电厂锅炉补给水处理处理技术

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1、第三章第三章 电厂锅炉补给水处理技术电厂锅炉补给水处理技术目录目录第一节第一节 火力发电厂中水处理的作用火力发电厂中水处理的作用第二节第二节 水的预处理水的预处理第三节第三节 水的离子交换处理水的离子交换处理第四节第四节 凝结水的净化处理凝结水的净化处理第五节第五节 锅内处理锅内处理第六节第六节 冷却水处理冷却水处理第一节第一节 火力发电厂中水处理的作用火力发电厂中水处理的作用 火力发电厂是利用燃料燃烧产生的热能火力发电厂是利用燃料燃烧产生的热能转变成电能的，这种能量的转换是通过水来转变成电能的，这种能量的转换是通过水来实现的。因此，水在火力发电厂中起着极重实现的。因此，水在火力发电厂中起着极

2、重要的作用，水处理是火力发电厂生产过程的要的作用，水处理是火力发电厂生产过程的不可缺少的组成部分。不可缺少的组成部分。 火力发电厂的水汽循环系统火力发电厂的水汽循环系统 水处理的重要作用水处理的重要作用 u火力发电厂的水汽循环系统火力发电厂的水汽循环系统 火火力力发发电电厂厂的的水水汽汽循循环环系系统统可可分分为为凝凝汽汽和和凝凝汽兼供热汽兼供热两种形式。两种形式。 凝凝汽汽式式是是指指只只发发电电不不供供热热的的凝凝汽汽式式发发电电厂厂的的水水汽汽循循环环系系统统，这这种种系系统统正正常常运运行行的的锅锅炉炉补补给给水水量很小，一般为锅炉蒸发量的量很小，一般为锅炉蒸发量的24%。 凝凝汽汽兼

3、兼供供热热式式是是指指除除发发电电外外，兼兼向向附附近近工工业业区区、生生活活区区供供热热的的水水汽汽循循环环系系统统，锅锅炉炉补补给给水水量量要大得多，如热力发电厂水汽循环系统。要大得多，如热力发电厂水汽循环系统。 热力发电厂水汽循环系统主要流程见图热力发电厂水汽循环系统主要流程见图3-13-1。图图3-1 3-1 热力发电厂水汽循环系统主要流程热力发电厂水汽循环系统主要流程 实实际际运运行行中中，任任何何水水汽汽循循环环系系统统都都要要有有一一部部分汽水损失，大致有如下几个方面：分汽水损失，大致有如下几个方面： (1) (1)系统内水汽循环损失：系统内水汽循环损失： 如如汽汽包包锅锅炉炉的

4、的排排污污，各各种种排排汽汽损损失失锅锅炉炉安安全全门门、过过热热器器放放汽汽门门、汽汽轮轮机机轴轴封封、抽抽汽汽器器、除除氧氧器器等等的的排排汽汽，各各种种水水箱箱的的溢溢流流和和管管道道的的跑跑冒冒滴漏等等。滴漏等等。 (2) (2)对外供汽损失对外供汽损失 对非生产、生活供汽大部分不能返回。对非生产、生活供汽大部分不能返回。 (3) (3)厂内其它用汽损失厂内其它用汽损失 如采暖、生活用汽等等。如采暖、生活用汽等等。 根根据据水水在在水水汽汽循循环环系系统统中中所所经经历历的的过过程程，我我们赋予这些水以不同的名称。们赋予这些水以不同的名称。 (1)(1)生水生水 生生水水是是未未经经处

5、处理理的的天天然然水水，如如地地下下水水、江江河河水、水库湖泊水等等。水、水库湖泊水等等。 (2)(2)锅炉锅炉补给水补给水 生生水水经经水水处处理理车车间间净净化化后后，用用于于补补充充发发电电厂厂水汽损失的水，叫锅炉补给水。水汽损失的水，叫锅炉补给水。 (3)(3)汽轮机汽轮机凝结水凝结水 蒸汽在汽轮机中做功后在凝汽器中冷凝的水。蒸汽在汽轮机中做功后在凝汽器中冷凝的水。 (4)(4)疏疏水水 各各种种用用汽汽设设备备、蒸蒸汽汽管管道道中中凝凝结结的的蒸蒸汽汽凝凝结结水，一般汇集到输水箱，也有的并入凝结水系统。水，一般汇集到输水箱，也有的并入凝结水系统。 (5)(5)返回返回凝结水凝结水 它

