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水處理藥劑

2017-08-18

水處置藥劑包羅絮凝劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺生劑、渙散劑、清洗劑、預膜劑、消泡劑、脫色劑、螯合劑、除氧劑及離子交流樹脂等。本文將對絮凝劑和殺生劑作系統地引見。我國水處理藥劑是在70年代引進大化肥裝置后才引起重視和逐步發展起來的；此后，自行研制開發了一系列水處理劑。我國水處理劑的品種主要有阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑、無機凝聚劑、有機絮凝劑等幾大類。水處理藥劑大體可以分為三大類：一、污水處理類藥劑二、工業循環水處理藥劑三、油水分離劑常用的水處理藥劑有：阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑（水處理殺菌劑）、清洗劑、粘泥剝離劑、絮凝劑、混凝劑、分散劑等水處理藥劑，六偏磷酸鈉也是水處理的一種。四、綠色水處理藥劑 PASP 聚天冬氨酸水處理藥劑、水質檢測藥劑、水質檢測儀器新型水處理藥劑特點：1、反應速度快，處理普通的工業廢水只需半小時***數小時。2、對有機污染物質的作用范圍較廣，對于難除降解有機物質等都有良好的降解效果。3、工藝簡單，投入少，使用壽命長，操作維護方便，處理效果理想，處理時消耗的微電解反應劑較少。4、廢水經微電解處理后會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無需再加鐵鹽等混凝劑，COD去除率高，并且不會對水造成二次污染。5、具有良好的混凝效果，能有效去除色度和COD，極大的提高廢水的可生化性。6、該方法可以達到化學沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬。7、分析我國水處理藥劑發展面臨的機遇,闡述環保型水處理藥劑的應用現狀,認為水處理藥劑在混凝理論不斷創新的堅實基礎上,將向綠色水處理藥劑、多元復合水處理藥劑和納米材料、微生物絮凝劑等新型高效水處理藥劑的方向高速發展。特性：天然礦物質污水處理劑，是復合鋁硅酸鹽非金屬礦物為主體原料、經特異技術工藝處理而制成的新型產品，與化學合成的水處理劑有本質上的區別。其狀態有漿體和粉體兩種。性質偏酸，PH值3～4。漿體比重1.5～1.6，粉體比重1.2～1.3。顏色灰色***深灰色。天然礦物質污水處理劑具備五性：吸附性、離子交換性、催化裂化性、化學轉化性、生理助育性。應用優勢：（1）***重要的優勢是能治理各類難處理的、特別是有毒性的污水；（2）可清除少許的浮化物；（3）絮凝沉淀速度快，沉渣含水率低、密實度高、脫水性好，易以壓濾處理；（4）污水處理設施和流程簡單，操作方便，極大地減少工程建設的一次性投資，同時運作費也不高；（5）污水處理產生的污泥，用作農肥摻料有增效作用，因為本礦物原料原是重的肥料添加劑。從而徹底消除了二次污染。在水處理行業中，不僅各類水處理設備被廣泛應用，水處理藥劑也為各行業做出巨大的貢獻。水處理藥劑包括緩蝕阻垢劑、絮凝劑、還原劑、殺菌劑、催化劑、清洗劑等，每一種藥劑都有自己的作用及特點。絮凝劑性絮凝劑的分子式為：+CH2-CHn，是屬于線狀高分子聚合物，分子量在400~2000萬之間。絮凝劑可使從城市生活污水中分離出的具有絮凝、降解作用的高效混合菌群對生活污水進行處理，確保污水COD和BOD去除率達到100%。緩蝕阻垢劑性緩蝕阻垢劑顧名思義就是緩解鍋爐等循環用水設備結垢、腐蝕的一種水處理藥劑。該藥劑由堿性物質和有機復配而成，加入了緩蝕劑，防止受熱面被腐蝕。藥劑中的堿性物質，在鍋爐內通過化學反應，與水中的鈣、鎂鹽類物質發生反應生成水渣，沉淀后通過排污功能排出鍋爐外，降低水中鈣、鎂離子濃度，使鍋爐內不生成水垢。