水处理化学技术范例6篇

水处理化学技术

水处理化学技术范文1

关键词:电厂;化学水处理;全膜分离技术;应用

引言

随着工业化和城镇化步伐的加快,水污染现象也越来越突显,而大量水域的污染不仅给人民日常生活带来了巨大影响,同时也给电厂生产带来了严重损害。地表水与地下水是电厂化学水处理主要来源,受污染的地表水、地下水含有各种杂志、有害物质,对设备腐蚀严重,为电厂化学水处理中全膜分离技术应用打下了基础。

1 全膜分离技术概述

1.1 全膜分离技术的定义

全膜分离技术,是指利用膜的选择透过性特点,以薄膜作为媒介,以一定压力作为推动力,将液体中不同粒径、不同成分粒子分离开来的一种方法。膜孔径大小的不同决定了可以通过和不能通过的粒子,只有满足孔径要求的粒子才能通过薄膜,进而实现对于液体分离及其净化。因此,在电厂化学水处理中全膜分离技术是其一,得到了多数电厂化学水处理的应用。电厂化学水处理中全膜分离技术的应用,整个过程不需要辅助使用任何化学药剂,而是以三膜过滤工艺通过层层膜的分离,来实现对水的净化处理,实现将原水转变为水质符合国家某相关水质标准要求的水。根据膜孔径大小,全膜分离技术膜分为反渗透膜、微滤膜及其超滤膜,膜孔径及其分子截留量决定分离性与截留性,可以将每一种成分全部分离出来,充分利用了膜的选择透过性特点,大大提升了水处理效果。

1.2 全膜分离技术的特点

传统水处理技术使用化学药剂,虽能在一定程度上除去水中杂质,但也会造成化学污染,增大设备疲劳度,导致生产无法继续。而无须使用任何化学药剂的、全膜分离技术采用物理手段,在电厂化学水处理中得到应用,则很好的弥补了传统水处理技术存在的化学污染缺陷,且操作简单,便于控制,具有明显的技术优势与特点。采用全膜分离技术进行水处理,更容易得到纯净的水,设备结构简单,且使用数量少,易于维护和控制,在一定程度上降低了成本费用;全膜分离技术具有良好的稳定性能,不需要依靠化学药剂,不需要使用浓酸强碱,因而不会产生任何化学污染,是一种节能环保的水处理技术;全膜分离技术使用设备少、占用空间少,利于节约土地空间,可以显著提高电厂化学水处理效率,减少了设备的能耗,并减少了生产成本,并且使劳动强度得到了很大的降低;应用全膜分离技术实施水处理,对环境无特殊要求,既不要特意营造高温环境,也不需要进行特殊的冷却处理,而只需在常温环境下即可进行膜分离,可以较好的保证处理过程的安全性,降低工艺复杂度。

1.3 全膜分x技术的优势

(1)在整个膜分离技术的应用过程中用到的设备是比较少的,

而且设备结构也相对来说是比较简单的。与传统的化学水处理设备相比来说,它有着操作简便、维护方便等特点,因此,对电厂化学水处理自动化的实现更加有利。(2)在发电厂的化学水处理中使用全膜分离技术可以获得更纯的水和具有更稳定的性能。在生产中如果不用浓碱或者浓酸,就不会出现污染,使得化学水处理便可出现了零排放。(3)在电厂进行化学水处理中,通过全膜分离技术的使用可以大大提高水处理效率,它不需要占太大面积,还使得土地成本取得了节约,并降低设备的能耗。

2 全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用

在电厂化学水处理中,全膜分离技术共包含3道工序,依次为超滤技术、反渗透技术和电除盐技术。这三种技术均以压力作为推动力,采用不同的膜,不同的孔径,利用膜的选择透过性、反渗透性和超滤性,通过三种膜的层层分离来达到除去液体中不同成分物质目的,最终使原水水质达到电厂生产运行要求。