6、是生产或生活用户返回的蒸汽凝结水，简称它是生产或生活用户返回的蒸汽凝结水，简称返回水。返回水。 (6)(6)给水给水 给水是指进入锅炉的水，对于热电厂，它包括给水是指进入锅炉的水，对于热电厂，它包括汽轮机凝结水、锅炉补给水、疏水和返回水。汽轮机凝结水、锅炉补给水、疏水和返回水。 (7)(7)锅炉水锅炉水 锅炉水又叫炉水，是指锅炉本体的蒸发系统中锅炉水又叫炉水，是指锅炉本体的蒸发系统中流动的水。流动的水。 (8)(8)冷却水冷却水 是指用作冷却介质的水，在电厂中主要指在凝是指用作冷却介质的水，在电厂中主要指在凝汽器中用于冷却汽轮机排汽的水。汽器中用于冷却汽轮机排汽的水。u水处理的重要作用水处理的

7、重要作用 在火力发电厂的热力系统中，水的品质是影响在火力发电厂的热力系统中，水的品质是影响热力设备安全、经济运行的重要因素。热力设备安全、经济运行的重要因素。 天然水中含有许多杂质。若把这些水不经净化天然水中含有许多杂质。若把这些水不经净化处理就引入热力设备，将会由于汽水品质不良引起处理就引入热力设备，将会由于汽水品质不良引起各种危害，主要是热力设备的各种危害，主要是热力设备的结垢、腐蚀和积盐结垢、腐蚀和积盐。结垢结垢 结垢极易发生在热负荷较高的部位，如锅炉的结垢极易发生在热负荷较高的部位，如锅炉的炉管、各种热交换器。水垢的导热性比金属差几百炉管、各种热交换器。水垢的导热性比金属差几百倍，结垢

8、的金属管壁就会产生过热，强度下降，引倍，结垢的金属管壁就会产生过热，强度下降，引起管道的损坏。冷却水处理不当，会使凝汽器铜管起管道的损坏。冷却水处理不当，会使凝汽器铜管结垢，降低换热效率，从而降低汽轮机出力。结垢，降低换热效率，从而降低汽轮机出力。腐蚀腐蚀 水质不良会引起热力设备的腐蚀，主要是水质不良会引起热力设备的腐蚀，主要是电化电化学腐蚀学腐蚀，容易发生在给水管道、省煤器、水冷壁、，容易发生在给水管道、省煤器、水冷壁、过热器、汽轮机和凝汽器等经常与水接触的金属部过热器、汽轮机和凝汽器等经常与水接触的金属部位。腐蚀将大大减少设备的使用年限。位。腐蚀将大大减少设备的使用年限。积盐积盐 含有大量

9、杂质的蒸汽通过过热器和汽轮机时，含有大量杂质的蒸汽通过过热器和汽轮机时，杂质会沉积下来，这叫做杂质会沉积下来，这叫做过热器、汽轮机的积盐过热器、汽轮机的积盐。 过热器的积盐有可能引起爆管，汽轮机的积盐将大过热器的积盐有可能引起爆管，汽轮机的积盐将大大降低汽轮机的出力。大降低汽轮机的出力。 因此，为了保证安全、经济运行，各电厂对锅因此，为了保证安全、经济运行，各电厂对锅炉用水的水质都规定了严格的要求。炉用水的水质都规定了严格的要求。 火力发电厂水处理工作的主要内容大致如下：火力发电厂水处理工作的主要内容大致如下： (1)(1)净化净化生水生水 净化生水的目的是制备所需质量的锅炉补给水，净化生水的

10、目的是制备所需质量的锅炉补给水，这个处理过程也叫做炉外水处理。包括预处理，软这个处理过程也叫做炉外水处理。包括预处理，软化或除盐。化或除盐。 (2)(2)高参数机组或直流锅炉的凝结水净化。高参数机组或直流锅炉的凝结水净化。 (3)(3)对给水的除氧、加药。对给水的除氧、加药。 (4)(4)汽包锅炉的锅内水处理。汽包锅炉的锅内水处理。 (5)(5)冷却水的处理。冷却水的处理。 (6)(6)热电厂对返回水的除油、除铁。热电厂对返回水的除油、除铁。 (7)(7)热力系统的水汽质量监督。热力系统的水汽质量监督。 (8)(8)锅炉锅炉及其他热力设备的清洗。及其他热力设备的清洗。第二节第二节 天然水中的杂

