火電廠水處理作用及水的預(yù)處理

1、第三章第三章 火力發(fā)電廠水處理火力發(fā)電廠水處理本章介紹了火力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)及水處理的重要性；本章介紹了火力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)及水處理的重要性；性；重點(diǎn)討論了制備鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理和離子交換性；重點(diǎn)討論了制備鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)處理和離子交換原理；簡(jiǎn)要介紹了凝結(jié)水的凈化處理，鍋爐水的處理原理；簡(jiǎn)要介紹了凝結(jié)水的凈化處理，鍋爐水的處理原理和技術(shù)，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的處理原理和工藝。原理和技術(shù)，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的處理原理和工藝。第一節(jié)第一節(jié) 火力發(fā)電廠水處理的作用火力發(fā)電廠水處理的作用一一 火力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)火力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)凝氣和凝氣兼供熱兩種過(guò)熱蒸汽過(guò)熱蒸汽原原水水補(bǔ)給水補(bǔ)給水凝結(jié)水凝結(jié)水冷卻水

2、冷卻水冷冷卻卻水水水排汽排汽1 10 8112412 723給給水水69511鍋爐；鍋爐；22汽輪機(jī)；汽輪機(jī)；33發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)；44凝汽器；凝汽器；55凝結(jié)水泵；凝結(jié)水泵；66凝結(jié)水精處理設(shè)備凝結(jié)水精處理設(shè)備77低壓加熱器；低壓加熱器；88除氧器；除氧器；99給水泵；給水泵；1010高壓加熱器；高壓加熱器；1111補(bǔ)給水處理設(shè)備補(bǔ)給水處理設(shè)備 12冷卻水泵冷卻水泵 凝汽式發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程凝汽式發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程過(guò)熱蒸汽過(guò)熱蒸汽原原水水補(bǔ)給水補(bǔ)給水凝結(jié)水凝結(jié)水冷卻水冷卻水冷冷卻卻水水水排汽排汽1 10 8112412 723給給水水695供熱用戶供熱用戶冷凝水冷凝水13141

3、1鍋爐；鍋爐；22汽輪機(jī)；汽輪機(jī)；33發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)；44凝汽器；凝汽器；55凝結(jié)水泵；凝結(jié)水泵；66凝結(jié)水精處理設(shè)備凝結(jié)水精處理設(shè)備 77低壓加熱器；低壓加熱器；88除氧除氧器；器；99給水泵；給水泵；1010高壓加熱器；高壓加熱器；1111補(bǔ)給水處理設(shè)備補(bǔ)給水處理設(shè)備 12冷卻水泵冷卻水泵 13-返回凝結(jié)水箱返回凝結(jié)水箱 14-返回水泵返回水泵 凝汽兼供熱式發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程凝汽兼供熱式發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程1 1、火電廠水的作用、火電廠水的作用：電廠電廠血液血液（水汽循環(huán)是封密的）（水汽循環(huán)是封密的）+ 冷冷 卻介質(zhì)卻介質(zhì)2 2、火力發(fā)電廠的水汽損失、火力發(fā)電廠的水汽損失電廠

4、的汽水損失分為內(nèi)部損失和外部損失兩部分：電廠的汽水損失分為內(nèi)部損失和外部損失兩部分：（1）電廠內(nèi)部損失：主機(jī)和輔機(jī)的自用蒸汽消耗，如鍋爐）電廠內(nèi)部損失：主機(jī)和輔機(jī)的自用蒸汽消耗，如鍋爐受熱面的吹灰、重油加熱用汽、重油油輪的霧化蒸汽、汽輪機(jī)受熱面的吹灰、重油加熱用汽、重油油輪的霧化蒸汽、汽輪機(jī)啟動(dòng)抽汽器、軸封外漏蒸汽等；熱力設(shè)備、管道及其附件連啟動(dòng)抽汽器、軸封外漏蒸汽等；熱力設(shè)備、管道及其附件連接處的不嚴(yán)所造成的汽水泄漏；熱力設(shè)備在檢修和停運(yùn)時(shí)的接處的不嚴(yán)所造成的汽水泄漏；熱力設(shè)備在檢修和停運(yùn)時(shí)的放汽和放水等；放汽和放水等； 經(jīng)常性和暫時(shí)性的汽水損失，如鍋爐連續(xù)排經(jīng)常性和暫時(shí)性的汽水損失，如鍋爐

