全膜法工艺制备锅炉补给水

        前言：电厂锅炉补给水通常要求较高的水质，传统制备工艺主要是通过一定的预处理去除水中的悬浮物、胶体、有机物等，通过离子交换的方法去除水中的盐离子：
       原水--多介质过滤器--活性炭--阳床、阴床一级除盐--混床除盐
上述传统的流程应用相当广泛，但存在几个主要不足：
1） 现场安装工作量大，施工周期长；
2） 设备占地面积大，厂房投资较高；
3） 运行中离子交换消耗大量酸碱，排放酸碱废水，设备腐蚀，污染环境。
       近些年膜分离技术的发展给纯水制备提供了新的解决方案。膜分离技术是一大类技术的总称。和水处理有关的主要包括微滤、超滤、钠滤、反渗透以及EDI等。这些膜分离产品均是利用特殊制造的多孔材料，选择性地分离水和水中的杂质。锅炉补给水制备工艺中，采用超滤替代传统的多介质和活性炭，采用反渗透替代阳阴床一级除盐，采用EDI替代混床离子交换，构建如下流程：
      原水--超滤--反渗透--EDI
     上述流程中，超滤是利用物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质，超滤的产水水质要好于传统的多介质过滤，即使原水是水质很差的废水，超滤产水的SDI也可以稳定在2以下，这样就大大延长了下游反渗透膜的寿命；
       反渗透是在压力驱动下，选择性地去除98％以上的无机离子，但产水还不能满足中、高压锅炉的用水要求；
       EDI（Electrodeionization）技术则是依靠电场作用，去除水中的无机离子，是近年来出现的一项革新的高/超纯水制备技术。它把传统的电渗析技术和离子交换技术有机地结合起来，既克服了电渗析不能深度脱盐的缺点，又弥补了离子交换不能连续工作、需消耗酸碱再生的不足。其产水水质满足锅炉用水对电阻率、硬度和硅等要求。
全膜法工艺的应用：
1.项目概况
        陕西黄陵矿业除盐水项目中，锅炉补给水系统设计规模为供水量2X90 m3/h。产水水质符合高压锅炉给水规范，电导率＜0.2μS/cm，SiO2<20ppb，硬度≈0。
该锅炉补给水系统由西安聚方环境科技有限公司总承包建设；系统采用超滤、反渗透、电除盐等先进的工艺技术，控制系统设计为：PLC+上位机自动控制。
2．工艺流程
        工艺流程采用了‘超滤＋单级反渗透＋EDI’的全膜法流程：
        原水泵→蒸汽加热器→盘式过滤器→SFP超滤装置→还原剂加药装置→阻垢剂加药装置→5μm保安过滤器 →高压泵 →反渗透(RO)装置→中间水箱→中间水泵→EDI装置→除盐水箱→除盐水泵→加氨PH调节装置→用水点
        预处理系统选用盘式过滤器+超滤工艺，其中盘式过滤器的主要作用是拦截水中可能的大颗粒物质，保护超滤膜。其中超滤采用美国陶氏SFP-2860超滤膜，EDI装置采用美国陶氏 310型EDI。

     这些膜分离产品的应用，使得整个车间布置简洁、工程建设周期大大缩短。而且厂房高度仅需4米多，节省了相当地土建投资。
3．运行记录
        自2012年11月初投运至今，超滤进水水质较差，SDI15检测不出；而超滤产水SDI15则保持在2以下。反渗透的进水电导率在250—300μS/cm，产水电导率则在3μS/cm 左右。在此进水条件下，EDI的产水水质在12 —13MΩ/cm（@25℃）。因此，在类似原水水质条件下，采用一级反渗透加EDI完全能够满足高压锅炉用水的要求。
        锅炉给水的一个重要水质指标是硅含量。为此，对流程几个点总硅的含量进行了检测，EDI产水的活性硅含量完全满足要求，EDI对弱电解质硅的脱除率为86%。
       结论：   在锅炉补给水制备工艺中，采用超滤技术替代传统的砂滤及活性炭、采用反渗透技术替代阳阴床一级除盐、采用EDI替代混床离子交换构建的全膜法工艺，在陕西黄陵矿业的运行经验表明，系统运行稳定，产水电导率小于0.09μS/cm，总SiO2 含量为7ppb左右，完全满足锅炉用水要求。