11、质与水质指标天然水中的杂质与水质指标一、天然水的特点一、天然水的特点二、杂质的分类二、杂质的分类 在水处理工艺中，我们通常按这些杂质颗粒的大小。将其分成三类：悬浮物、胶体和溶解物质。 1.悬浮物：悬浮物是颗粒粒径约在10-4mm以上的微粒2.胶体：胶体是颗粒粒径在10-6一10-4mm之间的微粒 3.溶解物质：在水中呈真溶液状态的物质有离子和分子，其颗粒粒径不大于10-6mm。天然水中的溶解物质大都为离子和一些溶解气体.a.呈离子状态的杂质 b.溶解气体 三、水质指标水质指标可以分为两种类型。一种是明确表示水中某些具体物质含量的指标通常叫做成分性指标。另一种类型称为技术性指标，它是一种指标来表

12、示水中某一类物质总的含量或者是某一类物质的某种性质 u表示水中悬浮物及胶体的指标1、悬浮物按定义水中悬浮物是指水中颗粒粒径大于0.1m的固体。 2、浊度浊度是用水的某种光学性质来表征水中悬浮物和胶体等粗分散颗粒对水清晰透明的影响程度。 3、透明度表示水透明程度的指标 u表示水中溶解性物质的指标及相互关系表示水中溶解性物质的指标及相互关系1、含盐量含盐量表示水中所含盐类的总和，可以通过水质的全分析，用计算法求得。 2、蒸发残渣与溶解固形物蒸发残渣可近似表示溶解固形物的量3、灼烧残渣、矿物残渣和有机物A灼烧残渣可近似表示矿物残渣的量B灼烧残渣和矿物残渣的差值可近似表示有机物的量4、电导率电导率是测

13、定水中溶解盐类多少的一种指标.表示电导率的单位为西厘米(S/cm)，它是电阻率单位欧厘米(cm)的倒数。实用上，由于水的电导率常常很小，所以经常用S/cm单位，它是S/cm的1106。u表示水中易结垢物的指标表示水中易结垢物的指标 1、硬度对于天然水来说，这些物质主要是钙、镁离子，所以通常把硬度看作是这两种离子。因此，总硬度(或简称硬度)就表示钙、镁离于含量之和， 2、碳酸盐硬度(HT) 碳酸盐硬度是指水中与碳酸氢盐、碳酸盐相结合的钙、镁的量。 碳酸盐硬度又叫暂时硬度。 3、非碳酸盐硬度(HF)水的总硬度和碳酸盐硬度之差就是非碳酸盐硬度，它们是指水中与氯化物和硫酸盐结合的钙、镁的量。水沸腾时不

14、能除去又称为永久硬度 u表示水中碱性物质的指标表示水中碱性物质的指标碱度碱度 碱度是水中能与强酸中氢离子反应的物质的量。讲完了硬度与碱度，我们来看一下两者之间的关系H=HCa+HMg=HT+HF在碱性水中，碱度硬度H=HT，HF=0在非碱性水中，碱度硬度，A=HT，HF0u表示水中酸性物质的指标表示水中酸性物质的指标酸度酸度 酸度是指水中能与强碱（如NaOH、KOH等）中氢氧根离子反应的物质的量。 在天然水中，酸度有H2CO3和HCO3的盐类。在水净化过程中，有时还可能出现强酸。水中既存在酸度又可同时存在碱度。酸度与pH值的区别：u表示水中有机物的指标表示水中有机物的指标 1耗氧量利用耗氧量来

15、表征有机物多少的原理是基于有机物具有可氧化的共性。用COD来表示。 常用的高锰酸钾指数法 和重铬酸钾法通常高锰酸钾指数用于地表水和饮用水中有机物的测量，而重铬酸钾法则主要用于工业废水、生活污水等含有机物较多的水样的测量。2生化需氧量 生化消氧量表示用微生物氧化水中有机物所消耗的氧量，通常用符号“BOD”表示 3、总有机碳总有机碳(TOC)，是以碳的含量友示水体中有机物质总量的综合指标。u表示水中有机物的指标表示水中有机物的指标 四、天然水中主要化合物四、天然水中主要化合物（一）碳酸化合物（二）硅酸化合物（三）铁的化合物（四）氮的化合物五、天然水按水质指标进行分类五、天然水按水质指标进行分类第三

16、节第三节 补给水的预处理补给水的预处理 天然水中常含有大量的悬浮物和胶态杂质。天然水中常含有大量的悬浮物和胶态杂质。电厂水处理的第一步就是要除去这些杂质，即电厂水处理的第一步就是要除去这些杂质，即预预处理处理。它包括悬浮物的自然沉降、混凝处理、沉。它包括悬浮物的自然沉降、混凝处理、沉淀软化和过滤等内容。淀软化和过滤等内容。 水的混凝处理水的混凝处理 水的沉淀软化水的沉淀软化 水的过滤处理水的过滤处理 给水系统给水系统u水的混凝处理水的混凝处理 胶胶态态杂杂质质和和一一部部分分粒粒径径小小的的悬悬浮浮物物，由由于于沉沉降降速速度度小小，以以至至于于相相当当长长时时间间仍仍滞滞留留于于水水中中，而

17、而且且这这部部分分杂杂质质也也不不能能用用过过滤滤的的方方法法除除去去。因因此此实实际际应应用用中中，通通常常是是加加入入一一种种称称之之为为混混凝凝剂剂的的化化学学药药剂剂，使使它它们们相相互互吸吸附附粘粘结结成成较较大大的的絮絮状状物物，然后从水中沉降分离。然后从水中沉降分离。混混凝凝处处理理原原理理.胶胶核核.swf .胶胶体体的的脱脱稳稳加加电电解解质质.swf 现在以现在以Al2(SO4)3为例，简要说明混凝过程。为例，简要说明混凝过程。 Al2(SO4)3投投入入水水中中，首首先先发发生生的的是是它它的的电电离离和和水水解解。当当pHAl3+Ca2+Mg2+K+= NH4+ Na+

18、Li+ SO42-NO3-Cl-HCO3-HSiO3-* H和OH的交换选择性与树脂交换基团酸、碱性的强弱有关。 对于强酸阳树脂：H+Li+ 而对于弱酸阳树脂：H+Fe3+当OH离子交换树脂失效后，用碱进行再生时，即对于进水是浓碱溶液、阴离子的选择性顺序为：据此，可以推知，强碱性OH型阴树脂对于水中常见阴离子的吸着顺序，遵循以下三条规律： (1)在强弱酸混合的溶液中，易吸取强酸的阴离子。 (2)浓溶液与稀溶液相比，前者利于低价离子被吸取，后者利于高价离子被吸取。(3)在浓度和价数等条件相同的情况下，选择性系数大的易被吸取。 (5)(5)交换容量交换容量 离离子子交交换换树树脂脂的的交交换换容容

19、量量表表示示其其可可交交换换离离子子量量的的多多少少。有有两两种种表表示示法法：质质量量表表示示法法( (单单位位质质量量树树脂脂吸吸着着能能力力) )和和体体积表示法积表示法( (单位体积吸着能力单位体积吸着能力) )。 在在表表示示交交换换容容量量时时，为为了了统统一一起起见见，一一般般阳阳离离子子交交换换树树脂脂以以Na型型为为准准(也也有有以以H型型为为准准的的)，阴阴离离子子交交换换树树脂脂以以Cl型型为准。为准。 全交换容量全交换容量(Q) 此指标表示离子交换树脂中所有活性基团的总量。此指标表示离子交换树脂中所有活性基团的总量。 中性盐分解容量中性盐分解容量 树树脂脂能能与与中中性

20、性盐盐进进行行交交换换反反应应的的交交换换容容量量。表表示示强强碱碱基团量的多少。基团量的多少。 弱酸（碱）基团交换容量弱酸（碱）基团交换容量 两者之差两者之差离子交换平衡离子交换平衡 离子交换也是一种化学反应，存在交换平衡。 RA + B- - RB +A+ 离子交换选择系数为： KAB= RBA+/RAB+ 该值越大，有利于交换反应的进行。(1)平衡常数 以H型阳离子交换树脂与水中Na+进行交换为例，加以讨论： RH+Na+RNa+H+ 如果此反应不伴随有反应物质的吸附或解吸等过程，则可得如下平衡常数式 由于K值要受吸附和解吸过程的影响，而且还因离子交换树脂相中的离子活度系数现在还无法测定