5、連續(xù)排污、定排罐開(kāi)口水箱的蒸發(fā)、除氧器的排汽、鍋爐安全門動(dòng)作，污、定排罐開(kāi)口水箱的蒸發(fā)、除氧器的排汽、鍋爐安全門動(dòng)作，以及化學(xué)監(jiān)督所需的汽水取樣等；熱力設(shè)備啟動(dòng)時(shí)用汽或排以及化學(xué)監(jiān)督所需的汽水取樣等；熱力設(shè)備啟動(dòng)時(shí)用汽或排汽，如鍋爐啟動(dòng)時(shí)的排汽、主蒸汽管道和汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)的暖管、汽，如鍋爐啟動(dòng)時(shí)的排汽、主蒸汽管道和汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)的暖管、暖機(jī)等。暖機(jī)等。 （2 2）發(fā)電廠的外部損失）發(fā)電廠的外部損失發(fā)電廠外部損失的大小與熱用戶的工藝過(guò)程有關(guān)，發(fā)電廠外部損失的大小與熱用戶的工藝過(guò)程有關(guān)，它的數(shù)量取決于蒸汽凝結(jié)水是否可以返回電廠，以它的數(shù)量取決于蒸汽凝結(jié)水是否可以返回電廠，以及使用汽水的熱用戶的汽水污染

6、情況。及使用汽水的熱用戶的汽水污染情況。為維持正常水汽循環(huán)，系統(tǒng)需要為維持正常水汽循環(huán)，系統(tǒng)需要“補(bǔ)給水補(bǔ)給水” ” 。 補(bǔ)補(bǔ)給水是經(jīng)過(guò)處理、去除有害雜質(zhì)后，從除氧器處補(bǔ)給水是經(jīng)過(guò)處理、去除有害雜質(zhì)后，從除氧器處補(bǔ)入系統(tǒng)的。正常情況下，凝汽式發(fā)電廠的補(bǔ)給水量入系統(tǒng)的。正常情況下，凝汽式發(fā)電廠的補(bǔ)給水量不超過(guò)鍋爐額定蒸發(fā)量的不超過(guò)鍋爐額定蒸發(fā)量的2% 2% 4%4%。 水在火電廠水、汽循環(huán)系統(tǒng)中的流程和作用不同，其水質(zhì)常有較大水在火電廠水、汽循環(huán)系統(tǒng)中的流程和作用不同，其水質(zhì)常有較大差別。因此，水的名稱也不同。差別。因此，水的名稱也不同。1）生水（原水）生水（原水） 未經(jīng)任何處理的天然水，是各種

7、用水的來(lái)源。未經(jīng)任何處理的天然水，是各種用水的來(lái)源。2） 補(bǔ)給水補(bǔ)給水 按凈化處理方法的不同，又可分為軟化水、蒸餾水和除鹽水等。按凈化處理方法的不同，又可分為軟化水、蒸餾水和除鹽水等。3） 凝結(jié)水凝結(jié)水 在汽輪機(jī)中作功后的蒸汽經(jīng)凝汽器冷凝成的水。在汽輪機(jī)中作功后的蒸汽經(jīng)凝汽器冷凝成的水。4） 疏水疏水 各種蒸汽管道和用汽設(shè)備中的蒸汽凝結(jié)水，經(jīng)疏水器匯集到疏水箱各種蒸汽管道和用汽設(shè)備中的蒸汽凝結(jié)水，經(jīng)疏水器匯集到疏水箱或并入凝結(jié)水系統(tǒng)?；虿⑷肽Y(jié)水系統(tǒng)。5） 返回（凝結(jié)）水返回（凝結(jié)）水 熱電廠向用戶供熱后，回收的蒸汽冷凝水。有熱網(wǎng)加熱器冷熱電廠向用戶供熱后，回收的蒸汽冷凝水。有熱網(wǎng)加熱器冷凝水

8、和生產(chǎn)返回冷凝水之分。凝水和生產(chǎn)返回冷凝水之分。6） 給水給水- 送進(jìn)鍋爐的水。送進(jìn)鍋爐的水。 包括：凝結(jié)水、補(bǔ)給水、各種疏水甚或包括：凝結(jié)水、補(bǔ)給水、各種疏水甚或返回水返回水（熱電廠熱電廠）。）。7） 鍋爐水鍋爐水 在鍋爐本體蒸發(fā)系統(tǒng)中流動(dòng)著的水，簡(jiǎn)稱爐水。在鍋爐本體蒸發(fā)系統(tǒng)中流動(dòng)著的水，簡(jiǎn)稱爐水。8） 冷卻水冷卻水 作為冷卻介質(zhì)的水，主要指通過(guò)凝汽器冷卻汽輪機(jī)排汽的水。作為冷卻介質(zhì)的水，主要指通過(guò)凝汽器冷卻汽輪機(jī)排汽的水。 水汽質(zhì)量好壞直接影響到熱力設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。汽水質(zhì)量不良會(huì)引起熱力設(shè)備結(jié)垢、腐蝕，積鹽等危害。（1） 熱力設(shè)備結(jié)垢 水質(zhì)不良，使熱力設(shè)備的受熱面上生成一些固體附著

