锅炉废水前处理的有关步骤

在进行锅炉废水处理之前，要进行相应的预处理，下面是锅炉废水预处理的几种方式与步骤。

一、多介质过滤器

机械过滤器主要用作水质深度处理系统(如超滤、离子交换、反渗透、电渗析等系统)的预处理装置配套使用;也可作为水质要求不高的工业给水的粗过滤设备,当原水中悬浮物含量大于30—50毫克/升时可采用机械过滤器作为一级水处理设备。机械过滤器的滤料一般为石英砂,亦可为石英砂加无烟煤，粒经规格视水质要求而定,滤层高度一般为700—1200mm,其工作状态为压力式。

多介质过滤器采用两层(粗细石英砂、无烟煤)滤料，采用压力过滤，它具有截污能力大， 滤速高， 出水水质好，过滤周期长的优点。待滤水从过滤器上部进入，  自上而下穿过滤料层之后，水中杂质颗粒、悬浮物和胶体等通过物理变化被滤料所粘附和截留， 从而使其从水中分离出来。随着过滤时间的延续，  滤料层中所截留的杂质颗粒越来越多，其孔隙率越来越小，水头损失便越来越大。到过滤周期末， 水头损失达到极限值， 此时便需停止过滤进行反冲洗。

过滤主要取决于所要截留的所用滤料的性质及过水断面的不流状态。过滤机理概括为：

1、机械筛滤作用：

当含有悬浮杂质的水从上部进入滤层时，某些粒径大于滤料层孔隙的悬浮物由于吸附和机载筛除作用，被滤层表面截留下来。此时被截留的悬浮颗粒之间会发生彼此重叠和架桥作用，过了一段时间后，在滤层表面好象形成了一层附加的滤膜，在以后的过滤过程中，这层滤膜起主要的过滤作用，称为表面过滤，在非颗粒状滤料过滤中，这种作用占主导作用。

2、惯性沉淀作用：

水中的悬浮颗粒由于自身的重力作用或水流绕过滤料时悬浮颗粒的惯性作用，会脱离流线而被抛到滤料表面。

3、接触絮凝作用：

当含有悬浮颗粒的水流经滤层中孔道中，在水流状态和布朗运动等因素作用下，有更多的机会与砂料接触，彼此在范德华力、静电力及某种吸附力的作用下相互吸引而粘附，恰如在滤料层中进行了深度的混凝过程。随着过滤时间的延续,滤料层中所截留的杂质颗粒越来越多，其孔隙率越来越小,水头损失便越来越大。到过滤周期末,水头损失达到极限值,或者滤层的截污能力达到最大,再继续过滤将使出水水质恶化。此时便不得不停止过滤进行反冲洗

二、活性炭过滤器

活性炭过滤器主要用作水质深度处理系统(如超滤、离子交换、反渗透、电渗析等系统)的预处理装置配套使用,主要除去水中的余氯、胶体微粒、有机物、微生物及脱色、除臭等。  活性炭过滤器的滤料为活性炭，品种、规格视水质要求而定，滤层高度一般为1000—1600mm，其工作状态为压力式。

活性炭可以吸附溶液中的有机物和余氯等，降低水的COD值，防止水中的游离氯对离子交换树脂及反渗透膜的氧化性破坏，对某些阳离子也有一定的吸附能力，活性炭过滤器利用原水的压力进行过滤﹑反冲洗﹑正洗、反洗周期一般为3-6天，  这取决于原水的水质，当过滤时间达到一定时间或活性炭过滤器进出水压力的差值(P1-P2)大于0.5MPa时，需进行反洗，当高质量椰壳活性炭吸附量达到饱和时，需更换活性炭。

活性碳过滤器除去水中的游离氯能进行得很彻底。活性碳脱氯不是单纯物理吸附作用，而是在其表面发生摧化作用，促使游离氯通过活性炭滤层时，很快水解并分解出原子氧，其反应如下：

Cl₂+H₂O HCL+HCL HCl→HCl+[O]

原子氧与碳原子由吸附状态迅速地转变成化合状态：

C+2[O]→CO₂↑

综上所述，氯与活性炭的反应可如下式：

C+2Cl₂+2H₂O→HCl+CO₂↑

从此反应式可看出，活性炭脱氯并不存在吸附饱和问题，只是损失活性炭而已，因此，活性炭用于脱氯时，可以运行很长时间。

活性炭过滤器以压力过滤，待原水从过滤器上部进入,  自上而下穿过滤料层之后，水中有机物等便被活性炭颗粒所吸附，从而使其从水中分离出来，水则进一步得到澄清。随着过滤时间的延续，吸附层中所截留的杂质越来越多，其孔隙率越来越小，水头损失便越来越大。到过滤周期末，水头损失达到极限值，或者吸附层的截污能力达到最大，继续过滤将使出水水质恶化。此时便需停止过滤进行反冲洗。

