城鎮(zhèn)供熱工程項(xiàng)目中集中補(bǔ)水站水處理系統(tǒng)的建設(shè)

侯俊琴

（太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院 山西太原 030002）

0 序言

集中供熱是目前城市及農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展趨勢，同時具備有利于管理、費(fèi)用低、投資少等優(yōu)勢，而被廣泛采用的一種供熱方式。為了保證供熱系統(tǒng)長期高效運(yùn)行，集中補(bǔ)水站水處理系統(tǒng)的建設(shè)是必不可少的環(huán)節(jié)。目前，補(bǔ)水站的水源都是來自于自來水或者井水，其雜質(zhì)較多，對供熱設(shè)備損傷較大，運(yùn)行時間一長，加之高溫環(huán)境下，極易形成堅(jiān)硬的水垢，影響系統(tǒng)工作效率。

1 工藝流程

系統(tǒng)運(yùn)行工藝流程如圖1所示。

2 工藝說明

2.1 自清洗過濾器

圖1 系統(tǒng)工藝流程

自清洗過濾器的結(jié)構(gòu)采用特殊工藝完成，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對原水的高 效過濾，還能夠完成對過濾器濾芯的清潔排污功能，并且采用了智能化控制方式，大大降低了人工干預(yù)過程。

2.1.1 運(yùn)行模式

當(dāng)注入設(shè)備的水流經(jīng)過過濾器時，會通過兩級過濾裝置進(jìn)行過濾，原水中大顆粒物質(zhì)會被阻擋在第一級濾網(wǎng)處，小顆粒的物質(zhì)會被阻擋在第二級濾網(wǎng)處，最后流出的水質(zhì)能否滿足后去裝置使用要求。過濾器的智能化觸發(fā)裝置主要是針對過濾器二級濾網(wǎng)內(nèi)測雜質(zhì)的積攢程度進(jìn)行判定，通過壓力傳感器進(jìn)行感應(yīng)，當(dāng)濾網(wǎng)內(nèi)外的壓差達(dá)到警戒值時，過濾器的自動裝置進(jìn)入工作狀態(tài)，完成清洗任務(wù)。

2.1.2 運(yùn)行特性

過濾器的自動清潔功能主要是實(shí)現(xiàn)了濾網(wǎng)的反沖洗過程，在該功能的運(yùn)行過程中需保持徑流過濾器的水源不斷。自清潔過程主要是利用二級濾網(wǎng)與吸附口之間存在的壓力進(jìn)行反沖洗，并且能夠保持主設(shè)備運(yùn)行正常，不影響正常供水系統(tǒng)。

2.1.3 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

（1）自清潔能力強(qiáng)、運(yùn)行時間短、廢水量小、內(nèi)部壓力流失較小。

（2）過濾網(wǎng)的工藝精度高，能夠適應(yīng)不同的水質(zhì)。

（3）清洗功能運(yùn)行時，不影響主系統(tǒng)的正常使用，可以持續(xù)供水。

（4）基于濾網(wǎng)材質(zhì)的特殊性，可以實(shí)現(xiàn)終身免維護(hù)。

2.2 超濾裝置

超濾采用膜分離技術(shù)既能夠?qū)崿F(xiàn)對相應(yīng)溶液的進(jìn)化，也能夠完成溶液的分離。超濾膜系統(tǒng)的過濾介質(zhì)采用超濾膜實(shí)現(xiàn)，膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力的溶液分離裝置。

2.2.1 過濾原理

采用反向壓力差的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)對原料溶液中的部分溶劑和部分溶質(zhì)顆粒利用壓力的作用傳遞到低壓測，而其中含有的大顆粒溶質(zhì)被濾網(wǎng)膜阻隔子高壓側(cè)，料液積累到一點(diǎn)程度以濃縮液的方式排除。

在超濾進(jìn)行時，由泵提供推動力，在膜表面產(chǎn)生兩個分力：①垂直于膜面的切向力，使水分子透過膜面；②與膜面平行的切向力，對膜表明的截留物產(chǎn)生沖刷力如圖2所示。