9、物(水垢)。危害：a 安全性降低：壁溫，強(qiáng)度，壁面局部變形、起包，爆管。b 經(jīng)濟(jì)性下降： 鍋爐受熱面上結(jié)有1mm厚水垢，燃料多消耗3.52.0% ； 凝汽器結(jié)垢，真空度降低，機(jī)組熱效率和出力下降；加熱器結(jié)垢：水的加熱溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)值； 結(jié)垢后的清洗，需要停機(jī)，并增加檢修工作量和費(fèi)用。二、水處理的重要作用二、水處理的重要作用（2）熱力設(shè)備腐蝕腐蝕部位：管道、鍋爐受熱面、汽輪機(jī)和凝汽器等。危害：a 縮短設(shè)備本身的使用壽命；b 腐蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)入水中，增多水中雜質(zhì)，進(jìn)而加劇受熱面上的結(jié)垢和腐蝕，甚至加速爆管等事故發(fā)生。（3） 過(guò)熱器和汽輪機(jī)積鹽 水質(zhì)不良或金屬腐蝕導(dǎo)致蒸汽中帶有雜質(zhì)，并沉積在過(guò)熱器和汽機(jī)等

10、蒸汽通過(guò)的部位，此即積鹽。危害：a 過(guò)熱器內(nèi)積鹽會(huì)引起管壁過(guò)熱、變形、鼓包甚至爆管；b 汽輪機(jī)內(nèi)積鹽會(huì)降低汽輪機(jī)的出力和效率。特別是高參數(shù)大容量汽輪機(jī)，其高壓部分蒸汽流通面積很小，少量積鹽也會(huì)大大增加蒸汽流通阻力，使汽輪機(jī)出力下降； 若積鹽嚴(yán)重，還會(huì)使推力軸承負(fù)荷增大，隔板彎曲，造成事故停機(jī)。 為保證熱力系統(tǒng)水質(zhì)良好，需對(duì)天然水進(jìn)行適當(dāng)處理，并監(jiān)督水汽質(zhì)量。電廠水處理工作主要包括：(1) 凈化生水。經(jīng)過(guò)混凝、澄清、過(guò)濾及離子交換等方法制備補(bǔ)給水，并通過(guò)調(diào)整試驗(yàn)降低相關(guān)成本。(2) 對(duì)給水要進(jìn)行加氨和除氧等處理。(3) 對(duì)于汽包鍋爐要進(jìn)行鍋爐水的加藥處理和排污。(4) 對(duì)于直流鍋爐機(jī)組和某些亞臨

11、界汽包鍋爐機(jī)組，要進(jìn)行汽輪機(jī)凝結(jié)水的凈化處理。(5) 熱電廠中，對(duì)生產(chǎn)返回水進(jìn)行除油、除鐵等凈化處理。三、三、 火電廠水處理工作簡(jiǎn)介火電廠水處理工作簡(jiǎn)介(6) (6) 對(duì)冷卻水進(jìn)行防垢、防腐和防止有機(jī)附著物等處理。對(duì)冷卻水進(jìn)行防垢、防腐和防止有機(jī)附著物等處理。(7) (7) 在熱力設(shè)備停用期間，做好設(shè)備防腐工作中的化學(xué)監(jiān)在熱力設(shè)備停用期間，做好設(shè)備防腐工作中的化學(xué)監(jiān)督工作。督工作。(8) (8) 熱力設(shè)備大修時(shí)，應(yīng)掌握設(shè)備的結(jié)垢、積鹽和腐蝕等熱力設(shè)備大修時(shí)，應(yīng)掌握設(shè)備的結(jié)垢、積鹽和腐蝕等情況，以便審查水處理效果，不斷改進(jìn)水處理工作。情況，以便審查水處理效果，不斷改進(jìn)水處理工作。(9) (9)