清洗劑性清洗劑是一種能溶解滲透液的揮發性溶劑，用于去除被檢工件表面上多余的滲透液。有些清洗劑特別設計專用于清除金屬氫氧化物、碳酸鈣和其他類似的附著在聚酰胺、聚砜和薄膜組分膜表面的垢。在清洗劑使用前要檢查清洗罐，管路和保安過濾器以及安裝新的濾芯。殺菌劑殺菌劑，看名字就會看出它的作用。殺菌劑主要是消滅細菌、微生物等有害細菌的一種藥劑。在國際上，通常是作為防治各類病原微生物的藥劑總稱。殺菌劑不會產生像溴、碘、過氧化物或過乙酸等藥品對系統造成的隱患。常見技術：1、殺菌、消毒：水的消毒方法可分為化學和物理的兩種。物理消毒方法有加熱法、紫外線法、超聲波等法；化學方法有加氯法、臭氧法、重金屬離子法以及其他氧化劑法等。2、磁化：利用磁場效應對于水的處理作用，稱為水的磁化處理。3、精密過濾技術：用特殊材料制成的微孔濾芯、濾膜，利用其均一孔徑，來截留水中的微粒、細菌等，使其不能通過濾芯、濾膜而被去除截留。精密過濾能夠過濾微米級（μm）或納米級(nm)的微粒和細菌。在水的深度處理中應用也十分廣泛。4、超過濾技術：超過濾是一種薄膜分離技術。就是在一定壓力下（壓力為0.07-0.7Mpa，***高不超過1.05Mpa），水在膜面上流動，水與溶解鹽在和其他電解質是微小的顆粒，能夠滲透超濾膜，而分子量大的顆粒和膠體物質就被超濾膜所阻擋，從而使水中的部分微粒得到分離的技術。超濾膜的孔徑是由一定分子量的物質進行截留試驗測定的，并以分子量的數值來表示的。5、臭氧：是一種在常溫下呈藍色、有特殊的魚腥味的氣體，分子式為O3。臭氧是氧的同素異形體，它在常溫下可自行分解為單氧原子，而單個氧原子則具有極強的氧化性。臭氧可是細菌、真菌等菌體的蛋白質氧化、變性，使電解質失去作用，可殺滅細菌繁殖體和芽胞、病毒、真菌等，并可破壞肉毒桿菌菌毒素，可以清除和殺滅空氣中、水中、食物中的有毒物質和細菌，可除異味，廣泛應用于食品生產的消毒、滅菌等工序中。臭氧在消毒、滅菌過程中僅產生無毒的氧化物，多余的臭氧***終還原為氧，在被消毒物品上不存在殘留物，可直接用于食品的消毒滅菌。6、離子交換：所謂離子交換，就是水中的離子和離子交換樹脂上的離子，所進行的等電荷反應。離子交換的反應過程可以用H+型陽離子交換樹脂HR和水中Na+交換反應過程為例：HR+Na+=Na++H+從上式可知：在離子交換反應中，水中的陽離子（如Na）被轉移到樹脂上去了，而離子交換樹脂上的一個可交換的H轉入水中。Na從水中轉移到樹脂上的過程是離子的置換過程。而樹脂上的H交換到水中的過程稱游離過程。因此，由于游離和置換過程的結果，使得Na和H互換位置，這一變化，就稱為離子交換。7、紫外線：汞燈在點燃時，能夠放射出波長為1400nm-4900nm的紫外線（1nm=10-10m），這種光線能穿透細菌的細胞壁，殺死微生物，達到消毒殺菌目的。紫外線波長在2600nm左右效果***好。紫外線消毒主要應用于處理量小的飲用水方面。它的特點是：殺生能力強，接觸時間短；設備簡單，操作管理方便，處理后的水無色、無味、無中毒的危害；不會增加像氯氣殺毒時出現的氯離子。8、吸附凈水技術：主要指活性炭等具有吸附能力的物質吸附技術。這里只就活性炭的一些特點，做簡要介紹：活性炭廣泛應用于生活飲用水及食品工業、化工、電力等工業用水的凈化、脫氫、除油和去臭等。通常，能夠去除63%-86%膠體物質；50%左右的鐵；以及47%-60%的有機物質。常見藥劑：l 聚合氯化鋁聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。特點：1、絮凝體成型快，活性好，過濾性好。2、不需加堿性助劑，如遇潮解，其效果不變。3、適應PH值寬，適應性強，用途廣泛。4、處理過的水中鹽份少。5、能除去重金屬及放射性物質對水的污染。