2.1 电除盐技术

电除盐技术以电为源动力,以离子交换膜为载体,通过形成电场来达到分解水的目的。离子交换膜的离子选择透过功能可以有效促进阴阳树脂结合,使得原水中离子迁移力得到很大的提升,并实现了可以将离子去除,使水质满足电厂生产要求。电除盐技术的产生可以说是传统电渗析技术与离子交换技术两种技术的一种有效结合,它既继承了传统电渗析技术的优势,也充分利用了离子交换技术的选择透过,使其在电厂化学水处理中得到应用,并作为全膜分离技术最后工序,有效弥补了传统电渗析技术深度除盐不足问题和离子交换酸碱再生、难连续的技术缺陷。

2.2 反渗透技术

反渗透技术指的是反渗透膜是由高分子材料制成的,通过其反渗透性能,将水中的其他物质截留,而只让水分子通过,是一种有效的水处理技术。该技术的推动力主要来源于两侧膜的静压力,工作压差一般为1.5MPa,能够截留大分子、离子、颗粒、盐类等多种物质,清除率通常可以达到95%,甚至更高。在电厂化学水处理应用中,反渗透技术是全膜分离工艺的第二道工序,起着承上启下的重要作用,既是对第一道工序超滤技术的进一步处理,也是为最后一道工序的深度脱盐奠定基础。

2.3 超滤技术

超滤技术使用的是大孔径超滤膜,并通过压力为动力,其压力值在0.2MPa至0.3MPa之间,主要除去的是水中的大分子物质,如胶状物、颗粒等,而不能使小分子物质,如盐类等透过。作为全膜分离技术在电厂化学水处理应用中的第一道工序,超滤膜技术首先将原水中的大分子物质清除,留下一些小分子物质用于第二道工序作进一步处理。当液体经由水泵进入到超滤器中时,因遇到超滤膜而发生分离,大分子物质、胶体等透过较大孔径的超滤膜被分离出去,与原水中的小分子物质相分离,实现了水的分离、浓缩和净化等一系列处理效果。

3 全膜分离技术应用实例分析

随着各行业对工艺要求的提高,在电厂化学的水处理当中,全膜分离技术得到广泛应用,并逐渐发展成小有规划的体系。此项技术在某个小型电厂中应用起来,这个小型电厂主要是对日常生活中的垃圾进行焚烧处理。该厂总共有两套废物焚烧的设备,每台锅炉焚烧能力大约是500t/d,锅炉补水量是24t/h,补给水是当地的水源,并对原水再过滤,它们都是运用的全膜分离技术,是基于DOS设计系统。该发电厂在工作时,先是通过蓄水池中的水经原水泵,输送到多介质的过滤器,通过活性炭过滤器,使原水中大颗粒被过滤到滤层的外面,使得出现清澈状态,然后继续通过超滤,再进入到反渗透的装置当中,去除其二氧化碳,并进入到淡水槽;在二级反渗透作用下,进入到下级水箱,并通过除盐的装置,实现了锅炉补水。整个过程都是采用的物理手段,没有使用到任何化学试剂,保证了过滤水质量,并且实现自动化控制,从而减少了人工操作错误率,进而降低了成本。

4 结束语

全膜分离技术通过利用膜的透过性等特点,依次使用超滤膜、反渗透膜和离子交换膜形成三膜分离工艺,在电厂化学水处理中的应用能够很好的将原水中的各种杂质除去,使水质满足国家有关标准要求,满足电厂生产要求。随着电厂的不断生产发展,全膜分离技术应予以推广应用,促进其优势效用在电厂化学水处理中充分发挥,推动电厂快速发展。

参考文献

[1]张海林,任红.浅谈电厂化学水处理中膜技术的应用[J].科技创新与应用,2014(11):81-82.

水处理化学技术范文2

关键词:电厂;化学;水处理技术;应用

前言

目前电厂机组生产规模不断扩大,而且随着机组运行各项参数的改变,电厂的化学水处理工艺也日趋复杂化。由于面对较多的化学水处理系统,需要许多重复的运行管理机构,这就需要对化学水处理系统进行集中化的综合控制,这种控制模式也必将成为化学处理技术的发展趋势。而且利用集中的综合化控制模式不仅可以有效的降低工作强度,而且可以在利用较少的人员的基础上,确保工作效率的提高,可以有效降低生产成本,提高生产的安全性和自动化水平。