12、做好各種水處理的調(diào)整試驗(yàn)，配合汽機(jī)、鍋爐做好除做好各種水處理的調(diào)整試驗(yàn)，配合汽機(jī)、鍋爐做好除氧器調(diào)整試驗(yàn)、鍋爐化學(xué)試驗(yàn)以及設(shè)備的化學(xué)清洗。氧器調(diào)整試驗(yàn)、鍋爐化學(xué)試驗(yàn)以及設(shè)備的化學(xué)清洗。(10)(10)正確取樣，化驗(yàn)，監(jiān)督給水、爐水、蒸汽、凝結(jié)水等正確取樣，化驗(yàn)，監(jiān)督給水、爐水、蒸汽、凝結(jié)水等各種水、汽質(zhì)量，并如實(shí)反映情況。各種水、汽質(zhì)量，并如實(shí)反映情況。簡(jiǎn)言之：簡(jiǎn)言之：凈化、凈化、“三防三防”、監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)、清洗、監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)、清洗。 請(qǐng)思考請(qǐng)思考電廠用水越純凈越好嗎？電廠用水越純凈越好嗎？第二節(jié)第二節(jié) 水的預(yù)處理水的預(yù)處理 天然水體中常含有泥沙、粘土、腐殖質(zhì)等懸浮物和膠體雜質(zhì)及細(xì)菌、真菌、藻類、

13、病毒等微生物。一般粒徑較大的顆粒在重力作用下，通過(guò)自然沉降，容易從水中分離。而膠態(tài)雜質(zhì)和一部分粒徑小的懸浮物，由于沉降速度小以至于長(zhǎng)時(shí)間滯留于水中，而且這部分雜質(zhì)也不能用過(guò)濾的方法除去。這些雜質(zhì)若不除去，不僅影響后續(xù)的離子交換系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使出水水質(zhì)變壞，而且雜質(zhì)一旦進(jìn)入鍋爐，將引起鍋爐的結(jié)垢和腐蝕，使?fàn)t水的蒸汽品質(zhì)惡化，影響設(shè)備的正常運(yùn)行?；炷幚怼⒊两党吻搴瓦^(guò)濾處理，就是以除去這些雜質(zhì)為主要目的，使水中懸浮物的含量降至5mg/L以下，即得到澄清水，這稱為水的預(yù)處理。水的預(yù)處理的工藝流程通常為：原水原水混凝混凝沉淀澄清沉淀澄清過(guò)濾過(guò)濾。經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的水，再用離子交換的方法除去水中溶解性的鹽

14、類及用加熱或抽真空或鼓風(fēng)的方法除去水中溶解性的氣體，方可作為鍋爐用水。如不首先除去這些雜質(zhì)，后續(xù)處理（除鹽）將無(wú)法進(jìn)行。因此，水的混凝處理是水處理工藝流程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 一、水的混凝處理一、水的混凝處理 1. 1.混凝原理混凝原理 混凝：在水中投入一種化學(xué)藥劑，經(jīng)過(guò)混合，凝聚,絮凝等作用，使膠體及其他微小顆粒雜質(zhì)聚合成較大的絮狀物（通常稱為礬花）的綜合過(guò)程。 混凝劑：使膠體顆粒產(chǎn)生混凝作用的藥劑 在水的預(yù)處理中，從原水投加混凝劑開(kāi)始，到產(chǎn)生大顆粒的絮凝物為止，整個(gè)過(guò)程叫混凝處理過(guò)程。它包括兩個(gè)階段：首先是膠體顆粒脫穩(wěn)，它是指水中膠體顆粒的雙電層被壓縮或電性中和而失去穩(wěn)定性的過(guò)程，即在瞬間內(nèi)

15、將混凝劑與水快速均勻混合并產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng)，這一過(guò)程所需要的時(shí)間很短，一般可在1030秒內(nèi)完成，最多不超過(guò)2分鐘；第二個(gè)階段是絮凝，它是指脫穩(wěn)后的膠體顆粒聚合成大顆粒絮凝物的過(guò)程，這一過(guò)程需要一定的聚合時(shí)間。以硫酸鋁以硫酸鋁Al2(SO4)3作混凝劑為例作混凝劑為例水解 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+與水中的HCO3- 反應(yīng)，又促進(jìn)了Al(H2O)63+ 的水解 OH

