浅析水处理设备在区域供热方面的应用
兰州市热力公司于 1976 年开始筹建， 至今已形成供热能力 680 万平方米， 其中四座锅炉房直接供暖 110 万平方米， 热电联产供热面积 540 万平方米， 建成供热管网 32 公里， 29mW 调峰锅炉房三座（ 其中天然气调峰锅炉房一座， 燃煤锅炉房两座）， 热力站 85座， 建成配套建筑 6700 平方米， 有水处理设备约 89 套。而在水处理设备中， 有 50 套属于1998 年日元贷款招标项目中由北京昌宁集团中标生产的自动软水设备及 30 多套电子除垢仪设备， 昌宁集团的设备属于最初手动产软水的浮动床水处理设备， 并且是时间控制的软水设备， 它的原理是在生产一定时间的软水后 ， 再 生→小 清 洗→大 清 洗→松 床再生， 并且在这些操作中， 随时由值班人员操作完成这一系列的生产过程。
近几年， 软水器引进国外先进技术， 有了很大的变化， 分类也多样化， 软水器的分类根据水再生方式分为顺流再生式和逆流再生式两大类。现在应用的品牌有根据控制器分为美国康科、怡口净水、阿图祖、福莱克、奥特洛等。再生控制方式： 时间型和流量型， 另一类电子除垢仪。
一、经过多年的经验， 建议选用节能型的水处理设备
兰州市热力公司在 1990 年－ 1998 年为满足生产需要， 给原来的锅炉供热站和热电联产热力站配置了LZFN－12 型（甘肃火电公司生产）和昌宁集团的钠离子交换器。由于设备老化，操作复杂，再生效果差， 处理水量低，设备占地面积大， 反洗需要水量大,造成水质超标，耗盐量高等问题。为此， 于 2000年3月以来引进了美国福莱克、康科、阿图祖、怡口净水等水处理设备， 结构如图所示：
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该设备结构紧凑， 安装简单， 罐体为高强度玻璃钢， 美观坚固、耐压 （ 工作压力可达1．0mPa）防腐性强， 使用寿命长。罐体上装有集成控制器， 是该设备的中枢系统， 所有的离子交换等操作程序都可调节。
原水处理设备需人工连续监测其出水水质， 从而判断水处理效果， 然后按照一套复杂的操作程序完成再生过程。现在新设备则采用流量控制水量， 当制水量达到设备定值时，能自动进入再生程序， 只需人工定期添加再生剂（盐）， 就可实现全自动出水。
锅炉水质处理操作水平直接影响交换量和盐耗两项系数的高低， 交换容量普遍运行在 400－ 500 mol／m3 树脂， 而 盐耗一般达到300－ 400g／mol。福莱克、怡口净水等设备采用逆流再生， 具有再生剂（盐）用量低，出水水质好及排出再生废液浓度低等优点， 而且全部采用软化水溶液再生， 进一步提高了再生效果，并利用电脑控制再生，避免了人为因素的影响，严格的自动控制一般可使交换容量达到 1000mol／m3 树脂以上， 盐耗小于 100g/mol，节盐 30%－ 50%。该设备不需要盐泵， 正常电耗 3－10W。正常水耗 3%－7%。
二、水处理器废水再利用
树脂水处理设备在生产软水时， 要产生一部分废水。大多水处理工艺中， 设计者很少考虑软水器废水再利用， 这部分废水占生产软化水总量的5%－ 10%左右。人工操作的软水器所产生的废水则更多， 将软水器的废水再利用， 不仅必须， 而且可行。
（一）废水利用的措施
1．树脂软水器正洗废水的性质。从钠离子树脂软水器的工作原理得知， 再生溶液 NaCl与失效钠离子树脂进行置换后， 软水器内的水中主要含有大量的氯离子，钙和镁离子。在进行正洗工作时， 开始从软水器内冲出来的氯根含量在 1000mg/l 左右， 它和钙和镁离子形成 CaCl。正洗终结的标准是出水硬度≤0．03mol/L， 即达到锅炉的水质标准。由此可见，由含有 CaCl 成分和软水合成的正洗废水其硬度优于自来水。
2．水浴除尘器循环水的性质。煤在炉膛内燃烧后产生的烟气中， 主要含有 SO2 成分， 与烟气、水浴除尘器中的水相互混合后， 从水浴除尘器排出的水即成为煤灰和烟气混合的灰水。烟气中原有的 SO2 与水中的氧分子结合构成 SO3 溶液混合在水浴除尘器排水中呈弱酸性。由于水浴除尘器的循环水量在运行中不断消耗， 需要经常补充自来水。
3．措施： 通过以上分析， 将正洗废水引入水浴除尘器的循环， 水池得到再生利用， 经济上合算， 技术上可行。将正洗废水引入水浴除尘器的循环水池， 需要安装长度 40 米， 管径DN110mm 的 PVC 排水管及相关阀门等。需材料费约 1000 元。见图 2
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（二）效果：
1． 改善水浴除尘器的循环水沉淀池中的水， 由于水中含有较多 SO3 成分， 现将软水器的正洗废水引入后， 有效地改善了除尘器循环水的酸性。
2．节约自来水将正洗废水引入沉淀池后， 代替了补充消耗的自来水， 每年可节约 4500m3 左右的自来水 （ 按 2 台 10 吨锅炉）， 按本地水价 2．00元／m3 计算， 每年可节约 9000．00 元。
（三）建议
由于正洗废水的水质性质（ 硬度） 优于当地的自来水， 除上述利用范围之外， 还可有下列用途。
1．用水树脂软水器的反洗， 需要设置反洗水箱和管道系统， 投资 5000－ 7000 元， 即可实现， 对于大中型锅炉房比较合算， 对于自来水年耗量在 2000m3 左右的锅炉房 2－3年收回成本。
2．可将树脂软水器的全部废水（正、反洗）收集， 用于锅炉的风机、水泵、出渣系统等的冷却， 提高水的重复使用率， 达到节水的目的。
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