1 电厂化学水处理技术的特点

由于在当前科学水平不断提高的情况下,各项新技术也在电厂中进行广泛的应用,这就使水处理设备、方式、工艺和监测方法等多个方面都发生了较大的变化,给电厂化学水处理技术带来了新的特点。

1.1 设备集中化布置

传统的电厂化学水处理系统中,通常会按照设备功能的不同进行布置,由于化学水处理系统种类较多,所以在布置上需要占有较多的面积,而且各设备都处于分散的状态下,不仅不利于生产,也不利于管理的需要。而集中化的化学水处理系统其整个流程都得以不断的优化,设备布置上不仅立体、紧凑、而且较为集中,有效的节约厂房的面积和空间,使设备之间能够实现良好的配合,对提高设备的综合利用率及运行管理水平起到了非常重要的作用。

1.2 生产集中化控制

集中化的电厂化学水处理系统其可以将各个子系统的控制统合为一套综合化的控制系统,其控制系统利用可编程逻辑控制器(plc)和上位机的2级控制结构,利用plc来实现各设备上的数据采集和控制,而且在上位机和pcl之间利用数据通信接口实现通信的需要,设置化学总控制室,而总控制室的上位机利用局域网的总线形式将各子系统进行集中联接,从而使整个化学水处理系统可能实现集中监测、操作和控制。

1.3 方式以环保和节能为导向

近年来,随着对环境保护的重视度不断提高,为了尽可能的减少水处理过程中所产生的各种污染,随着环境保护意识的提高,水处理也开始朝着绿色概念方向发展,实现零排污和零清洗。电厂作为水资源消耗的大户,在当前水资源可持续发展战略下,需要合理的利用水资源,提高水的重复利用率。所以在电厂中,需要依靠先进的技术和管理制度,从而实现水资源的循环利用,目前部分电厂中已实现了废水的零排放,对于水资源只进行取水,而不再向水体及环境中排放任何废水,这样不仅实现了水资源的节约,而且也避免了对环境所带来的污染。

1.4 工艺多元化

在以前电厂水处理工艺中,其工艺较为单一,而目前电厂水处理技术则向多元化方向发展。而且在化工材料技术的快速发展下,各种新型的处理技术开始在水质处理中进行应用,不仅使水处理工艺更加多样化,而且也有效的达到水处理的效果。

1.5 检测方法方式日趋科学化

目前在对化学水进行检测时其检测和诊断技术都不断的发展和进步,检测方法和方式更加科学化,利用化学诊断方式,不仅做到了事前防范的作用,而且可以实现在线诊断,分析方式上也实现了痕量分析,检测和诊断技术的成熟,有效的保证了机组运行的安全性和稳定性,减少甚至时避免了事故的发生。

2 电厂锅炉补给水的处理

电厂锅炉在运行过程中,需要加入补给水,而这补给水不能利用不加处理的水,因为自然水资源中含有的物质极易与锅炉内的部分物质发生反应,从而导致锅炉受到腐蚀,影响锅炉运行的安全性,而且锅炉的运行成本和作业效率也会不同程度的降低。所以需要对自然水资源进行处理后才能作为补给水。而一旦补给水工艺环节处理不好,则会导致锅炉内体产生腐蚀性化学物质,在管壁和受热面上进行沉积,而形成铁垢,使其阻碍热传导的进行,同时由于炉体内壁会有坑点出现,从而增加阻力系数,而当管道受到一定程度的腐蚀时,则会导致管道发生爆炸,发生安全事故,给企业带来巨大的财产损失。

2.1 除氧防腐

目前,除氧防腐的途径主要有三种,一是通过物理的方法将水中的氧气排出;二是通过化学反应来排除水中的氧气,使含有溶解氧的水在进入锅炉前就转变成稳定的金属物质或者除氧药剂的化合物,从而将其消除,常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等;三是通过应用电化学保护的原理,使某易氧化的金属发生电化学腐蚀,让水中的氧被消耗掉,达到除氧的目的。目前很多电厂都是采用的热力除氧防腐技术,其是通过给锅炉内加水,再将水加热到沸点,从而使氧的溶解度降低,而水中的氧气不断的排出,这种方法易于操作,较为简单和方便,所以得到广泛的应用。而真空除氧技术则更适宜对热力锅炉、负荷波动大而除氧效果不佳的锅炉上使用,利用此种方法只需在水面30℃~60℃情况下即可达到除氧的目的。而化学除氧防腐技术的方法则较多,但其除氧防腐的效果都很好。

2.2 加氧除铁防腐

目前在电厂锅炉补给水系统中,当铁含量的较高时,则由于内体受到较严重的腐蚀作用,极有可能造成氧化铁污堵和结垢等腐蚀现象的发生,所以在这种情况下,电厂都会采取给水加氧技术来进行解决。目前电厂给水加氧处理通常包括给水加氧和加氨处理,通过给水加氧技术的应用,可以有效的改变补给水的处理方式,使锅炉给水的含铁量降低,抑制省煤器入口管和高压加热管等部位的腐蚀速度,从而可以起到有效的降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率,同时也可以使锅炉化学清洗周期得到延长。

补给水加氧技术是充分利用了氧在水质纯度很高条件下对金属的钝化作用,其是在进行给水加氧的方式下,通过不断向金属表面均匀的供氧,从而使金属表面能够形成一层致密稳定的双层保护膜。这是因为在流动的高纯水中添加适量氧,可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏,使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位,在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜。直流炉应用给水加氧处理技术,在金属表面形成了致密光滑的氧化膜,不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题,还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。为了更好的提高给水加氧处理技术的效果,则需要配备全流量凝结水精处理设备,因为这样可以有效的保证水质的纯度,是给水加氧处理技术能够实施的前提,而且更易于对给水的各项参数进行控制。

在进行给水加氧处理前则需要对锅炉进行化学清洗,使其在运行过程中所产生腐蚀产物都得到清除,从而使炉前系统获得最薄的保护性氧化膜。但利用给水加氧技术时有一点需要明确,其先决条件有两种,其一是水质的高纯度,其二是须有水流动。即需要在流动的高纯水中加入氧气才能使金属表面产生保护性氧化膜,从而达到良好的防腐效果。

参考文献

[1]王晶.反渗透在电厂水处理中的应用[j].中国高新技术企业,2011(25).

水处理化学技术范文3

关键词:电站锅炉; 水处理; 水垢; 除氧; 防腐

中图分类号:TK22 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)09-179-001

一、前言

目前在锅炉的运行中,由于锅炉用水水质不良,受热面结垢的现象比较普遍,从而造成锅炉热效率降低,锅炉、管道的壁面受到腐蚀,锅炉结垢严重时可能会造成熔孔或爆管,直接影响锅炉的运行。水质对锅炉运行的影响。

水垢导热性能很差,必将影响锅炉安全、经济运行,对锅炉进行能效测试[1]后发现,水侧污垢热阻过大是导致锅炉热效率低的主要原因。锅炉传热性能下降,大量热量随烟气排到环境;另外,结垢导致钢管过热造成其强度下降,运行偏离设计工况,容易发生过烧、爆管等情况。

1.水质对锅炉运行热效率的影响

水垢导热系数仅为钢铁的七分之一到千分之一,锅炉结有水垢时,锅炉受热面的传热性能恶化,燃料燃烧放出的热量不能有效传递到锅炉介质中去,大量的热量被烟气带走,造成排烟热损失增加,通常使锅炉出力和蒸汽品质同时降低,锅炉的热效率降低。经过测定,锅炉受热面结1mm水垢,燃料消耗要增加8%~10%[2]。

2.结垢对锅炉安全性的影响

由于水垢导致锅炉运行热效率、出力降低,为了维持锅炉出力,司炉工通常会增加锅炉鼓引风风量和燃料量,来提高炉膛温度增强换热。文献[3]表明,运行压力1MPa的锅炉水冷壁结垢3mm时,壁温将由280℃上升到580℃,导致钢材抗拉强度相应由400MPa降低至100MPa,而一般锅炉管使用温度为350℃以下,因一般低碳钢350℃以上就达到屈服点,450℃以上发生蠕变,这说明锅炉频繁爆管的内因正是锅炉水垢超标。

二、锅炉水处理技术

1.氧气隔离防腐

当下有三种主流的除氧防腐办法:一是利用物理方法去除水中存在的氧气;二是采取化学原理来除氧,普遍使用药剂除氧与钢屑除氧等,主要是通过添加化学物质到补给水中,与水中氧气反应生产固定金属物质或别的化合物,使水中氧气消除后再进入锅炉;三是电化学保护原理的应用,就是通过加入某种易氧化的金属到水中,和水中氧气发生电化学腐蚀反应实现消除氧气。

2.加氧除铁防腐

锅炉内部氧化铁造成的结垢、堵塞等腐蚀情况,主要是由于补给水中含铁太多,快速有效的办法就是往补给水里加入氧气。这种方法和除氧技术互相对立两种除腐技术,需要根据锅炉的不同工作状况来选择。加氧除铁技术是要变更给水处理办法,减少补给水中铁含量,适当阻止锅炉节煤器人口管及高压加热器管等处的流动加快腐蚀现象,延缓锅炉内氧化铁在水冷壁管中的沉淀速度,使锅炉的化学清洗周期变长。

3.全膜法水处理技术

近年来,以超滤、反渗透(RO)、电解除盐(EDI)为代表的膜分离技术作为新型的水处理应用技术取得了跨越式的发展。膜分离技术用于电厂水处理系统,工艺简单、运行维护方便、环境友好、产品水质量稳定可靠,受到普遍欢迎,在电力系统中得到了广泛应用,该工艺主要采用膜分离技术制取脱盐水。

三、结论

文章通过理论分析了结垢对锅炉传热效率和安全运行的影响,锅炉受热面结水垢1mm时,燃料消耗要增加8%~10%。针对锅炉水质问题,提出了多种除水垢的方法,包括氧气隔离防腐、加氧除铁防腐和全膜法水处理等技术,提高锅炉水质,保证锅炉经济安全运行。

参考文献:

[1]邝平健,等.工业锅炉节能方法及应用[J]黑龙江电力,2007(6):464—467

[2]张炳雷,等.基于水处理的工业锅炉节能研究[J]节能技术,2009(6):555—566

[3]马庆谦,等.DZIA—13型锅炉水冷壁管裂原因分析[J]工业锅炉,2004(6):55—58

水处理化学技术范文4

【关键词】电化学预氧化技术;水质;腐蚀

0 前言

胜利油田现河采油厂史南联合站年处理污水5000-6000m3,原有污水处理工艺流程中,污水依次进入两个串联的500m3一次除油罐、一个1000m3二次沉降罐、两个并联的200m3缓冲罐,然后加压通过三级过滤,最后进入两个并联的200m3注水罐,外输至配水间、井口,注入地层。取过滤后出水分析:总铁含量超过12mg/L,悬浮固体含量仅为10mg/L左右;然而处理后的污水在外输过程中颜色不断加深,输送到配水间和井口时已变为深黄色,其悬浮固体含量超过50mg/L,且沿途输水管线穿孔现象较为严重。污水稳定性差的原因是原有污水处理流程未考虑来水中二价铁离子的去除问题。

引入电化学预氧化技术,将污水中的二价铁离子氧化成三价铁离子,加混凝剂沉降,即可在较低pH值下实现铁离子的去除,保持水质稳定。

1 电化学预氧化技术原理

电化学预氧化技术是通过电化学的方法先对来水进行预氧化处理,在杀灭细菌的同时,将污水中的二价铁离子氧化成具有凝聚作用的三价铁离子,使其成为对污水净化有益的组分,并将水中的硫化物氧化成单质硫,在混凝药剂的共同作用下彻底打破污水中固有的胶体平衡和弱酸弱碱缓冲体系,将地面条件下容易产生腐蚀、结垢的成份,在污水处理过程中通过混凝沉降而分离去除,使污水中的悬浮物、乳化油等杂质小颗粒聚集成大颗粒,形成体积大、密度高、沉降快的絮体,从水体中完全沉降、分离出来,使水质得以净化达标,实现杀灭细菌、控制腐蚀、抑制结垢和水质达标的目的。