21、。 (2)选择性系数 这里， 用来代表 ，它称为选择性系数。此系数只表示离子交换平衡时，各种离子间一种量的关系，没有更多的物理化学意义。选择性系数可以进行换算：1.等价离子 KAB=KACKBC2.不等价离子 KAB=KAC（KBC）2 A2价 B、C1价u水的离子交换软化和除碱水的离子交换软化和除碱 如如果果经经预预处处理理后后的的清清水水，仅仅仅仅需需要要除除去去Ca2+、Mg2+（即即软软化化），可可以以采采用用钠钠离离子子交交换换法法。如如果果不不仅仅要要求求除除去去Ca2+、Mg2+，还还要要求求除除去去碱碱度度，则则采用采用氢氢钠离子交换法钠离子交换法。钠离子交换法钠离子交换法 钠

22、离子交换过程如下式表示：钠离子交换过程如下式表示： 钠离子交换剂层中离子分布示意见钠离子交换剂层中离子分布示意见图图3-93-9。 水水通通过过一一个个钠钠离离子子交交换换器器叫叫一一级级钠钠离离子子交交换换，出出水水残残留留硬硬度度可可满满足足低低压压锅锅炉炉要要求求，如如果果要要求求进进一一步步降降低低残残留留硬硬度度，可可采采用用二二级级钠钠离离子子交交换换，即即将两个钠离子交换器串联。将两个钠离子交换器串联。图图3-9 3-9 钠离子交换剂层中离子分布示意钠离子交换剂层中离子分布示意氢氢钠离子交换法钠离子交换法 为为了了弥弥补补钠钠离离子子交交换换不不能能除除碱碱的的缺缺点点，可可以以

23、在出水中加酸，如加在出水中加酸，如加H2SO4。 生生成成的的CO2由由除除碳碳器器除除去去，但但这这种种方方法法却却增增加加了了水水的的含含盐盐量量。因因此此火火电电厂厂中中更更多多地地采采用用氢氢钠钠离子交换的方法。离子交换的方法。 (1)(1)氢氢钠离子交换原理钠离子交换原理 当当采采用用强强酸酸性性H离离子子交交换换树树脂脂时时，交交换换过过程程为为： Ca (HCO3)2 Ca 2H2CO3 2RH+Mg Cl2 R2 Mg + 2HCl Na2 SO4 Na2 H2SO4 因因此此，H型型交交换换器器产产生生了了强强酸酸，并并且且强强酸酸酸酸度与进水中强酸阴离子的量相当。度与进水中

24、强酸阴离子的量相当。 氢离子交换剂层中离子分布示意见图氢离子交换剂层中离子分布示意见图3-103-10。 如如果果我我们们利利用用H型型交交换换器器出出水水的的强强酸酸中中和和Na型型交交换换器器出出水水的的碱碱度度，生生成成的的CO2用用除除碳碳器器除除去去，这样就达到软化和除碱的目的。这样就达到软化和除碱的目的。 氢氢钠离子交换系统有钠离子交换系统有串联串联和和并联并联两种方式。两种方式。 (2)(2)并联并联H-Na离子交换系统离子交换系统 如如图图3-113-11，该该系系统统进进水水分分别别入入H型型交交换换器器的的强酸性出水中和强酸性出水中和Na型交换器出水的碱度。型交换器出水的碱

25、度。图图3-103-10 氢离子交换剂层中离子分布示意氢离子交换剂层中离子分布示意图图3-113-11 并联并联H-Na离子交换系统离子交换系统 (3) (3)串联串联H-Na离子交换系统离子交换系统 如如图图3-123-12，该该系系统统用用H型型交交换换器器的的出出水水，中中和和另另一一部部分分原原水水的的碱碱度度，然然后后进进入入除除碳碳器器除除去去CO2，最后用泵打入，最后用泵打入Na型交换器。型交换器。 除除碳碳器器置置于于Na型型交交换换器器之之前前，是是为为防防止止CO2进入进入Na型交换器，重新生成型交换器，重新生成NaHCO3。 与与并并联联系系统统相相同同的的是是，串串联联

26、系系统统也也必必须须调调整整进进入入H型型交交换换器器的的水水量量，维维持持中中和和后后出出水水一一定定的的残留碱度。残留碱度。 使使用用弱弱碱碱性性树树脂脂的的H-Na离离子子交交换换系系统统采采用用串串联联的方式。的方式。图图3-12 串联串联H-Na离子交换离子交换系统系统除碳器除碳器 除碳器的作用是除去除碳器的作用是除去CO2。 原原水水中中碳碳酸酸盐盐碱碱度度，经经过过H离离子子交交换换，即即转转化为化为H2CO3并存在平衡并存在平衡 pH下下降降，平平衡衡右右移移，有有利利于于H2CO3的的分分解解。由由于于H型型交交换换器器出出水水pH较较低低，使使CO2从从水水中中游游离离，如

27、如果果我我们们能能降降低低水水面面上上CO2的的分分压压，即即可可使使CO2从从水中逸出，这就是除碳器的工作原理。水中逸出，这就是除碳器的工作原理。 常用的鼓风式除碳器的结构如常用的鼓风式除碳器的结构如图图3-133-13。图图3-133-13 鼓风式除碳器鼓风式除碳器H-OH离子交换法离子交换法如果既要去除水中阳离子又要去除水中阴离子，则可以用氢氢氧离子交换法。 2H2CO3 2 RHCO32ROH+ 2 HCl 2RCl +2H20 H2SO4 R2SO4 2 H2SiO3 2 RHSiO3u离子交换除盐系统离子交换除盐系统一级复床除盐一级复床除盐 将将预预处处理理后后的的清清水水，一一次

28、次顺顺序序通通过过H型型和和OH型交换器的系统叫一级复床除盐系统，如型交换器的系统叫一级复床除盐系统，如图图3-143-14。 一一级级复复床床除除盐盐系系统统的的运运行行监监督督，是是分分别别监监督督H型和型和OH型交换器的出水。型交换器的出水。混合床除盐混合床除盐 混混合合床床是是在在一一个个交交换换器器内内，把把已已再再生生好好的的H H型型和和OHOH型型离离子子交交换换树树脂脂按按一一定定比比例例混混合合均均匀匀，所所以以混床就相当于一个多级复床。混床就相当于一个多级复床。 混混床床的的优优势势在在于于水水的的阳阳、阴阴离离子子交交换换是是交交错错进进行行，出出水水水水质质好好而而且

29、且水水质质稳稳定定；由由于于交交换换未未期期，出出水水电电导导率率上上升升很很快快，终终点点容容易易判判断断；运运行行周周期期也也较较长长。缺缺点点是是树树脂脂的的损损耗耗大大；再再生生操操作作比比较较复复杂。杂。图图3-143-14 一级复床除盐系统一级复床除盐系统常见的化学除盐主系统及其选择常见的化学除盐主系统及其选择 采采用用阳阳、阴阴离离子子交交换换器器组组成成主主系系统统时时，通通常常参照下面的原则：参照下面的原则： (1)(1)第一个交换器应是第一个交换器应是H H型交换器。型交换器。 (2)(2)弱弱酸酸性性阳阳树树脂脂；适适用用于于处处理理碱碱度度大大或或碳碳酸酸盐硬度大的水。

30、盐硬度大的水。 (3)(3)弱弱碱碱性性阴阴树树脂脂；是是用用于于处处理理强强酸酸阴阴离离子子含含量大的水。量大的水。 (4)(4)除硅必须采用强碱性阴树脂。除硅必须采用强碱性阴树脂。 (5)(5)水质要求高时应设混床。水质要求高时应设混床。 (6)(6)除除碳碳器器应应置置于于强强碱碱性性阴阴树树脂脂之之前前，以以保保证证除硅效果。除硅效果。u离子交换装置及其运行离子交换装置及其运行 离离子子交交换换装装置置按按运运行行方方式式不不同同可可分分为为固固定定床床和连续床。和连续床。固定床离子交换装置固定床离子交换装置 固固定定床床离离子子交交换换是是把把离离子子交交换换树树脂脂固固定定在在一一