6、有效成份高，便于儲存，運輸。聚（合）氯化鋁其絮凝作用表現如下：a、水中膠體物質的強烈電中和作用。b、水解產物對水中懸浮物的優良架橋吸附作用。c、對溶解性物質的選擇性吸附作用。聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑）的特點主要是由壓力式霧化器的工作原理所決定的，使這一干燥系統有它自己的特點。由于壓力式噴霧干燥所得產品是多孔微粒狀或空心微粒狀，采用壓力式噴霧干燥，陰離子聚丙烯酰胺，多以獲得顆粒狀產品為目的，所得顆粒狀產品具有優良的防塵性能和流動性能。用途：⒈城市給排水凈化：河流水、水庫水、地下水。⒉工業給水凈化。⒊城市污水處理。⒋工業廢水和廢渣中有用物質的回收、促進洗煤廢水中煤粉的沉降、淀粉制造業中淀粉的回收。⒌各種工業廢水處理：印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水f、污水處理。⒍造紙施膠⒎糖液精制⒏鑄造成型⒐布匹防皺⒑催化劑載體⒒醫藥精制⒓水泥速凝⒔化妝品原料l 聚合硫酸鐵聚合硫酸鐵形態性狀是淡***無定型粉狀固體，極易溶于水，10%（重量）的水溶液為紅棕色透明溶液，吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應用于飲用水、工業用水、各種工業廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。聚合硫酸鐵與其他無機絮凝劑相比具有以下特點：1. 新型、優質、高效鐵鹽類無機高分子絮凝劑；2. 混凝性能優良，礬花密實，沉降速度快；3. 凈水效果優良，水質好，不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質，亦無鐵離子的水相轉移，無毒，無害，安全可靠；4. 除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著；5. 適應水體PH值范圍寬為4-11，***佳PH值范圍為6-9，凈化后原水的PH值與總堿度變化幅度小，對處理設備腐蝕性小；6. 對微污染、含藻類、低溫低濁原水凈化處理效果顯著，對高濁度原水凈化效果尤佳；7. 投藥量少，成本低廉，處理費用可節省20%-50%。處理含油廢水中的特點：絮凝技術由于其適應性強、可去除乳化油和溶解油以及部分難以生化降解的復雜高分子有機物的特點而被廣泛應用于含油廢水的處理。常用的絮凝劑主要有無機絮凝劑、有機絮凝劑和復合絮凝劑三大類。無機高分子絮凝劑中聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等較低分子量無機絮凝劑處理效果好，價格低且用量少，效率高而被廣泛應用。l 聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺(PAM)為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。作用原理：1)絮凝作用原理：PAM用于絮凝時，與被絮凝物種類表面性質，特別是動電位，粘度、濁度及懸浮液的PH值有關，顆粒表面的動電位，是顆粒阻聚的原因加入表面電荷相反的PAM，能使動電位降低而凝聚。2)吸附架橋：PAM分子鏈固定在不同的顆粒表面上，各顆粒之間形成聚合物的橋，使顆粒形成聚集體而沉降。3)表面吸附：PAM分子上的極性基團顆粒的各種吸附。4)增強作用：PAM分子鏈與分散相通過種種機械、物理、化學等作用，將分散相牽連在一起，形成網狀，從而起增強作用。應用范圍：1、在造紙過程中作助留劑，補強劑。2、水處理中作助凝劑、絮凝劑、污泥脫水劑。3、石油鉆采中作降水劑，驅油劑。4、PAM還廣泛應用于增稠、穩定膠體、減阻、粘結、成膜、生物醫學材料等方面。

脫硫塔漿液起泡的危害、原因及消泡方法

2021-05-13

石灰石 - 石膏濕法煙氣脫硫工藝是目前電廠中技術相對***成熟、應用***為廣泛的煙氣脫硫方法，被廣泛應用于1000MW 燃煤發電機組。隨著全球污染問題的日益嚴峻，我國不斷地提高了大氣排放標準，伴隨著《燃煤電廠超低排放改造計劃》實施的不斷深入，脫硫系統穩定、高效的運行變得尤為重要，所以脫硫系統后續的發展方向必將沿著精細化、專業化發展。吸收塔漿液起泡往往會伴隨著吸收塔溢流，造成吸收塔液位異常、環境污染及設備腐蝕等問題。基于此，本文簡要闡述了脫硫系統中吸收塔產生泡沫的原因及影響因素，并提出具有針對性的預防及解決方法。1 泡沫生成原因及影響因素泡沫是氣泡分散在液體中所形成的彼此之間以液膜隔離的多孔膜狀多分散體系。正常情況下泡沫生成非常容易的原因有以下3個方面。***個是漿液中含有表面活性劑或者類似活性劑的成分，而表面活性劑在工業中通常被用作起泡劑，因此，當漿液中含有表面活性劑或類似活性劑的成分，活性劑處于氣體、液體分界面，通入空氣后，氣泡受到浮力影響，浮出水面后形成氣泡。控制氣體的進入不能可減少或消除氣泡的產生，其原因是由于石灰石 - 石膏濕法脫硫工藝的原理。吸收塔中，吸收漿液的主要成分是石灰石，煙氣中的 SO2和漿液中的 CaCO3在氧化空氣的催化下，反應生成二水石膏，其反應如式（1）所示，二氧化硫被脫除，二水石膏經脫水裝置后回收。因此受反應機理的影響，吸收塔內要吹入足量的氧化空氣以保證脫硫系統的有效運行，空氣的吹入導致了溶液氣泡，此為第二個原因。第三個是機械攪動導致的氣泡生成，吸收塔中部分旋轉部件攪動漿液以及循環泵作用下的漿液均較容易產生氣泡。研究表明，泡沫穩定性的影響因素有：表面張力、溶液表面黏度、溶液泡沫雙氣 - 液界面結構液膜彈性、氣體通過雙氣 -液界面結構液膜的擴散、雙氣 - 液界面結構表面電荷的影響、溶液中雜質分子結構的影響等。在煙氣脫硫中，上述因素中公認的***主要的有2個，分別為氣泡表面張力和溶液表面黏度。當表面張力越小，溶液表面黏度越大，泡沫越容易生成。因此增大表面張力和減小表面黏度即可解決泡沫易生成的問題。2 吸收塔漿液起泡溢流原因分析在分析吸收塔內漿液起泡溢流之前，首先應明確漿液泡直接導致了漿液溢流，因漿液起泡，工作人員無法準確獲取漿液的準確位置，造成了吸收塔內出現虛假液位的問題。就目前的吸收塔液位獲取方式來看，差壓變送器測量計算法用的較多，其基本原理公式如式（2）所示。式中，H 為吸收塔內漿液液位；p 為壓力變送器的測量值；ρ 為取樣處漿液密度；g 為重力常數。使用此方法測量起泡的漿液液位，測量值和實際值可相差1~2m。其原因是由于漿液受自身重力的影響，漿液密度自上而下越來越大，但絕大部分工作人員目前的漿液取樣位置都在漿液底部，而取樣處密度較大，根據公式可知，計算液位勢必會比實際液位低，***終造成漿液溢流問題的發生。由于漿液溢流的直接原因是由于漿液起泡，因此分析漿液起泡原因并針對這些原因，制訂有針對性的措施，即可有效地預防及緩解漿液溢流。根據目前的運行情況進行分析，得出造成漿液起泡的原因主要有以下幾個方面。1）石灰石雜質偏多。如果石灰石中氧化鎂的含量較高（一般正常使用的石灰石中氧化鎂的含量在1% 左右），而鎂離子的溶解度又高于鈣離子，因此當鎂離子進入漿液并溶于漿液中后，就會提高漿液中溶解鹽的含量，從而導致漿液中新出現的氣泡彈性更好，穩定性更佳，***終導致泡沫量的異常。2）溢流管防虹吸門設計不符合使用標準，過小的防虹吸門不僅在溢流發生時無法有效破壞虹吸問題，而且容易阻塞管道，導致維護成本的增加。3）脫硫系統中廢水清理不及時、不合理，導致了系統中循環水水質不達標，雜質較多。因此在條件允許或預算足夠的情況下投入廢水處理系統，廢水經處理后達到國家排放標準后，定期外排。4）除霧器出現堵塞故障，不能有效的消除泡沫。