郭文潔 于冀芳 李耀國(guó) 秦帥 鄧英林

【摘 要】將蒸汽鍋爐的排污水收集到定容容器中，化驗(yàn)其堿度、pH值等參數(shù)的數(shù)值，把這些參數(shù)的可利用價(jià)值直接運(yùn)用到熱水鍋爐中。堿度和pH值正好是熱水鍋爐需要而經(jīng)過(guò)自身的正常運(yùn)行不能達(dá)到要求的，要想避免熱水鍋爐的腐蝕，使運(yùn)行參數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，需要加入定量的堿性藥劑才能滿(mǎn)足要求。收集蒸汽鍋爐排污水運(yùn)用到熱水鍋爐中，可以減少熱水鍋爐堿性藥劑的加入量，減少資金的投入?；诖耍撐膶?duì)蒸汽鍋爐堿性排污水的綜合利用展開(kāi)了深入研究。

【Abstract】The waste water from steam boiler is collected into a constant volume vessel， and the values of basicity， pH value and other parameters are tested. The available value of these parameters is directly applied to the hot water boiler. The alkalinity and pH value are? just required by the hot water boiler， which can not meet the requirements after its normal operation. In order to avoid the corrosion of hot water boiler and make the operation parameters meet the standard requirements， it is necessary to add a quantitative alkaline reagent to meet the requirements. Collecting the waste water of steam boiler and applying it to the hot water boiler can reduce the addition of alkaline reagent to the hot water boiler and reduce the investment of funds. Based on this， the comprehensive utilization of the alkaline sewage from the steam boiler is studied in this paper.

【關(guān)鍵詞】蒸汽鍋爐;堿性;排污水;熱水鍋爐

【Keywords】 steam boiler; alkaline; sewage water; hot water boiler

【中圖分類(lèi)號(hào)】X701.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2018）12-0147-02

1引言

近年來(lái)，隨著國(guó)家的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對(duì)環(huán)境保護(hù)以及生態(tài)等問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注。蒸汽鍋爐在使用過(guò)程中的堿性排污水，如果不經(jīng)過(guò)處理直接排放到環(huán)境當(dāng)中，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害。蒸汽鍋爐在使用過(guò)程中爐水在蒸汽鍋爐內(nèi)持續(xù)蒸發(fā)并且濃縮，從而導(dǎo)致?tīng)t水含堿量和pH值過(guò)高，會(huì)對(duì)蒸汽品質(zhì)產(chǎn)生影響，并發(fā)生汽水共騰現(xiàn)象，沖擊液位計(jì)，致使蒸汽鍋爐缺水以致在低水位加水引發(fā)鍋爐爆炸，更容易引起與鍋爐相連的蒸汽管道內(nèi)積鹽，從而影響蒸汽鍋爐的安全運(yùn)行，這時(shí)，蒸汽鍋爐最有效的辦法是排污。為使生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)，節(jié)約能源，廢物利用，本文將針對(duì)蒸汽鍋爐堿性排污水的綜合利用等內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)闡述。

2 蒸汽鍋爐堿性排污水綜合利用研究

2.1 作為熱水鍋爐給水

有效利用蒸汽鍋爐排污水中的堿度、pH值，能夠作為熱水鍋爐給水。蒸汽鍋爐在高溫高壓條件下運(yùn)行，鍋爐水始終處于沸騰狀態(tài)，純凈的蒸汽應(yīng)該為H2O的水蒸氣，水蒸氣不斷蒸發(fā)濃縮，鍋爐水逐漸被濃縮。

2.1.1 蒸汽鍋爐運(yùn)行后鍋爐水各個(gè)指標(biāo)的變化

蒸汽鍋爐運(yùn)行后堿度和pH值會(huì)增加。天然水中堿度通常是以HCO3-的形式存在的，隨著溫度的升高，堿度的存在形式發(fā)生變化，HCO3-受熱分

對(duì)于蒸汽鍋爐，水解產(chǎn)生的CO2會(huì)隨著水蒸汽逸出，因此鍋內(nèi)的[OH-]濃度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比上表中的含量高。

pH值的高低，主要取決于水中的[OH-]濃度，蒸汽鍋爐運(yùn)行過(guò)程[OH-]濃度逐漸增大，因此水中的pH值會(huì)逐漸升高，當(dāng)接近標(biāo)準(zhǔn)值的上限時(shí)需要通過(guò)排污的方式排掉，然后補(bǔ)加軟化水來(lái)稀釋鍋爐水的pH值。

堿度分為酚酞堿度和甲基橙堿度。以酚酞做指示劑滴定至終點(diǎn)，測(cè)得的堿度稱(chēng)為酚酞堿度，以甲基橙做指示劑滴定至終點(diǎn)，測(cè)得的堿度稱(chēng)為甲基橙堿度，酚酞堿度與甲基橙堿度之和稱(chēng)為全堿度。酚酞堿度的高低取決于[OH-]和[CO32]-濃度的大小，鍋爐水經(jīng)過(guò)高溫高壓運(yùn)行后堿度和pH值都會(huì)增加，接近標(biāo)準(zhǔn)要求的上限值時(shí)，同樣需要通過(guò)排污的方式排掉，然后補(bǔ)加軟化水來(lái)稀釋鍋爐水中的堿度和pH值。

2.1.2 蒸汽鍋爐與熱水鍋爐標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)比

根據(jù)GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》，列出蒸汽鍋爐水的堿度、pH值以及熱水鍋爐水的pH值的相關(guān)要求。

