软化水在锅炉水处理中方法及应用

  在锅炉暖通系统中，灰尘杂物的侵入、循环水温度升高、水汽蒸发后浓缩以及水流速的波动等因素，都会使得水浊度增大，再由于系统设备材料和结构的影响，造成比直流系统还要严重的沉积物腐蚀设备的现象，最终使得锅炉暖通系统的管道被污物和水垢阻塞，以致降低了系统的传热效率，减少了设备寿命，更为严重时造成设备穿孔而停用，所以，水处理工程对于锅炉暖通系统来说非常重要，湖北恒创环保就此做出探讨分析。

1 天然水对锅炉的危害

  自然界的天然水，按照颗粒大小分类主要有三种，颗粒最小的是分子和离子，颗粒中等的是胶体物，最大的是悬浮物。

1.1 水离子对锅炉的危害

  天然水中的离子是由水中的无机盐溶解后电离得到的，得到的阳离子主要有Ca2+、Na+、K+、Mg2+等，得到的阴离子主要有氯离子、碳酸氢根离子、硅酸根离子、硫酸根离子等。

  不去除天然水中的离子，会造成锅炉堆积水渣或结垢，致使锅炉热效率降低，浪费燃料。锅炉腐蚀，减少锅炉寿命，引得水汽一起沸腾，使得蒸汽质量降低；锅炉结垢后，金属的受热面容易过热，产生变形、鼓包或损坏；锅炉积存水渣，使得水管流通性降低，流通直径降低，严重时会堵塞水管，阻碍水循环。

1.2 胶体对锅炉的危害

  胶体实质上就是由离子或分子集合到一起组成的，天然水中的胶体主要是一些无机矿物胶体，它们是由铅、铁和硅的氧化物组合得来的。天然水中的胶体不除去，锅炉表面容易结成一层坚硬的水垢；或是使得锅炉水中有大量的泡沫产生，带来汽水共腾现象，降低蒸汽品质，使锅炉无法正常运转。

1.3 悬浮物对锅炉的危害

  悬浮物的主要是一些有机物成分，例如油、泥砂和动植物腐殖物等不溶性的杂质。天然水中存在悬浮物，严重影响锅炉离子交换设备的正常运转，假如在离子交换器内存积悬浮物，就会污染离子交换剂，造成交换容量的减少，制水量的降低，最终使得交换器的出水量受到严重影响；如果悬浮物是直接进入了锅炉，并沉积在锅筒内，降低锅炉传热效率，锅炉金属部分就容易因过热而损坏，严重时发生安全事故；如果悬浮物是沉积在锅炉内，会引起汽水共腾，使得蒸汽品质降低，并严重堵塞锅炉管道，阻碍水循环，造成事故。

  由上述可知，天然水的导热系数不高，就会使得锅炉的受热面积加热时的热阻加大，让受热面不能均匀受热，造成局部性过热现象，长期的锅炉加热过程中，不仅使得燃料过多浪费，而且使得锅炉金属变形，严重的造成管道爆炸事故。此外，水垢问题会造成锅炉金属板结垢后腐蚀。所以，降低锅炉暖通系统中循环水的硬度，可以增加锅炉暖通系统的使用期限，对保证系统的安全稳定运行具有重要意义。

2 锅炉水处理方法及应用

2.1 离子交换法

  离子交换法的工作原理简单的可以表述为：自然水中的钙镁盐类属于硬度物质，为了避免水垢的产生，必须要用其他阳离子（钠离子或氢离子）置换水中含有的钙镁离子，把水进行软化。一般采用的都是钠离子交换软化法，即为用钠离子交换剂层过滤原水（交换剂主要是由树脂吸附钠离子制备成的强酸性阳离子），水中含有的钙、镁等阳离子就被钠离子置换出来并被树脂吸附，这样就完成了水的软化。

  离子交换法在锅炉系统中的应用效果非常好，但是并不适用于生态环境的保护和循环经济的发展。由于离子置换法会产生大量的废弃盐水，虽然废弃也经过排污处理后，应该是视为无危害水，不过在淡水资源短缺的今天，废弃盐水的排放不仅浪费掉大量的淡水资源，还会加剧水污染情况。为了保证环境资源的可持续发展，必须寻求其他无污染锅炉水处理方法。

2.2 膜法锅炉水处理法

  随着反渗透技术和电渗析技术的发展，膜技术也大量应用到了锅炉水处理技术当中。利用反渗透设备制备纯水的关键主要有两个：一是选择性半透膜；二是具备一定压力。在反渗透半透膜上制造很多的膜孔，使得孔的大小与水分子的大小相差不大，这样就使得有机污染物、细菌和水合离子等一些比水分子大很多的物质不能透过半透膜，于是在外加压力的推动下，过滤掉了水溶液中的杂质成分，就把纯水分离了出来。与离子交换法相比，膜法锅炉处理水的特点是：过滤过程不用加热，能耗小，无相变化；设备结构紧凑，占地面积少；操作方便，适用范围广，可以自动化操作提高生产效率；废水排放少，较少了环境污染。但是，国内膜技术水平还不够高，大部分的膜元件和设备都需要进口，大大限制了国内膜法锅炉水处理技术的发展。

2.3 锅炉水脱氧处理法

  锅炉水中一般都含有饱和的溶解氧，在没有安装除氧装置的锅炉系统中，锅炉给水中的溶解氧会产生锅炉金属的电化学反应，使锅炉金属部分严重腐蚀。为了减少锅炉的腐蚀，增加其社会和经济效益，锅炉水除氧就显得尤为重要，而在选择除氧设备时一般主要考虑它的经济效益和可行性。真空除氧和热力除氧都要消耗很多热能，大大增加了除氧成本，同时锅炉的热负荷波动性会严重影响除氧效果，这就很难确保除氧后水的品质可以达标。常温过滤除氧法则为一种比较理想的锅炉水除氧技术，其优点为：除氧设备体积小，安装简单，可布置在口位；完全可以适应水流速和水温度，不会影响水的质量，可以实现软化到除氧的一体化持续运行；使用的除氧介质无毒、无污染，易于补充。

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