城镇供热工程项目中集中补水站水处理系统的建设

侯俊琴

（太原市市政工程设计研究院 山西太原 030002）

0 序言

集中供热是目前城市及农村建设的发展趋势，同时具备有利于管理、费用低、投资少等优势，而被广泛采用的一种供热方式。为了保证供热系统长期高效运行，集中补水站水处理系统的建设是必不可少的环节。目前，补水站的水源都是来自于自来水或者井水，其杂质较多，对供热设备损伤较大，运行时间一长，加之高温环境下，极易形成坚硬的水垢，影响系统工作效率。

1 工艺流程

系统运行工艺流程如图1所示。

2 工艺说明

2.1 自清洗过滤器

图1 系统工艺流程

自清洗过滤器的结构采用特殊工艺完成，不仅能够实现对原水的高 效过滤，还能够完成对过滤器滤芯的清洁排污功能，并且采用了智能化控制方式，大大降低了人工干预过程。

2.1.1 运行模式

当注入设备的水流经过过滤器时，会通过两级过滤装置进行过滤，原水中大颗粒物质会被阻挡在第一级滤网处，小颗粒的物质会被阻挡在第二级滤网处，最后流出的水质能否满足后去装置使用要求。过滤器的智能化触发装置主要是针对过滤器二级滤网内测杂质的积攒程度进行判定，通过压力传感器进行感应，当滤网内外的压差达到警戒值时，过滤器的自动装置进入工作状态，完成清洗任务。

2.1.2 运行特性

过滤器的自动清洁功能主要是实现了滤网的反冲洗过程，在该功能的运行过程中需保持径流过滤器的水源不断。自清洁过程主要是利用二级滤网与吸附口之间存在的压力进行反冲洗，并且能够保持主设备运行正常，不影响正常供水系统。

2.1.3 技术优点

（1）自清洁能力强、运行时间短、废水量小、内部压力流失较小。

（2）过滤网的工艺精度高，能够适应不同的水质。

（3）清洗功能运行时，不影响主系统的正常使用，可以持续供水。

（4）基于滤网材质的特殊性，可以实现终身免维护。

2.2 超滤装置

超滤采用膜分离技术既能够实现对相应溶液的进化，也能够完成溶液的分离。超滤膜系统的过滤介质采用超滤膜实现，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。

2.2.1 过滤原理

采用反向压力差的特性，能够实现对原料溶液中的部分溶剂和部分溶质颗粒利用压力的作用传递到低压测，而其中含有的大颗粒溶质被滤网膜阻隔子高压侧，料液积累到一点程度以浓缩液的方式排除。

在超滤进行时，由泵提供推动力，在膜表面产生两个分力：①垂直于膜面的切向力，使水分子透过膜面；②与膜面平行的切向力，对膜表明的截留物产生冲刷力如图2所示。

图2 过滤模式

2.2.2 结构

超滤系统根据滤网膜孔径的大小存在以下三种溶质截留方式：

（1）溶质被吸附到滤网膜的表层以及微孔的孔壁上。

（2）溶质阻塞在微孔中被除去。

（3）溶质被机械地截留在膜表面。

2.2.3 影响超滤过程的因素

（1）超滤透过通量。

超滤在操作压力为0.1～0.6MPa、温度为45℃以下时，其透过通量应在 100～500L/m2·h 为宜。

（2）温度。

在膜设备和处理物质允许的最高温度下进行操作，高温可以减少料液的粘度，从而增加传质效率，提高透过通量。

2.3 反渗透模块

反渗透技术主要是采用内外压力差的方式进行调节渗透平衡状态，因此，采用该技术我们可以用压力使溶质与溶剂分离。

2.3.1 该模式下的出水量与温度关系

采用反渗透技术，在保持内外压力恒定不变的情况下，出水量与温度持正比关系，每升温1℃，增加出水量为2%～4%。

2.3.2 该模式下的出水量与压力关系

采用反渗透技术，在保持其它外界因素稳定情况下，有效压力与设备出水量存在直接性联系，出水量的大小随压力的变化而变化，存在正比关系。

2.4 除氧器

对于常温过滤式的除氧器，其内层的过滤材料主要采用海绵铁为主。除氧器采用独立罐体结构设计，其内部采用双反冲洗的结构设计，能够有效清理过滤材料上堆积的截留物质和氧化反应后的残留物。

2.4.1 运行模式

除氧器的内层过滤材料中的海绵铁，其内部结构呈多孔状，能够有效使水中的氧与铁发生彻底地氧化反应，从而降低注入除氧器的溶液中含氧量，能够保证溶液含氧量不高于0.04mg/L。

除氧器内层的化学反应方式如式（1）与式（2）：

Fe（OH）2的化学反应产物具备较强的吸附能力，粘附在容器内层的海绵体材料上；Fe（OH）3为式一产生的二价铁化合物氧化形成，该氧化物的形状呈絮状，并且与水不会发生溶解反应，最终沉淀到过滤材料中，利用自动反冲洗功能实现过滤网的清洁。

2.4.2 除氧器优势

（1）该系统的供水运行方式可实现即供即处理功能，无需复杂的水处理方式。

（2）除氧器采用内层化学反应方式实现溶液含氧量有效降低，满足国家锅炉用水标准。

（3）设备品种齐全，控制方式可根据用户要求选择全自动或手动控制方式。

（4）除氧器的控制模式采用手自一体化，可实现自由性选择。

3 结论

水处理设施的良好运行决定这供热系统运行的安全性、经济型及稳定性，只有规划合理的处理方案搭配高效的运行设施，并进行妥善维护和保养，才能保证水质符合供热热网补水水质要求，为生产运行提供基础保障。