰離子。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,該系統(tǒng)是一級(jí)復(fù)床除鹽中最基 本的系統(tǒng)，多適用于制取脫鹽水。 在運(yùn)行過(guò)程中，有時(shí)由于陽(yáng)床泄漏 Na過(guò)量，造成出水的pH值和電導(dǎo) 率都偏高。再生時(shí)，可采用逆流再 生以提高出水水質(zhì)。另外，為有利 于除硅，強(qiáng)堿陰床應(yīng)采用熱堿液再 生。 0,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,2強(qiáng)酸弱堿脫氣系統(tǒng) 如圖165所示，該系統(tǒng)由 強(qiáng)酸陽(yáng)床、弱堿陰床、除二氧化 碳器組成。弱堿樹脂

21、廳Na2 CO3或 NaHCO3再生時(shí)，由于經(jīng)弱堿陰床 后，水中會(huì)增加大量的碳酸，因 此脫氣應(yīng)在最后進(jìn)行。若用NaOH 再生，除二氧化碳器設(shè)置在弱堿,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,陰床之前或之后均可。該系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，出水的pH值為665，電阻率在05105cm左右。該脫鹽系統(tǒng)由于弱堿樹脂的應(yīng)用，不僅交換容量有所提高，而且再生比耗顯著降低，多適用于無(wú)除硅要求的場(chǎng)合。,3強(qiáng)酸脫氣弱堿強(qiáng)堿系統(tǒng) 如圖166所示，該系統(tǒng)是由強(qiáng)酸陽(yáng)床、除二氧化碳器、弱堿陰床、強(qiáng)堿陰床組成c適用于原水有機(jī)物含量較高、強(qiáng)酸陰離子含量較大的情況。陰離子交換,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,樹脂的再生

22、劑以氫氧化鈉為主，再生時(shí)，采用串聯(lián)再生方式，全部再生液先用來(lái)再生強(qiáng)堿樹脂，然后再生弱堿樹脂。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,（二）混合床除鹽 按一定比例將陰、陽(yáng)樹脂均勻混合在一起的離子交換器稱為混合床，混合床中陰樹脂的體積一般是陽(yáng)樹脂的兩倍，再生時(shí)陰、陽(yáng)樹脂分層再生，使用時(shí)先將其均勻混合。當(dāng)原水通過(guò)此交換器時(shí)，由于混合床中陰、陽(yáng)樹脂交替緊密接觸，好像由無(wú)數(shù)微型的復(fù)床除鹽系統(tǒng)串聯(lián)而成的，反復(fù)進(jìn)行多次脫鹽，因而具有出水純度高、出水水質(zhì)穩(wěn)定、間斷運(yùn)行對(duì)出水水質(zhì)影響小、交換終點(diǎn)分明易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,混合床再生方式分體內(nèi)再生與體外再生兩種。體

23、內(nèi)再生又區(qū)分為酸、堿分步再生和同步再生。 混合床再生時(shí)由于陽(yáng)、陰樹脂分層不徹底，易形成所謂的交叉污染；另外，考慮到混合床對(duì)有機(jī)物污染很敏感，因此在水進(jìn)入混合床之前，應(yīng)進(jìn)行必要的預(yù)處理，以防有機(jī)物污染樹脂。 三、鍋爐水處理 （一）鍋爐給水的處理問(wèn)題 進(jìn)人鍋爐的水叫做鍋爐給水。鍋爐給水包括兩部分：一部分是回收的凝結(jié)水（其含鹽量接近于零）；另一部分是經(jīng)軟化后的補(bǔ)充水。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,鍋爐給水處理的目的在于防止鍋爐系統(tǒng)中產(chǎn)生沉積物、腐蝕以及汽水共騰和發(fā)沫等危害。 1沉積物 鍋爐系統(tǒng)中出現(xiàn)沉積物主要是水中溶解雜質(zhì)的過(guò)飽和引起的。沉積物以水垢和水渣兩種形態(tài)出現(xiàn)，水渣可以隨水流