以額定蒸汽壓力范圍在1.0<P≤1.6MPa之間，以軟化水為給水的蒸汽鍋爐的堿度和pH值與熱水鍋爐的要求相比較，如表2 所示。

由上表可以看出，當(dāng)蒸汽鍋爐水超標(biāo)進(jìn)行排污時(shí)，對(duì)于熱水鍋爐只是pH值略高一點(diǎn)，把蒸汽鍋爐排污水收集起來(lái)，化驗(yàn)分析其中的堿度和pH值，同時(shí)化驗(yàn)分析熱水鍋爐的堿度和pH值，二者定量混合，用于熱水鍋爐中，可以很好地利用其有效的堿度和pH值，可以防止熱水鍋爐運(yùn)行時(shí)的酸性腐蝕。當(dāng)二種水混合后pH值低于9.0，可以按照混合后的化驗(yàn)結(jié)果補(bǔ)加少量的堿性藥劑;如果pH值高于11.0，可以采取多補(bǔ)加軟化水的方式，使其水質(zhì)的pH值在9.0～11.0之間。

雖然水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有規(guī)定熱水鍋爐水的堿度值，但是有研究表明，當(dāng)pH值較高時(shí)，即pH值大于8以后，隨著pH值的增大腐蝕速度降低，這是因?yàn)镺H-含量高時(shí)在鐵的表面會(huì)形成保護(hù)膜。實(shí)踐證明，熱水鍋爐直接使用軟化水，鍋爐水的pH值難以達(dá)到9.0～11.0之間，鍋爐內(nèi)壁容易發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，這樣的例子數(shù)不勝數(shù)。只有加入堿性藥劑，使鍋爐水的pH值在9.0～11.0之間，并且維持一定的堿度，才能避免鍋爐內(nèi)壁的腐蝕。

2.2 充分利用蒸汽鍋爐排污水中的熱能

熱水鍋爐運(yùn)行時(shí)，從自來(lái)水軟化開(kāi)始，到鍋爐水加溫到運(yùn)行溫度下的正常工況，需要以下幾個(gè)過(guò)程：第一， 樹(shù)脂罐的反洗。首先樹(shù)脂罐運(yùn)行一段時(shí)間后，樹(shù)脂層表面容易附著一些雜質(zhì)，另外樹(shù)脂堆積密度加大其通水性能降低。所以，需要進(jìn)行反洗，去除雜質(zhì)，松動(dòng)樹(shù)脂層，這時(shí)需要消耗一定的水量。第二，再生劑溶解為再生液。定量投加再生劑后，加入定量的水（一般加入軟化水，以減少鈣鎂離子的進(jìn)入）溶解稱(chēng)為再生液，這個(gè)過(guò)程消耗一定量的軟化水、需要定量的再生劑。第三， 樹(shù)脂的再生過(guò)程。樹(shù)脂的再生過(guò)程，是再生液中的鈉離子與樹(shù)脂中鈣鎂離子的交換過(guò)程，目的是恢復(fù)樹(shù)脂的交換能力，這一過(guò)程需要一定的交換反應(yīng)時(shí)間，消耗定量的再生劑。第四，樹(shù)脂罐的清洗。再生結(jié)束，需要對(duì)樹(shù)脂罐進(jìn)行沖洗，此過(guò)程需要定量的軟水（一般加入軟化水效果好，以減少鈣鎂離子的進(jìn)入），等化驗(yàn)合格后進(jìn)行下一環(huán)節(jié)制水過(guò)程。第五，周期制水及加溫。樹(shù)脂罐清洗后經(jīng)化驗(yàn)硬度合格就開(kāi)始制水，然后打入鍋爐，升溫運(yùn)行。這一過(guò)程需要定量水，產(chǎn)生煤耗或者電耗。第六，自來(lái)水進(jìn)入樹(shù)脂罐，經(jīng)過(guò)軟化，打入熱水鍋爐加溫。這一流程需要一定的時(shí)間、消耗一定的再生劑、需要一定量的自來(lái)水和軟化水、消耗一定量的煤或者電。整個(gè)過(guò)程下來(lái)，才只是符合溫度要求。保證鍋爐安全運(yùn)行，還需要加入堿性藥劑進(jìn)行調(diào)節(jié)才能滿(mǎn)足熱水鍋爐的運(yùn)行條件。

3 結(jié)語(yǔ)

蒸汽鍋爐堿性排污水綜合利用的研究得出：①收集蒸汽鍋爐排污水，利用蒸汽鍋爐排污水中較高的堿度和pH值，經(jīng)過(guò)化驗(yàn)調(diào)試，可以直接供給熱水鍋爐使用，減少熱水鍋爐堿性藥劑的投加量，使蒸汽鍋爐排污水變廢為寶，既減少環(huán)境污染，節(jié)約能源，又能使熱水鍋爐運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)，更安全。②蒸汽鍋爐排污水的溫度較高，直接供給熱水鍋爐，減少熱水鍋爐的軟化水投加量和熱能投入，也避免直接加入涼水對(duì)熱水鍋爐內(nèi)壁引起的冷熱沖擊，避免鍋爐本體的疲勞腐蝕。對(duì)堿性排污水的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析，合理調(diào)試，合理利用，為熱水鍋爐的安全運(yùn)行創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。為蒸汽鍋爐和熱水鍋爐給水的科學(xué)使用及鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指明了方向。

【參考文獻(xiàn)】

【1】王增河，焦建國(guó).鍋爐水處理作業(yè)人員讀本（Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)）[M].鄭州：大象出版社，2015.