四、絮凝剂(PAC)投加装置

该系统采用的是计量投加絮凝剂。投加絮凝剂的目的是将水中细微的胶体、悬浮颗粒物，甚至大分子有机物通过电性中和、团聚、桥架、扫卷作用，使之形成大颗粒状的悬浮物(矾花)，使其在多介质过滤器中滤除掉。由于系统原水为地表水，含有悬浮物、有机物和胶体等杂质。这些杂质往往带有一定量的同性电荷，它们相互排斥，难以自动聚集成大颗粒。凝聚剂PAC(聚合氯化铝)是长链的高分子聚合物，在水中可形成带电荷的Alx(OH)y3x-y长链多功能基团，它具有压缩胶体双电层的作用，同时对异性电荷也可以起到中和的作用，而且每一个基团都可以吸附水中分散的悬浮物、有机物、胶体等小颗粒杂质，使其凝聚成大颗粒的矾花，以便通过多介质过滤器将其除去。絮凝剂投加装置由计量投加泵、计量箱等组成。

五、保安过滤器

保安过滤器是除去水中微小颗粒杂质及悬浮物的最后保障，确保反渗透系统的正常运行。如悬浮物浓度过高，容易堵塞反渗透膜孔;如悬浮物粒径过大，在悬浮物高速经过膜表面时，极易划伤膜表面的脱盐表皮层。

本系统采用的微孔膜过滤器，其过滤机理是机械拦截，即能保证拦截大于标称过滤精度粒径的悬浮物，从而保护反渗透膜不被大颗粒的悬浮物伤害，同时也降低了反渗透膜被堵塞的可能，

过滤器中的滤元为过滤精度5μm的可更换卡式滤棒，当运行时大于5μm的颗粒不能通过而被截留，小于5μm的颗粒也可能在滤芯内部被留，3个月左右或进出水的压力差值(P2-P3)大于0.05MPa时需要更换滤芯。

六、阻垢剂投加系统

原水由高压泵泵入膜组件后，部分水透过膜称为淡水，其含盐量极少，另一部分称为浓水具有较高含盐量，由原水浓缩而得，到膜组件出口时浓缩度最高。为防止这些含盐量(主要是指钙、镁)较高的水在膜表面结垢，投加定量的阻垢剂，可以防止有可能在膜的浓水端的结垢，有保护膜的功能。设计阻垢剂为(TripolTM  9010)，最大投加量为3.5PPM，投加配制溶液浓度为10%，根据水质状况情况，可做适当调整.具体投加量请参照药剂配制清单.

添加阻垢剂可以延缓盐晶体成长来推迟沉淀过程，采用此方法也可防止反渗透的结垢污染。但是由于钙、镁离子仍然存在于水中，反渗透出水的钙、镁离子会比使用软化要高，而采用加药阻垢的方式较易实现自动化控制，且设备简单成本较低。另外使用阻垢剂还可以减低硅沉淀，而软化则不能，这一点非常适合地表水水源处理。软化设施的成本与流量成正比关系，而阻垢剂添加设施的成本与流量关系不大。因此，反渗透系统，多采用阻垢剂添加系统。

反渗透是60年代发展起来的一项膜分离技术，反渗透膜的孔径大都小于10x10-10m，它分离的对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物。

反渗透技术已广泛应用于医药、电子用水的处理和超纯水的前、后处理,饮料、低度白酒配兑水的处理、海水、苦咸水的淡化、锅炉补给水的脱盐处理。

当用一张只透水不透盐的理想半透膜把纯水和盐水隔开,会观察到纯水透过半透膜而使盐水侧液位升高的现象(如下图A所示),这种现象称为渗透。达到平衡时,其高出的一段液柱H所产生的静压力称为渗透压π(如下图B所示)，其值随半透膜盐水侧溶液中所含盐的种类和浓度以及水温而异。若盐水侧溶液中所含盐的种类一定,其浓度和温度越高,渗透压π也越高.当在盐水侧施加外界压力P超过溶液的渗透压π(P>π)时,盐水中的水就会透过半透膜向纯水一侧流动,这说明可以从盐水溶液中将水分离出来,由于这种现象是与渗透现象恰好相反,所以通称为反渗透(如下图所示):

其工艺流程如下: