反渗透水处理技术在CZ锅炉房的应用

杨 涵，曹晓玲

（江苏油田分公司采油二厂，江苏淮安 211600）

反渗透水处理技术在CZ锅炉房的应用

杨 涵，曹晓玲

（江苏油田分公司采油二厂，江苏淮安 211600）

采油二厂蒸汽锅炉房源水均采于地表水源井的水，原水的碱度都超过5mmol/L，CZ锅炉房达到9mmol/L，水的硬度控制在3mmol/L以内。对于分渗透水处理设备采用钠离子的交换器，严格执行国家标准中对工业锅炉水质标准的规定，使锅炉给水的酸碱度数据控制为6mmol/L—26mmol/L，如果要控制锅炉炉水碱度，首先要保证锅炉给水碱度底，其次通过排污来控制锅炉炉水碱度。如控制锅炉炉水碱度26mmol/L，其排污率在5%以下，锅炉给水碱度至少在1.25mmol/lL以下，而原水经过钠离子交换器处理后其碱度保持不变，硬度可以按照要求控制在0.03mmol/Ll以下；为了使锅炉炉水碱度达标，只有通过加强排污来保证，如此不仅浪费热能，排出的污水还污染环境。

CZ锅炉房；反渗透水处理技术；应用

1 钠离子交换器的工作原理

逆流的水处理技术措施中，钠离子交换器使用的是阳离子交换树脂，使硬度比较高的水，逆流通过树脂交换剂，脱除水中的钙离子和镁离子，将钠离子置换到锅炉水中，改变原有水质的结构组成，将钙镁离子改变为钠离子，性质比较温度，不容易产生更多的沉淀物，而使水质得到了软化处理。

如果钠离子交换器处理后的水质化验，其中的钙镁离子含量仍然比较高的情况，说明钠离子交换树脂已经失效，必须进行更换，或者再生处理，才能恢复交换作用，使水质中的钙镁离子达到硬度的要求，否则，利用一定浓度的盐水对交换剂所在的层进行再生，直到恢复正常处理能力为止。钠离子交换再生的反应为：

综上所述：离子的交换吸附作用，将硬水中的钙镁离子置换掉，降低了水中的阳离子成分的含量，进而降低水的硬度，避免对锅炉造成严重的腐蚀，而经过钠离子交换树脂的作用，达到交换的效果，而离子交换树脂能够进行再生处理，材料的利用比较充分。

2 反渗透水处理装置的工作原理

2.1 反渗透水处理的原理

RO是反渗透的英文缩写方式，反渗透的作用必须在一定的压力作用下，将溶剂驱动到半透膜的区域，使其进入到低压区域，将溶液中的其他的成分阻止在高压区域，实现了溶剂和溶液的分离，达到最佳的水处理效果。

反渗透装置设备结构简单，设备体积小，操作简单，维护简单，水质稳定。由高压泵、反渗透膜组件，清洗系统及控制仪表组成。反渗透装置运行时，必须保证溶液和溶剂的分离，将溶剂驱替进入半透膜的低压区域，而使更多的水进行高压区域，经过反渗透组件半透膜的作用，脱出水中大量的盐以及微生物等成分，提高了水质的指标，去除率高达97%~98%。

3 反渗透水处理装置的应用效果

3.1 降低排污率

如果将排污率控制在5%以下，锅炉的给水碱度至少要在1.25mmol/L。

经过反渗透装置处理后的源水碱度为0。

用钠离子交换器软化水作为锅炉的给水，炉水的总碱度在25mmol/L左右，根据国家对于工业锅炉水质标准的规定，要求锅炉的给水水质的酸碱度必须控制在6~26mmol/L，在使用锅炉平均每2h排污一次，每次排污量为0.2~0.3m3而经过反渗透装置处理的水作为锅炉的给水，其总碱度在7左右，锅炉在使用中2d排污一次，其排污约等于0。有效的控制锅炉排污率，可以减少排污带来的热损失，减少供热燃料的消耗，降低了职工的劳动强度。

3.2 提高锅炉效率、延缓设备寿命

由于经钠离子交换器前后源水的碱度保持不变，硬度在0.03mmol/L。对我厂的源水进行酸碱度的试验，在试验的过程中，使用酚酞试纸进行酸碱度验证时，酸的消耗量为0，即酚酞碱度为0，则根据水中酚酞碱度以及甲基橙碱度的含量，可以得出的结论为：水中的成分是以HCO-3形式存在的强碱弱酸盐。

当HCO-

3进入锅炉内部，由于受热产生分解作用，释放出CO2气体，反应方程式为：

生成的CO2气体和蒸汽共同流入处理流程，经过蒸汽和水的热能交换，进入到冷凝水中，导致冷凝水成为酸性水。因此造成换热器底部、出口至凝结水箱的流程腐蚀，腐蚀产物污染了凝结水，导致凝结水不能回收，造成热能和水资源浪费。

通过测试，通过反渗透水处理装置处理后的水的硬度为0，由于反渗透装置能有效地去除水中的可溶性盐分、胶体、有机物及微生物，因此会大大降低了锅炉的结垢、积水渣及腐蚀等情况，提高了锅炉的热效率，延长锅炉的使用寿命。

3.3 节能减排，降低自用油

对比CZ锅炉房原水碱度9mmol/L，按照5%的排污率计算，应用反渗透装置技术处理的水比钠离子交换器处理的水作为锅炉的给水，可以减少燃油消耗247t/a。

4 结论

通过反渗透装置的应用，锅炉给水的水质显著提高，硬度和碱度完全满足锅炉的给水要求。排污率明显降低，不仅降低排污对自然环境的污染，还减少了热损失，节约了燃料，降低了工人的劳动强度。同时随着给水的硬度进一步改善，水中基本上不含成垢离子，改善了锅炉的结垢情况，降低了结垢导致的换热效率降低，锅炉的维护保养更加简便。

[1] 吴慧艳，郑孝艳.反渗透技术在锅炉补给水处理中的应用[J].科技传播，2013，（6）：163-164.

Application of Reverse Osmosis Water Treatment Technology in CZ Boiler Room

Yang Han，Cao Xiao-ling

Steam boiler house water is collected in the surface water source of water，raw water alkalinity is more than 5mmol/L，CZ boiler room to 9mmol/L，water hardness control in 3mmol/L or less.For the sub-permeable water treatment equipment using sodium ion exchanger，strict implementation of national standards for industrial boiler water quality standards，so that the boiler feed water pH data control of 6-26mmol/L，if you want to control the boiler furnace water alkali Degree，first of all to ensure that the boiler water to the basic degree of the end，followed by the sewage to control the boiler water alkalinity.Such as control boiler boiler water alkalinity 26mmol/L，the sewage rate of 5% below the boiler feed water alkalinity at least 1.25mmol/L below，while the raw water through the sodium ion exchanger after treatment of its alkalinity remains unchanged，hardness Requirements in the control of 0.03mmol/L below；in order to make the boiler water alkalinity standards，only by strengthening the sewage to ensure that，so not only a waste of heat，the discharge of sewage pollution of the environment.

CZ boiler room；reverse osmosis water treatment technology；application

TK227.8

B

1003–6490（2017）05–0203–02

2017–04–06

杨涵（1990—），女，江苏扬州人，助理工程师，主要从事油气储运工程工作。