吸收塔內除霧器主要被用于煙氣出口位置殘留液體的吸除和一定的消除泡沫的作用，其原理是除霧器的沖洗水能在一定程度上壓制和破壞泡沫，而控制了泡沫層的厚度，溢流現象即得到了很好的避免。因此當除霧器出現堵塞故障時，缺少了一股壓制和破壞泡沫的力量，泡沫增大增厚，提高了漿液溢流的發生幾率。5）電除塵器末級除塵器振動頻率也是影響漿液起泡的一大重要原因。由于電除塵器末端除塵器主要用來吸收細灰，細灰易飛揚，因此若電除塵器前后振打頻率一樣的話，極易造成細灰飛揚，不僅會導致煙氣排放時粉塵超標，而且當大量的粉塵進入吸收塔漿液中時，漿液表面張力變大，造成泡程學、信息反饋理論等方面應用到其中，以此構建一個完善的設備全周期的維修防護系統，為化工設備運行的穩定性和安全性提供了基礎性的保障。沫厚度增加，提高溢流發生的概率。電除塵器前后端除塵器振打頻率應有所差異，調整的標準具體根據生成石膏的品質及顏色進行調整。6）脫硫系統正常運行時，由于反應機理，需要鼓入一定量的氧化空氣，但氧化空氣的量突然改變時極易造成漿液起泡，這種現象多發生于氧化風機突然跳閘時，跳閘后氧化風量驟減，打破了吸收塔內原有的氣 - 液平衡，并由此造成漿液起泡，***終出現溢流問題。7）燃煤鍋爐中煤粉燃燒不充分時，就會有部分碳粉隨著煙氣進入吸收塔內，當進入吸收塔內的煙氣中碳粉含量大于7%時，吸收塔內發生起泡溢流問題的頻率就會大幅提高。3 漿液起泡溢流的危害1）當吸收塔內出現起泡問題時，隨著氣泡越來越多，導致形成泡沫層并越來越厚，勢必會壓縮吸收塔內漿液反應區的空間，增加了漿液脫硫的負荷，脫硫效率明顯降低。單位體積內的漿液若長時間超負荷工作，勢必會增加漿液中亞硫酸鹽的濃度，而亞硫酸鹽濃度的提高又會增加泡沫厚度，導致脫硫系統陷入死循環中。2）當吸收塔內泡沫過多造成溢流問題時，吸收塔前后連接設備及管道均會受到腐蝕，當設備、管道長時間存在于腐蝕的環境中時，輕則磨穿管道，造成漏煙問題，重則造成前后設備的損壞，導致脫硫系統無法正常運轉，***終造成停工停產。如溢流后會導致 GGH 無法正常對煙氣進行換熱處理，溢流嚴重時會堵塞 GGH，增加升壓風機和引風機的工作負荷，***終會導致爐膛無法維持負壓。3）起泡溢流會使石膏排出泵工作時排出大量氣泡，導致泵工作電流的不穩定，***終會造成該泵的損壞。4 預防和緩解漿液起泡的措施1）完善溢流管防虹吸門的設計，增大虹吸管道的直徑，并增加沖洗管的設計。2）選擇停機維護時，更改排煙管道的傾斜度***一定程度，溢流發生時漿液可依靠自身重力流回***吸收內為宜。3）煙道內加裝沖洗水管道，***大限度地保護設備不受漿液的腐蝕。4）吸收塔內用于補水的水質應嚴格把控，循環水應加強過濾；石灰石料中的 MgO 和 SiO2含量應嚴格把控，超標的石灰石料堅決不使用。5）盡可能使吸收塔內所有補充用水都經過除霧器進入塔內；定期分析除霧器沖洗水壓。6）條件允許的情況下，廢水系統應及時外排廢水。7）及時、準確地調整燃燒環境，定時清理磨煤機分離器，減少顆粒超大的煤粉進入燃燒室的概率。8）氧化風機的運行狀況應視吸收塔內反應情況而定，切不可長時間鼓入過量的氧化空氣，結合***終石膏的成色確定氧化空氣的需求量，從而制訂合理的氧化風機啟停時間。9）吸收塔內各處漿液密度不同，為了使差壓變送器測量法計算得到的數據更加接近真實值，取樣處應從上***下多選幾處。10）若經過上述措施后漿液仍然起泡嚴重，***好的解決辦法是更換部分漿液。5 結語研究表明，在石灰石 - 石膏濕法煙氣脫硫工藝中吸收塔漿液起泡溢流不僅僅是由一個原因引起的，往往由多方面的因素造成的。當吸收塔內出現起泡溢流問題時，應及時、準確地分析出造成起泡溢流的原因，根據原因有針對性地制訂應對措施，及時制止漿液溢流的持續發生，***大限度地保護連接管道及設備。

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