24、動(dòng)，因而可以通過(guò)排污排掉；當(dāng)鍋爐清垢時(shí)，水垢脫落會(huì)變成大塊的片狀沉積物，也可以通過(guò)排污水排出鍋爐。 2腐蝕 引起腐蝕的原因主要有：水對(duì)金屬直接腐蝕、水中溶解氧引起的金屬腐蝕、金屬表面產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,3苛性脆化 苛性脆化是應(yīng)力腐蝕破裂的一個(gè)類型。應(yīng)力腐蝕破裂指金屬由于拉應(yīng)力及腐蝕溶液蚤合作用而產(chǎn)生的局部破裂現(xiàn)象。除由于苛性鈉引起的苛性脆化外，氯離子及硝酸鹽也能引起應(yīng)力腐蝕破裂的現(xiàn)象。在腐蝕的過(guò)程中，還會(huì)由于其他物質(zhì)（如二氧化硅及一些氧化劑）的參與而加快了破裂的過(guò)程。 4汽水共騰和發(fā)沫 汽水共騰和發(fā)沫都是鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象，前

25、者是指鍋水隨著蒸汽沖進(jìn)汽包的蒸汽空間、甚至在蒸汽引出管中出現(xiàn)大量鍋水的現(xiàn)象；后者是指蒸汽從加熱面上升并鍋水水面聚集成一層泡沫的現(xiàn)象。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,當(dāng)出現(xiàn)這些現(xiàn)象時(shí)，由于蒸汽帶水，一方面會(huì)降低蒸汽的能量效率，另一方面引起蒸汽中含鹽量的增加，產(chǎn)生較多的沉積物，造成危害。 （二）鍋爐給水處理方法 鍋爐給水的處理過(guò)程可分為鍋外處理與鍋內(nèi)處理兩個(gè)部分。鍋外處理指鍋爐補(bǔ)充水的混凝、沉淀、過(guò)濾、軟化及除鹽等過(guò)程。鍋內(nèi)處理是指向鍋內(nèi)直接投加藥劑，利用藥劑在鍋內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng)來(lái)解決處理問(wèn)題。 當(dāng)鍋爐給水的補(bǔ)充水已經(jīng)過(guò)鍋外處理后，鍋內(nèi)處理的作用只是一種輔助性的。,第十六章 幾種特殊水

26、源水及特殊要求水的處理,鍋內(nèi)處理的任務(wù)是：一是進(jìn)一步去除進(jìn)人鍋水中的殘余有害雜質(zhì)；二是對(duì)鍋水的雜質(zhì)成分進(jìn)行調(diào)整控制，從而控制結(jié)垢及腐蝕過(guò)程。 1阻垢處理 （1）沉淀的方法：1）堿類處理；2）磷酸鹽處理； （2）溶解的方法： 其原理是向水中投加螯合劑把可能產(chǎn)生結(jié)垢的鈣、鎂離子等螯合起來(lái)，使之穩(wěn)定在鍋水中。 2緩蝕處理 （1）除氧：1）熱力除氧； 2）化學(xué)除氧。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,（2）保持一定的堿度和pH值 （3）控制苛性脆化,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,第三節(jié) 水的除臭除味處理,一、化學(xué)氧化法 采用的氧化劑主要有臭氧、氯、高錳酸鉀和二氧化氯，其中以臭

27、氧氧化較為有效。 臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，不僅能氧化水中大多數(shù)有機(jī)物，去除水中色、嗅、味；還可去除水中溶解物。高劑量的臭氧可以將有機(jī)物徹底氧化成二氧化碳和水，但考慮到費(fèi)用，在臭氧投加量有限的情況下，大分子有機(jī)物經(jīng)臭氧氧化后被分解成分子較小的中間產(chǎn)物，可能存在致突變物。但這些中間產(chǎn)物卻很容易被活性炭吸附或活性炭表面的生物所降解9因此，通常將臭氧氧化與活性炭吸附或生物處理聯(lián)合使用，以充分發(fā)揮臭氧的作用。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,二、活性炭吸附法 活性炭吸附法是微污染水源飲用水處理的有效方法，不僅可以吸附去除水中多種產(chǎn)生臭和味的物質(zhì)，而且還能去除天然和合成溶解有機(jī)物及微污染物質(zhì)，因此

28、在水處理中日益受到重視。目前美國(guó)以地表水為水源的水廠中已有90以上采用了活性炭吸阽工藝。 三、生物活性炭法 由于水源水中有機(jī)物的種類和性質(zhì)各異，采用單一的處理工藝往往很難取得理想的足理效果，因此，需要將臭氧氧化處理、生物處理和活性炭吸附與常規(guī)處理組合起來(lái)，優(yōu)憶組合成新的凈水工藝。其中，比較,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,典型的是由常規(guī)處理、臭氧氧化、活性炭吸附組合而廣的生物活性炭法，其工藝流程如下： 在水中投加臭氧的目的是，一是將溶解和膠體狀有機(jī)物轉(zhuǎn)化為較易生物降解的有F物，二是將某些大分子有機(jī)物氧化分解成易被活性炭吸附的分子較小物質(zhì)并被炭床中微生物所降解。,第十六章 幾種特殊