圖2 過濾模式

2.2.2 結(jié)構(gòu)

超濾系統(tǒng)根據(jù)濾網(wǎng)膜孔徑的大小存在以下三種溶質(zhì)截留方式：

（1）溶質(zhì)被吸附到濾網(wǎng)膜的表層以及微孔的孔壁上。

（2）溶質(zhì)阻塞在微孔中被除去。

（3）溶質(zhì)被機(jī)械地截留在膜表面。

2.2.3 影響超濾過程的因素

（1）超濾透過通量。

超濾在操作壓力為0.1～0.6MPa、溫度為45℃以下時，其透過通量應(yīng)在 100～500L/m2·h 為宜。

（2）溫度。

在膜設(shè)備和處理物質(zhì)允許的最高溫度下進(jìn)行操作，高溫可以減少料液的粘度，從而增加傳質(zhì)效率，提高透過通量。

2.3 反滲透模塊

反滲透技術(shù)主要是采用內(nèi)外壓力差的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)滲透平衡狀態(tài)，因此，采用該技術(shù)我們可以用壓力使溶質(zhì)與溶劑分離。

2.3.1 該模式下的出水量與溫度關(guān)系

采用反滲透技術(shù)，在保持內(nèi)外壓力恒定不變的情況下，出水量與溫度持正比關(guān)系，每升溫1℃，增加出水量為2%～4%。

2.3.2 該模式下的出水量與壓力關(guān)系

采用反滲透技術(shù)，在保持其它外界因素穩(wěn)定情況下，有效壓力與設(shè)備出水量存在直接性聯(lián)系，出水量的大小隨壓力的變化而變化，存在正比關(guān)系。

2.4 除氧器

對于常溫過濾式的除氧器，其內(nèi)層的過濾材料主要采用海綿鐵為主。除氧器采用獨(dú)立罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其內(nèi)部采用雙反沖洗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠有效清理過濾材料上堆積的截留物質(zhì)和氧化反應(yīng)后的殘留物。

2.4.1 運(yùn)行模式

除氧器的內(nèi)層過濾材料中的海綿鐵，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈多孔狀，能夠有效使水中的氧與鐵發(fā)生徹底地氧化反應(yīng)，從而降低注入除氧器的溶液中含氧量，能夠保證溶液含氧量不高于0.04mg/L。

除氧器內(nèi)層的化學(xué)反應(yīng)方式如式（1）與式（2）：

Fe（OH）2的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物具備較強(qiáng)的吸附能力，粘附在容器內(nèi)層的海綿體材料上；Fe（OH）3為式一產(chǎn)生的二價鐵化合物氧化形成，該氧化物的形狀呈絮狀，并且與水不會發(fā)生溶解反應(yīng)，最終沉淀到過濾材料中，利用自動反沖洗功能實(shí)現(xiàn)過濾網(wǎng)的清潔。

2.4.2 除氧器優(yōu)勢

（1）該系統(tǒng)的供水運(yùn)行方式可實(shí)現(xiàn)即供即處理功能，無需復(fù)雜的水處理方式。

（2）除氧器采用內(nèi)層化學(xué)反應(yīng)方式實(shí)現(xiàn)溶液含氧量有效降低，滿足國家鍋爐用水標(biāo)準(zhǔn)。

（3）設(shè)備品種齊全，控制方式可根據(jù)用戶要求選擇全自動或手動控制方式。

（4）除氧器的控制模式采用手自一體化，可實(shí)現(xiàn)自由性選擇。

3 結(jié)論

水處理設(shè)施的良好運(yùn)行決定這供熱系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)型及穩(wěn)定性，只有規(guī)劃合理的處理方案搭配高效的運(yùn)行設(shè)施，并進(jìn)行妥善維護(hù)和保養(yǎng)，才能保證水質(zhì)符合供熱熱網(wǎng)補(bǔ)水水質(zhì)要求，為生產(chǎn)運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障。