16、 2Al(OH) (H2O)52+ (H2O)4 Al Al(H2O)4 + 2H2O OH羥基架橋：電荷低的配離子之間發(fā)生高分子縮聚反應(yīng)，形成多核配離子 PH3時(shí)，Al3+以Al(H2O)63+ 形式存在，堿性增大，逐級(jí)水解多核配離子還可以進(jìn)一步橋聯(lián)，同時(shí)水解，羥基數(shù)目增加最終生成難溶的聚合度極大的Al(OH)3 凝絮物。作為水解和橋聯(lián)的中間產(chǎn)物，水中存在各種形式的可溶性高分子電解質(zhì)。這些電解質(zhì)對(duì)膠體顆粒起著混凝作用。主要有三方面的作用：1. 壓縮雙電層，電性中和作用：使膠體脫穩(wěn) 2. 吸附架橋作用 ：呈鏈狀結(jié)構(gòu)的低電荷多羥基多核配體在膠體之間起吸附架橋作用，使之相互凝結(jié)生成凝絮。 3. 網(wǎng)

17、捕過(guò)濾作用：由于吸附和架橋作用形成的氫氧化鋁凝絮像一個(gè)具有很多網(wǎng)眼的過(guò)濾網(wǎng)，在下沉過(guò)程中包裹著膠體雜質(zhì)，懸浮物和一些水分一同下沉。2. 影響混凝效果的因素：影響混凝效果的因素：以水中膠體雜質(zhì)和懸浮物的去除率來(lái)評(píng)價(jià)混凝處理效果1、水的PH值 以鋁鹽為例，水中鋁鹽的水解過(guò)程是一個(gè)不斷放出H+的過(guò)程。因此，在不同的PH值條件下，將有不同的水解中間產(chǎn)物。用鋁鹽作混凝劑時(shí)，混凝處理的最佳PH值一般在6.57.5之間。此時(shí)混凝效果較高。另外，PH對(duì)水中有機(jī)物的形態(tài)也有一定的影響。當(dāng)PH值較低時(shí)，有機(jī)物如腐殖質(zhì)為帶負(fù)電荷的腐殖酸，容易通過(guò)混凝處理除去；當(dāng)PH較高時(shí)，成為溶解性的腐殖酸鹽，除去效果較差。 盡管

18、水的PH值對(duì)混凝處理效果影響較大，但在天然水體的混凝處理中，卻很少有投加堿性藥劑或酸性藥劑來(lái)調(diào)節(jié)PH值的。這一方面是因?yàn)樘烊凰w比較接近最優(yōu)PH值；另一方面水中投加藥劑后又增加了其它物質(zhì)的含量，給后續(xù)處理帶來(lái)不必要的麻煩。 2.混凝劑的用量 當(dāng)混凝劑加入量不足時(shí)，出水中剩余濁度較大；當(dāng)加入量過(guò)大時(shí)，由于水中的膠體顆粒吸附了過(guò)量的混凝劑，引起膠體顆粒電荷性改變，導(dǎo)致出水中的剩余濁度重新增加。因此，只有當(dāng)混凝劑的加入量適當(dāng)時(shí)，才可產(chǎn)生快速凝聚，使出水剩余濁度急劇降低。 由于混凝過(guò)程并不是一種單純的化學(xué)反應(yīng)，因此所需的加藥量不能根據(jù)計(jì)算來(lái)確定，而應(yīng)根據(jù)具體的水質(zhì)來(lái)確定最適宜的加藥量；當(dāng)水質(zhì)發(fā)生季節(jié)性

19、變化時(shí)，應(yīng)相應(yīng)地調(diào)整加藥量。一般來(lái)說(shuō)，水中的懸浮物和膠體物含量愈高，所需混凝劑量就愈大；但有時(shí)水中有機(jī)物較多及色度較大時(shí)，雖然懸浮物等含量較少，所需的混凝劑量卻反而較大。 3、水溫 水溫對(duì)混凝處理效果有明顯影響，低溫水是水處理中的一個(gè)較難解決的問(wèn)題。A.高價(jià)金屬鹽類的混凝劑 ，其水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，水溫低時(shí)，混凝劑水解更加困難，特別是水溫低于5時(shí)，水解速率極其緩慢，所形成的絮凝物結(jié)構(gòu)疏松，含水量多，顆粒細(xì)小。B. 水溫低時(shí)，水的粘度大，水流的剪切力大，使絮凝物不易長(zhǎng)大，已長(zhǎng)大的絮凝物也可能被水切碎；C. 水溫低時(shí)，膠體顆粒的溶劑化作用增強(qiáng)，形成絮凝物的時(shí)間長(zhǎng)，沉降速度慢。用鋁鹽作混凝劑時(shí)，水溫