31、个装置个装置( (称固定床称固定床) )中，水流经树脂完成交换过程。中，水流经树脂完成交换过程。 完成离子交换过程的设备，叫做完成离子交换过程的设备，叫做离子交换器离子交换器。 固固定定床床离离子子交交换换，按按其其再再生生方方式式不不同同，可可分分为为顺流再生顺流再生和和逆流再生固定床逆流再生固定床。 (1)(1)顺流再生床顺流再生床 顺流再生顺流再生是指运行时水流方向和再生液流动是指运行时水流方向和再生液流动方向一致，通常都是自上而下的。方向一致，通常都是自上而下的。 离子交换器结构离子交换器结构 交交换换器器是是一一个个密密封封的的圆圆柱柱体体，设设有有进进水水装装置置，进进再再生生液液

32、装装置置、排排水水装装置置，装装有有一一定定高高度度的的离离子子交换树脂。交换树脂。 进再生液装置示意见图进再生液装置示意见图3-153-15。 交换器的运行交换器的运行 交交换换器器的的运运行行可可分分为为反反洗洗、再再生生、正正洗洗、交交换换四个步骤。四个步骤。 反反洗洗：用用水水在在与与进进水水相相反反的的方方向向上上通通过过交交换换剂剂层层，使使交交换换剂剂层层松松动动，清清除除由由于于过过滤滤作作用用而而截截留在交换剂上的杂质。留在交换剂上的杂质。 再生：再生：使失效的交换剂恢复交换能力。使失效的交换剂恢复交换能力。图图3-153-15 进再生液装置示意图进再生液装置示意图 正正洗洗

33、：清清除除再再生生过过程程中中滞滞留留于于交交换换剂剂层层中中的的再生产物和过剩再生剂。再生产物和过剩再生剂。 交换：交换：清洗合格后，交换器即可投入运行。清洗合格后，交换器即可投入运行。 (2) (2)逆流再生固定床逆流再生固定床 逆逆流流再再生生属属对对流流式式，即即运运行行时时进进水水和和再再生生时时进再生剂的方向相对进行的水处理工艺。进再生剂的方向相对进行的水处理工艺。 逆流再生原理逆流再生原理 逆逆流流再再生生时时，再再生生剂剂自自下下而而上上，首首先先接接触触的的是是失失效效程程度度最最小小，又又易易于于再再生生的的Na型型树树脂脂，因因此此底底层层树树脂脂再再生生程程度度较较高高

34、。另另外外，下下层层树树脂脂的的再再生生产产物物Na+在在上上升升过过程程中中，对对上上层层树树脂脂中中的的Ca、Mg有一定的交换能力，使再生剂的利用率提高。有一定的交换能力，使再生剂的利用率提高。 这这样样，尽尽管管上上层层树树脂脂再再生生程程度度差差一一些些，但但接接触触的的是是含含盐盐量量较较大大的的进进水水，仍仍可可较较好好地地交交换换。而而下下层层树树脂脂再再生生彻彻底底，将将保保证证出出水水水水质质。因因此此，逆逆流流再再生生是是一一种种较较理理想想的的再再生生方方式式，已已在在电电厂厂广广泛泛采用。采用。 交换器的结构及运行交换器的结构及运行 逆逆流流再再生生离离子子交交换换器器

35、见见图图3-163-16。它它和和顺顺流流再再生生固固定定床床的的主主要要区区别别在在于于：在在交交换换剂剂的的表表面面设设有有中间排液装置。中间排液装置。 逆流再生操作示意见图逆流再生操作示意见图3-173-17。 小小反反洗洗：进进水水反反洗洗树树脂脂压压实实层层，清清除除压压实实层层和中间排液装置上的污物，至出水澄清。和中间排液装置上的污物，至出水澄清。 放水：放水：小反洗后放掉中间排液装置上部的水。小反洗后放掉中间排液装置上部的水。图图3-163-16 逆流再生离子交换器逆流再生离子交换器图图3-173-17 逆流再生操作示意逆流再生操作示意 顶压：顶压：放水后进压缩空气顶压以防乱层。

