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摘要:电厂锅炉补给水系统是电厂安全运行的重要辅助系统,其补给水水质直接影响到机组的平稳、可靠运行。目前,多数电厂锅炉补给水采用全膜法工艺,其中二级反渗透能耗较高,在原水含盐量小于300mg/L的前提下,可考虑一种新的工艺系统代替二级反渗透系统,达到节能减排的目的。
关键词:脱气膜;脱除水中CO2;超纯水制备;锅炉补给水
1、前言
目前,锅炉补给水主要采用膜法处理工艺,主要工艺流程如下:自清洗过滤器→超滤→一级反渗透→二级反渗透→电去离子(EDI)→除盐水箱。这种处理工艺减少了酸碱废水的排放,是近几年锅炉补给水的首选工艺。但是此工艺流程中二级反渗透的主要作用是间接去除水中游离CO2,通常在二级反渗透进水管上投加NaOH,使水中CO2转换成HCO3-,然后被二级反渗透去除。虽然此工艺方法达到了去除水中CO2,降低电导率,但无形中增加了碱用量,系统能耗较大。
随着科技不断创新发展,有一种新的脱气技术:脱气膜系统。此技术是将脱气膜技术替代二级反渗透,作为EDI的预处理。此技术的应用为节能减排事业做出较大贡献。
2、脱气膜系统概况
2.1工作原理
脱气膜是利用扩散的原理将水中的气体,如二氧化碳、氧气去除的膜分离产品。脱气膜内装有聚丙烯中空纤维,微孔水分子不能通过,而气体分子却能够穿过。水流在一定的压力下从中空纤维的外表面通过,而中空纤维的内部在真空泵的作用下将气体不断的抽走,并形成一定的负压,这样水中的气体就不断从水中经中空纤维向外溢出,从而达到去除水中气体的目的。
2.2工艺流程
不管是传统的混床离子交换还是EDI新技术,在深度处理一级反渗透出水时,都需要控制CO2的浓度。过多的CO2是EDI系统设计需要考虑的主要参数之一。CO2气体溶于水中形成HCO3-和CO32-,电离方程如下:
CO2+H2O<====>H2CO3<====>H++HCO3-<====>2H++CO32-
这些离子增加了总阴离子负荷。EDI单元过负载的阴离子负荷会导致产品水电导率升高,同时产品水弱电解质如硼和二氧化硅含量升高。分析认为在进EDI前必须先去除水中游离CO2。而去除一级反渗透产水中游离CO2最经济有效的方法就是采用脱气膜除CO2。
脱气膜系统主要由保安过滤器、脱气膜、真空泵、阀门、管道等组成。