20、為2530比較適宜。鐵鹽受溫度的影響較小。 4.接觸介質(zhì) 在進(jìn)行混凝處理或其它沉淀處理時(shí)，如果在水中保持有一定數(shù)量的泥渣層，可明顯提高混凝處理的效果。這個(gè)泥渣層就是前期混凝處理過(guò)程中生成的絮凝物，它可提供巨大的表面積，通過(guò)吸附、催化及結(jié)晶核心等作用，提高混凝處理的效果。所以在設(shè)計(jì)的混凝沉降處理設(shè)備時(shí)，都設(shè)計(jì)了泥渣層。如澄清池。 5.水和混凝劑的混合速度 通?；旌蠒r(shí)的流速應(yīng)大于1.5m/s，混合時(shí)間一般不大于2分鐘。水的混凝處理中常用的混凝劑一般為鋁鹽和鐵鹽。現(xiàn)在采用的多是液體復(fù)合聚鋁或固體聚合氯化鋁。它們具有以下優(yōu)點(diǎn)：投藥量少；形成絮凝物的速度快，而且密實(shí)易沉降；適用范圍廣，對(duì)低濁度水、高濁度

21、水、低溫水及高色度水均有較好的效果；腐蝕性小，即使過(guò)量投加也不會(huì)使水質(zhì)惡化。常用混凝劑有鐵鹽和鋁鹽兩大類。1、鋁鹽a 硫酸鋁(Al2(SO4)3. 18H2O )、硫酸鋁鉀(Al2(SO4)3.K2SO4. 12H2O ) 和偏鋁酸鈉(NaAlO2)。 使用方便，效果好。但要求的最佳pH值與處理對(duì)象有關(guān)。b 聚合氯化鋁（堿式氯化鋁，PAC）一類無(wú)機(jī)高分子混凝劑，可看成AlCl3水解成Al(OH)3過(guò)程的中間產(chǎn)物。相對(duì)硫酸鋁，其優(yōu)點(diǎn)在于： 加藥量少。只有硫酸鋁的1/3左右，因?yàn)楹珹l2O3多； 混凝效果好。絮凝快，絮狀物致密，易沉降，設(shè)備體積減少； 能適應(yīng)低溫、低濁水，也能適應(yīng)高濁度水； 腐蝕性

22、小，加藥設(shè)備簡(jiǎn)單?；炷齽┓N類混凝劑種類2、鐵鹽硫酸亞鐵，三氯化鐵，硫酸鐵，聚合硫酸鐵等a.硫酸亞鐵綠色半透明晶體，又名綠礬 其在水中的混凝反應(yīng)為：FeSO4+2H2O Fe(OH)2 +H2SO44Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3 為使Fe2+ Fe3+，必須使水的pH值在8.5以上，以便利用水中溶解的氧，加速氧化過(guò)程。天然水的pH值一般只有78，為此多與石灰處理聯(lián)合使用。b. 三氯化鐵（FeCl36H2O）吸水性強(qiáng)，易溶于水，其腐蝕性很強(qiáng)，對(duì)設(shè)備防腐要求較高。在水中的混凝反應(yīng)為：FeCl3+3H2O Fe(OH)3 +3HCl與其它鐵鹽混凝劑類似，形成的Fe(OH)3絮狀物致

23、密，易沉降，對(duì)低溫低濁水的混凝效果比鋁鹽好，適應(yīng)的pH值范圍廣。 c、聚合硫酸鐵 硫酸鐵+適量硫酸+某氧化劑聚合而成的無(wú)機(jī)高分子混凝劑。 粘稠狀液體，除具有鐵鹽混凝劑的優(yōu)點(diǎn)外，對(duì)有機(jī)成分去除率較高。3. 有機(jī)高分子絮凝劑一般是線型的高分子聚合物，聚合度1000-5000.根據(jù)電離后聚合離子所帶電性不同可分為：陰離子型，陽(yáng)離子型，非離子型三類。n 助凝劑是增強(qiáng)混凝效果的輔助藥劑，與混凝劑沒(méi)有絕對(duì)區(qū)別，常統(tǒng)稱之為絮凝劑。作用：可改善絮體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)疏松絮粒實(shí)，加速沉降，提高混凝效果。機(jī)理在于：電離后的中和凝聚+高分子鏈狀結(jié)構(gòu)的吸附架橋（凝絮）n 一些天然聚合物（明膠、骨膠和海藻酸鈉等）曾被用作助凝劑