36、放水后进压缩空气顶压以防乱层。 进再生剂：进再生剂：在顶压情况下进再生剂。在顶压情况下进再生剂。 逆逆流流冲冲洗洗：以以进进再再生生剂剂相相同同流流速速，自自下下而而上上进纯水冲洗残留废液和再生产物至出水合格。进纯水冲洗残留废液和再生产物至出水合格。 小反洗：小反洗：进水反洗树脂压实层中残留再生剂。进水反洗树脂压实层中残留再生剂。 正正洗洗：用用水水自自上上而而下下冲冲洗洗，至至出出水水合合格格后后转转入正常运行。入正常运行。 (3) (3)浮动床浮动床 浮动床是对流再生技术的一种形式。浮动床浮动床是对流再生技术的一种形式。浮动床工作过程示意见图工作过程示意见图3-183-18。 浮动床本体是

37、钢制圆筒和上下封头，内部装浮动床本体是钢制圆筒和上下封头，内部装有上、下分配装置，床层和水垫层。有上、下分配装置，床层和水垫层。图图3-183-18 浮动床工作示意浮动床工作示意 浮浮动动床床的的操操作作过过程程分分落落床床、再再生生、置置换换和和正正洗、成床和顺洗、运行五个步骤。洗、成床和顺洗、运行五个步骤。 体外清洗体外清洗是浮动床的明显缺点。是浮动床的明显缺点。 (4) (4)混合床混合床 混混合合床床是是将将再再生生后后的的阳阳、阴阴离离子子交交换换树树脂脂放放在同一个交换器中并混合均匀。在同一个交换器中并混合均匀。 混床的设备结构示意见混床的设备结构示意见图图3-193-19。 混混

38、床床的的运运行行分分反反洗洗分分层层、再再生生、混混合合、正正洗洗和和交交换换五五个个步步骤骤，其其中中反反洗洗分分层层是是运运行行操操作作的的关关键。键。 混床两步法再生示意见图混床两步法再生示意见图3-203-20。图图3-193-19 混床结构示意混床结构示意图图3-203-20 混床两步法再生示意混床两步法再生示意连续床离子交换装置连续床离子交换装置 连连续续床床离离子子交交换换装装置置可可分分为为移移动动床床和和流流动动床床两两类。类。 固固定定床床离离子子交交换换技技术术有有两两个个明明显显缺缺陷陷：第第一一，固固定定床床设设备备体体积积较较大大，树树脂脂用用量量多多；第第二二，固

39、固定定床床运行是周期性的，不能连续供水。运行是周期性的，不能连续供水。 移移动动床床内内树树脂脂层层是是不不断断移移动动的的，它它定定期期排排出出一一部分失效树脂，同时又补充等量再生好的树脂。部分失效树脂，同时又补充等量再生好的树脂。 三塔式移动床是典型的移动床，三塔式移动床是典型的移动床，见见图图3-213-21。 流流动动床床运运行行是是完完全全连连续续的的，但但树树脂脂磨磨损损大大，再再生生剂剂耗耗量量也也大大，而而且且出出水水水水质质受受进进水水水水质质影影响响较较大大，因此目前应用很少。因此目前应用很少。图图3-213-21 三塔式移动床三塔式移动床 总之，各种类型的交换器，各有其特

40、点。总之，各种类型的交换器，各有其特点。 从从实实践践看看，应应用用最最普普遍遍的的仍仍属属固固定定床床，并并且且可可制制得得纯纯度度很很高高的的水水，连连续续床床适适用用于于软软化化处处理理，当当供供水水量量不不大大，对对水水质质要要求求又又不不太太高时，移动床是可行的。流动床应用很少。高时，移动床是可行的。流动床应用很少。u再生系统再生系统 再再生生系系统统包包括括再再生生剂剂的的贮贮存存、溶溶解解、计计量量、配配置置和和输输送送。再再生生剂剂有有食食盐盐、盐盐酸酸、硫硫酸酸、烧烧碱碱等。现简单介绍盐酸和烧碱的再生系统。等。现简单介绍盐酸和烧碱的再生系统。盐酸配制和输送系统盐酸配制和输送系统 盐酸配制、输送系统见图盐酸配制、输送系统见图3-223-22。 该该系系统统是是将将贮贮酸酸池池或或汽汽车车来来酸酸用用酸酸泵泵打打入入高高位位贮贮槽槽，然然后后依依靠靠重重力力自自动动流流入入计计量量箱箱，再再生生时时用喷射器按所需浓度打入系统。用喷射器按所需浓度打入系统。碱液配制和输送系统碱液配制和输送系统 该系统和图该系统和图3-223-22类似。类似。图图3-223-22 盐酸配制、输送系统盐酸配制、输送系统