29、水源水及特殊要求水的處理,第四節(jié) 水的除氟處理,一、活性氧化鋁吸附過(guò)濾法 活性氧化鋁是一種兩性物質(zhì)，其等電點(diǎn)約為9.5，當(dāng)水的pH值在9.5以上時(shí)可吸附水中陽(yáng)離子，水的pH值在9.5以下時(shí)可吸附水中陰離子，活性氧化鋁吸附陰離子的順序?yàn)镺H-PO43-F-SO3- CrO42-SO42-NO2Cl-NO3-，對(duì)吸附氟離子具有極大的選擇性。除氟用的活性氧化鋁為白色顆粒狀多孔吸附劑，有較大的表面積。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,活性氧化鋁在使用前須用硫酸鋁溶液進(jìn)行活化，活化反應(yīng)為： 除氟時(shí)的反應(yīng)為： 當(dāng)活性氧化鋁失去除氟能力后，需停止運(yùn)行，進(jìn)行再生。再生時(shí)可用濃度為12的硫酸鋁溶

30、液，再生反應(yīng)為： 二、骨炭過(guò)濾法,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,骨炭是由獸骨燃燒去掉有機(jī)質(zhì)的產(chǎn)品，其主要成分是羥基磷酸三鈣，故骨炭過(guò)濾法又稱磷酸三鈣過(guò)濾法。 除氟交換反應(yīng)如下： 當(dāng)水中含氟量高時(shí)，反應(yīng)向右進(jìn)行，氟被吸附交換去除。 骨炭濾層失效后，需停止運(yùn)行，進(jìn)行再生，常用的再生液是濃度為lNaOH溶液,再生后還需用濃度為0.5的硫酸溶液中和。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,第五節(jié) 水的除藻,一、水中藻類對(duì)飲用水處理的不利影響 水中藻類產(chǎn)生的不利影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1.藻類致臭； 2.藻類產(chǎn)生毒素； 3.藥耗增加； 4.藻類堵塞濾層。 二、飲用水的除藻技

31、術(shù) （一）化學(xué)藥劑法,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,（二）微濾機(jī)除藻 （三）氣浮除藻 （四）直接過(guò)濾除藻 （五）強(qiáng)化混凝沉淀除藻 （六）生物處理除藻 實(shí)際上，在水處理中除藻并不是由某一個(gè)單元工藝單獨(dú)完成的，而是貫穿于整個(gè)凈水工藝。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,第六節(jié) 游泳池水處理,一、概述 游泳池經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后，池內(nèi)水會(huì)逐漸被游泳者所污染。為保證游泳池水質(zhì)安全，通常將污染水從池中排出經(jīng)適當(dāng)處理后再送回到游泳池中，稱之為游泳池水的封閉循環(huán)再生。游泳池水采用封閉循環(huán)再生，不僅可以避免連續(xù)更換新水需補(bǔ)充加熱所造成的高額費(fèi)用，而且還可以節(jié)約大量的水。 采用封閉循環(huán)再生

32、時(shí)，水的循環(huán)方式通常有兩種：一是被污染水全部從表面沿游泳池四周的水槽排出， 處理后的水從池底送回到池中；二是被污染水從表面,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,和池底同時(shí)排出處理后的水再?gòu)某氐姿突氐匠刂小? 另外，為了補(bǔ)充各種原困所損失的水，同時(shí)也是為了減少游泳池水中有機(jī)物、無(wú)機(jī)物和氨化合物的濃度，每天需要送人一定量的清潔水。 游泳池水處理無(wú)論采用哪種方法，均應(yīng)達(dá)到我國(guó)規(guī)定的游泳池水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)衛(wèi)生部頒布的游泳池水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見表161。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,二、封閉循環(huán)的游泳池水處理方法 游泳池水進(jìn)行封閉循環(huán)再生的關(guān)鍵是對(duì)排出的污染水進(jìn)行適當(dāng)處理。處理工藝主要包括：過(guò)濾和消毒，其工藝流程如下：,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,1.預(yù)過(guò)濾和提升 2過(guò)濾 3消毒 消毒的方法通常有以下幾種： （1）氯消毒；（2）臭氧。 三、其他處理 1殺滅藻類；,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,2調(diào)整pH值； 3除鐵和除錳； 4游泳池的清洗。,第十六章 幾種特殊水源水及特殊要求水的處理,