24、?，F(xiàn)在人工合成了許多有機(jī)高分子絮凝劑，特別是作為助凝劑與無(wú)機(jī)混凝劑聯(lián)合使用，獲得了良好效果。n 已用過(guò)的助凝劑有近40種。如pH值調(diào)節(jié)劑石灰；澄清池啟動(dòng)投運(yùn)、或原水濁度較低時(shí)投加的黃泥，其能促使泥渣層快速形成、增加絮凝晶核，提高混凝效果，也可算是一種助凝劑。常用的助凝劑有水玻璃(泡花堿)、C12 、漂白粉、聚丙烯酰胺(三號(hào)絮凝劑)等。助凝劑助凝劑二二. 水的沉淀軟化水的沉淀軟化 水的沉淀軟化是將天然水中的鈣，鎂離子轉(zhuǎn)化成難溶化合物，然后分離以降低水的硬度。 方法：1. 熱力軟化法熱力軟化法：將水加熱至100oC，使Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2分別轉(zhuǎn)化為CaCO3和Mg(OH)2。此法

25、只能除去碳酸鹽硬度，且水溫太高不利于再進(jìn)行離子交換除鹽。2. 化學(xué)化學(xué)軟化法軟化法：向水中投加一種化學(xué)藥劑，使該藥劑與水中的結(jié)垢性離子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成難溶的化合物，從水中沉淀析出。如：石灰處理法 石灰處理原理： 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 除去了水的堿度和碳酸鹽硬度，不能除去非碳酸鹽硬度和堿性水的過(guò)剩堿度MgSO4+Ca(OH)2= Mg(OH)2+CaSO4 2NaHCO3+Ca(OH)2=Na2CO3+CaCO3+2H2O經(jīng)石灰處理的

26、水中碳酸鹽硬度達(dá)到了CaCO3的溶解度，但CaCO3結(jié)晶生成之后，并不能完全以大顆粒沉降下來(lái)，相當(dāng)一部分是以膠體和懸浮物形式滯留水中，使CaCO3殘留量過(guò)大。為保證沉淀完全和有效的分離，在處理工藝上常采樣兩種措施：1. 利用先期沉淀物（泥渣）作為接觸介質(zhì)，使CaCO3在泥渣表明吸附并以泥渣作為結(jié)晶核心，加速沉淀并使沉淀完全。2. 在沉淀的同時(shí)進(jìn)行混凝處理。一方面混凝可以出去阻礙CaCO3結(jié)晶和生長(zhǎng)的有機(jī)物，粘土和硅的膠態(tài)化合物。另一方面混凝過(guò)程生成的絮凝可以吸附態(tài)膠CaCO3共同沉淀，從而提高澄清效果目前由于離子交換水處理和膜分離等技術(shù)的發(fā)展，水的沉淀處理已很少使用。三三 沉淀處理設(shè)備沉淀處理

27、設(shè)備 水中懸浮顆粒在重力的作用下，從水中分離出來(lái)的過(guò)程稱為水的沉降?；炷统两低诔恋硖幚碓O(shè)備中完成，這種處理工藝就是水的沉淀澄清沉淀澄清處理。 沉淀處理設(shè)備分為沉淀池和澄清池兩類。 (1)沉淀池 沉淀池是用來(lái)分離水中懸浮物的池子不帶懸浮泥渣層，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但用于混凝處理時(shí)要附加混合器和反應(yīng)器，多應(yīng)用在廢水處理中。沉淀池有間歇式和連續(xù)式之分。平流式沉淀池見(jiàn)圖3-2，斜板(管)式沉淀池見(jiàn)圖3-3。 圖圖3-2 3-2 平流式沉淀池平流式沉淀池圖圖3-33-3 斜板斜板( (管管) )式沉淀池式沉淀池在池中加設(shè)一系列斜板或斜在池中加設(shè)一系列斜板或斜管把水流分成若干薄層，進(jìn)管把水流分成若干薄層，進(jìn)而增

28、加沉淀池面積，縮短沉而增加沉淀池面積，縮短沉淀時(shí)間，提高沉淀效率淀時(shí)間，提高沉淀效率(35倍倍)或減小沉淀池體積?；驕p小沉淀池體積。缺點(diǎn)：斜板、斜管易結(jié)垢、長(zhǎng)缺點(diǎn)：斜板、斜管易結(jié)垢、長(zhǎng)生物膜，產(chǎn)生浮渣，維修工作生物膜，產(chǎn)生浮渣，維修工作量大，壽命短量大，壽命短圖3-4 斜管(板)中水與泥渣的流向按水流和泥渣沉降方向不同，斜板(管)式沉淀池可分為異向流、同向流和橫向流三種運(yùn)行方式。 (2)澄清池 澄清池帶有懸浮泥渣層，以泥渣為接觸介質(zhì)，分離水中懸浮物和沉淀之后生成的沉淀物，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 澄清池可分為泥渣懸浮式和泥渣循環(huán)式兩種類型。目前電廠常用的澄清池為泥渣循環(huán)式。水力循環(huán)澄清池是泥渣循環(huán)式澄清池的

