能源环境化学水汇总.ppt

6 水化学与水圈 三级处理：脱氮除磷 氨化作用(好氧或厌氧) 硝化作用(好氧) 反硝化作用(缺氧) 2NADH 2NAD+ 2. 废水处理技术 6 水化学与水圈 典型的污水处理流程 6 水化学与水圈 污水处理厂 6 水化学与水圈 6.5 水资源管理技术 6.5.2 火电厂水处理技术 1. 锅炉水：水质要求最高，防止高温下结垢、腐蚀 2. 冷却水：水质要求较高，防止结垢、腐蚀、堵塞 3. 冲灰水：水质要求较低 6 水化学与水圈 6.5.2 火电厂水处理技术 1.锅炉水 原水：生水，未经任何处理的天然水或城市自来水，作为锅炉补给水的水源。 锅炉补给水：经处理后用来补充锅炉汽水损失的水。根据处理工艺有： 澄清水：去除了原水中悬浮杂质的水； 软化水：去除了原水中钙镁离子的水； 除盐水：去除了原水中盐类离子的水； 凝结水：锅炉产生的蒸汽用于汽轮机作功后，经冷却水冷凝成的水，以及石化生产过程中经分离后蒸汽冷凝的水。 6 水化学与水圈 6.5.2 火电厂水处理技术 1.锅炉水 给水：送进锅炉的水。有汽轮机的凝结水、补给水、生产返回水和各种热力设备的疏水等。 锅水：在锅炉本体的蒸发系统中流动的受热沸腾而产生蒸汽的水。 排污水：为了保证锅水在一定浓度范围内运行，从而防止锅炉结垢和改善蒸汽品质，需从汽锅中排放掉一部分锅水，以排走由给水带入的盐分和锅内的沉渣，这部分排出的锅水称为排污水。 疏水：各种蒸汽管道和各种热力设备中的蒸汽凝结水。 减温水：调节过热器出口蒸汽在允许范围内，以保证过热器管壁温度不超过允许的工作温度，而采用混合减温时引入的水。 6 水化学与水圈 用水水质不良对锅炉的危害 形成水垢 导致锅炉受热面金属的损坏，降低锅炉使用寿命； 减少受热管内流通截面，增加管内水循环的流动阻力； 降低热效率，增加煤耗量或降低锅炉出力； 增加化学清洗次数，多消耗化学清洗药剂； 导致锅炉金属腐蚀 锅水中游离氢氧化钠过高或pH低，又含有较多中性盐的情况下会导致金属腐蚀。 易使蒸汽品质恶化锅水含盐量高会发生汽水工腾现象，污染蒸汽。在压力较高的锅炉中，硅等会选择性地溶解在蒸汽中。 6 水化学与水圈 锅炉水处理： 软化 除氧 6 水化学与水圈 锅炉水软化： Na+离子交换软化：用比Ca2+、Mg2+离子更活泼的离子将其置换，使水软化 离子交换剂—— 阳离子+ 阴离子R- 有Na+、H+、NH4+等阳离子， 复合阴离子根,为不溶 置换水中的结垢离子 于水的高分子化合物， eg. 合成树脂 6 水化学与水圈 锅炉水软化： 6 水化学与水圈 交换剂再生 用NaCl溶液(5~8%)流经失效的交换剂层，还原 6 水化学与水圈 Na+交换设备（固定床）: 交换剂层固定不动，原水由上而下流经交换剂层筒体交换剂 软化：原水由上而下 反洗：原水由下而上，松动交换剂层，带出层内杂质 再生（还原）：盐液由上而下，恢复交换剂软化能力 正洗：原水由上而下，消除残余再生液和再生生成物 顺流式再生——再生液由上向下流经交换剂层 6 水化学与水圈 锅炉水处理： 除氧：在给水系统中，若同时含有O2和CO2，钢的腐蚀会更严重，由于O2的电极电位高，易形成阴极，侵蚀性强； CO2具有酸性，破坏保护膜。这种腐蚀的特征是金属表面往往没有腐蚀产物，但腐蚀速度很快。 热力除氧 化学除氧 6 水化学与水圈 热力除氧: 通过加热使水沸腾，使溶于水中的气体解析出来。水温升至沸点，气水界面上水蒸气分压增大而其他气体减小甚至为0，这时水中原有的各种溶解气体都分离出来。不仅能除去水中溶解氧，而且可除去其他溶解气体如游离CO2，而且还会使水中HCO3-发生分解。 2HCO3-≒CO2↑＋H2O＋CO32- 6 水化学与水圈 化学除氧 亚硫酸钠除氧：2Na2SO3+O2→2Na2SO4（增加水中含盐量，中低压锅炉） 联胺除氧：N2H4+O2→N2+H2O（ 150℃以上的温度，pH为9～11的碱性介质和适当的N2H4过剩量，高压锅炉） 异抗坏血酸除氧： 6 水化学与水圈 冷却水：循环冷却水 6.5.2 火电厂水处理技术 6 水化学与水圈 循环冷却水：　保证冷却水塔、冷水机台等设备处于最佳的运行状态，有效的控制微生物菌群、抑制水垢的产生、预防管道设备的腐蚀。达到降低能耗、延长设备的使用寿命的目的。 缓蚀剂：氧化膜型(铬酸盐)、沉淀膜型(聚磷酸盐、锌盐)、吸附膜型(有机物) 阻垢剂：分散(聚磷酸盐)、螯合、吸附(有机磷酸盐、聚丙烯酸钠) 杀菌灭藻剂 6.5.2 火电厂水处理技术 6 水化学与