凝结水是蒸汽锅炉的产物,当水在锅炉中被加热转变为蒸汽后,蒸汽在使用后降温再变相为水,经凝结水管道回收。凝结水是饱和的高温软化水,其热能价值占蒸汽热能价值的25%左右,而且也是洁净的蒸馏水,适合重新作为锅炉给水。但在回收过程中,凝结水接触的管道、容器钢材可能会氧化腐蚀,生成氧化铁(Fe3O4、Fe2O3)颗粒物和胶体,同时还可能混入油,因此凝结水在回用前需要进行除油除铁处理。
凝结水除铁技术
除铁是蒸汽凝结水处理流程中的重要环节,凝结水除铁的主要任务就是去除水中的氧化铁颗粒物和胶体。国内在凝结水除铁项目中出现过的除铁工艺主要有以下几种:
- 过滤除铁:如纤维过滤器、覆盖过滤器、精密过滤器、陶瓷过滤器等。但这类方法存在频繁反冲洗的问题,由于氧化铁胶体颗粒度很小,精度要求越高需要过滤的孔径越细小,越容易造成堵塞,需要频繁的反冲洗才能保持良好的功能,有时甚至24小时必须反冲洗一次,导致收水率大大降低,且可能产生二次污染。
- 高梯度电磁除铁:能够有效去除凝结水中氧化铁,但运行成本昂贵,且内部的不锈钢丝填料更换费用也较高,通常只在精度要求很高的场合使用。
- 磁增益复合除铁:这是一种创新的凝结水除铁技术装备,具有电磁除铁设备对氧化铁的针对性的凝聚效能。同时该除铁技术设备的电、水耗及材料耗费低,寿命长,无需更换填料,除铁效果稳定,适应性强,操作管理简单方便。其原理是利用氧化铁微粒的铁磁性(Fe3O4)和顺磁性(Fe2O3),在磁场中会被磁化而具有磁性,让凝结水流经有组织的磁场,使水中氧化铁被磁化而使其相互具有较强的吸附凝聚性,更易被后续处理过程去除。
凝结水除油技术
目前的凝结水除油技术主要有以下几种:
- 覆盖过滤器工艺:使用木质素和活性炭覆膜过滤,有时后续跟活性炭大罐。但整个系统控制复杂,容易出现问题,需要频繁的覆膜,操作比较繁琐。且精度不高,一般在2MG以下,无法抗大油量冲击。
- 精密过滤器+活性炭纤维技术:前置陶瓷过滤器或者其他的精密过滤器,后续的用活性炭纤维。但同样由于过滤精度要求很高,过滤器的孔径很小,越易被堵塞,反冲洗频繁。后续的活性炭纤维也需要频繁再生,无法保证出水含油的稳定。
- 树脂吸附工艺:通过配置亲油树脂进行油的吸附,后续用活性炭保护。但无法抗大油量冲击,流速较慢,导致整个设备体积庞大,反冲洗频繁,造价比较贵,适用场合较少。
- 陶瓷膜错流工艺:利用陶瓷膜过滤,同时内置循环泵进行错流冲洗陶瓷膜表面,后续用活性炭保护。但耗电量大,使用效果如精密过滤器,造价比较高。
- 阻截除油技术:利用独特的HK阻截膜来实现对水中憎水性分散质的分离。HK阻截膜具有极强的憎油特性。阻截除油工艺具有量化设计除油精度、除油精度高、设备运行期间不需要反冲洗、收水率高等优点,同时对于除盐水平衡具有重要的安全稳定的意义。是目前最先进的凝结水除油处理工艺。
凝结水除油除铁装置
凝结水除油除铁装置是去除凝结水中油和铁的核心设备,产水可满足《GB12145-2016》中对油含量和铁含量的锅炉给水要求。
凝结水回用作为锅炉给水,可以减少除盐水制水的费用和污水排放量,提高锅炉给水质量,降低燃料消耗,减少锅炉烟尘的排放量,并提高炉水纯度,减少锅炉受热面结垢,降低排污损失。随着水资源世界范围的日趋短缺和水价的不断上涨,对污水进行回用,不但减少了外排水量,改善了周边生活环境,而且作为工业用水,其经济效益也越来越明显。
总的来说,凝结水除油除铁是确保凝结水能够高质量回用的重要环节,选择合适的除油除铁技术和设备对于提高水资源利用效率和节能减排具有重要意义。