29、一種，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-5。 圖圖3-5 水力循環(huán)澄清池水力循環(huán)澄清池工藝流程：工藝流程：原水和混凝劑由泵打入，經(jīng)噴嘴高速噴出形成負(fù)壓，把數(shù)倍于進(jìn)水量的泥渣卷入混合室3。然后在第一反應(yīng)室5中初步混凝，在第二反應(yīng)室6中絮凝長(zhǎng)大，由于分隔室潔面急劇增大，水流速急劇下降，水和泥渣在分隔室7中實(shí)現(xiàn)分離。清水經(jīng)清水槽8收集，泥渣大部分回收利用，小部分排出。特點(diǎn)：特點(diǎn)：1. 靠水流動(dòng)力實(shí)現(xiàn)泥渣循環(huán)。2. 在進(jìn)水管加藥；3. 混合室負(fù)壓，吸入回流泥渣；喉管4靠高速水流實(shí)現(xiàn)水、藥和泥渣充分混合。4. 兩個(gè)反應(yīng)室截面漸擴(kuò)利于絮凝長(zhǎng)大。5. 調(diào)整噴嘴和混合式喇叭口的間距；或更換口徑不同的噴嘴，可以調(diào)整回流泥渣量。 澄清

30、后的水還殘留一些細(xì)小的懸浮物，必須經(jīng)過(guò)濾除去，以滿足后續(xù)處理（反滲透、離子交換除鹽）時(shí)的水質(zhì)要求。由于石灰-混凝處理后懸浮物含量不高而且水量較大，常采用粒狀濾料過(guò)濾法。1、顆粒濾料的過(guò)濾原理、顆粒濾料的過(guò)濾原理 過(guò)濾：將水自上而下通過(guò)裝有粒狀填料（濾料）的設(shè)備，其中細(xì)小懸浮物被濾料吸附截留的過(guò)程。 濾料分層排布，小顆粒的在上。由于上層砂礫排列致密，使懸浮物易于被其表面吸附、重疊和架橋，形成濾膜。濾膜而后起主要過(guò)濾作用，稱為薄膜過(guò)濾。水進(jìn)入濾層內(nèi)部后，懸浮物在深層濾料的復(fù)雜空隙通道內(nèi)更容易發(fā)生相互接觸，相互碰撞及濾料的吸附作用，從而使水變得更清就像在濾層中發(fā)生混凝，因此稱之為接觸混凝過(guò)濾。粒狀濾

31、料過(guò)濾是薄膜過(guò)濾和接觸混凝過(guò)濾的綜合過(guò)程 失效濾料可以通過(guò)自下而上的反洗而再生。三三 水的過(guò)濾處理水的過(guò)濾處理2. 濾料濾料 濾料的技術(shù)要求是：濾料的技術(shù)要求是： (1)(1)適當(dāng)?shù)牧６冉M成；適當(dāng)?shù)牧６冉M成； (2)(2)良好的化學(xué)穩(wěn)定性；良好的化學(xué)穩(wěn)定性； (3)(3)一定的機(jī)械強(qiáng)度。一定的機(jī)械強(qiáng)度。3. 水頭損失水頭損失 水頭損失是指水流通過(guò)濾層的壓力降，是濾水頭損失是指水流通過(guò)濾層的壓力降，是濾池運(yùn)行狀況的重要指標(biāo)。池運(yùn)行狀況的重要指標(biāo)。 影響水頭損失的因素，除濾料被污染的程度影響水頭損失的因素，除濾料被污染的程度外，還有濾料的粒徑，濾速和溫度。外，還有濾料的粒徑，濾速和溫度。 濾料的粒徑愈小，水頭損失愈大；濾速與水濾料的粒徑愈小，水頭損失愈大；濾速與水頭損失成正比；溫度升高，水頭損失減小，是因頭損失成正比；溫度升高，水頭損失減小，是因?yàn)樗恼扯冉档?。為水的粘度降低?. 4. 影響過(guò)濾的因素影響過(guò)濾的因素 在濾料和濾層厚度確定之后，影響過(guò)濾的因素主要是濾速、反洗和水流的均勻性。 (1)濾