2 电化学预氧化技术在史南站污水处理中的成效

2.1 史南站电化学预氧化工艺流程概况

为解决经过处理的污水热力学稳定性差的问题,在2008年初现河采油厂史南联合站通过对原有污水处理工艺流程的改造,引入了电化学预氧化技术,现有工艺流程为:污水依次进入电化学预氧化装置、两个串联的500m3一次除油罐、混合反应器、两个并联的1000m3二次沉降罐、两个并联的200m3缓冲罐,然后通过三级过滤,最后进入两个并联的200m3注水罐,外输至配水间、井口,注入地层。

2.2 出水水质

在引入电化学预氧化技术以后,史南站经过处理的污水水质得到了明显提高,从有关测试数据上我们可以看出两种工艺处理后的出水水质情况,特别是采用电化学预氧化工艺后,二价铁和硫化物都得到了有效去除,含油量和悬浮物含量也有所降低。

2.3 注水水质

史南站的污水经过处理后需要经过较长距离的输送才能到达配水间,井口,注入地下,这也导致了站内出水水质和注水水质存在一定差别。在原有污水处理工艺下由于二价铁的影响,水质在输送过程中不断变差,而电化学预氧化工艺的引入很好的解决了这一问题。从两种污水处理工艺的沿程水质存档数据我们可以看出:使用电化学预氧化工艺处理后的污水经过长距离的输送,悬浮物没有明显的增多,腐蚀速率也没有明显加快,且没有滋生出SRB菌,有着更好的稳定性,从而很好的解决了站内出水合格,注水不合格的问题。

2.4 输送过程中的腐蚀

长期以来,史南站输水管线的腐蚀问题一直存在,这是由于经过处理后的污水依然含有少量能引起腐蚀的物质,长时间不间断的作用在输水管线上,也会对输水管线造成较为严重的腐蚀,尤其是局部的严重腐蚀更是会引起管线穿孔。尽管这样,史南站使用原有污水处理工艺时的管线频繁穿孔依然让人揪心,回注水的白白流失和不断地堵漏既浪费了大量的物力、人力和财力,又增加了污水处理的成本,这也是现河采油厂史南站决定引入电化学预氧化工艺的一个重要原因。

在使用电化学预氧化工艺以后,在污水的处理过程中,将引起水质不稳定的二价铁离子和引起SRB菌滋生的硫化物去除,污水中的腐蚀物质便不能随着时间增长而迅速攀升,输水管线的腐蚀状况得了有效的控制,尤其是后半程的输水管线穿孔现象大大减少。

2.5 与地层水的配伍性

污水经电化学预氧化处理前后的6项离子分析浓度(单位:mg/L)分别为:

处理水1(K++Na+ 12.582;Ca2+337;Mg2+ 56;Cl- 19.702;SO42-106;HCO3-704;总矿化度33.487);

处理水2(K++Na+12.925;Ca2+326;Mg2+59;Cl-20.152;SO42-112;HCO3-815;总矿化度34.389);

处理水3(K++Na+12.789;Ca2+320;Mg2+51;Cl-19.928;SO42-109;HCO3-785;总矿化度33.982);

处理水平均(K++Na+12.746;Ca2+328;Mg2+55;Cl-19.927;SO42-109;HCO3-768;总矿化度33.960);

来水平均(K++Na+13.034;Ca2+370;Mg2+57;Cl-20.324;SO42-133;HCO3-906;总矿化度34.824)。

由上述可知,污水处理前后出总铁外的其余各项离子浓度没有明显的改变,只是Ca2+、HCO3-离子浓度略有下降。由于污水pH调整到7.0,污水中部分HCO3-转化成CO32-,打破了CO32-与Ca2+的原有平衡关系,以致部分CO32-与Ca2+形成CaCO3沉淀。去经电化学预氧化工艺处理后的污水,按照不同比例与地层水进行混配,在70℃的烘箱中恒温放置7天,分析恒温后污水中Ca2+、Mg2+浓度(单位:mg・L-1)结果为:

(地层水 :处理水): 0:5 / 1:4 / 2:3 / 3:2 / 4:1 / 5:0;

(加热前Ca2+、Mg2+):393.0/ 398.4/ 404.8/ 410.2/ 416.5/ 423.0;

(加热后Ca2+、Mg2+):375.2/ 78.7/ 382.4/ 385.2/ 389.8/ 394.6;

(Ca2+、Mg2+离子下降):17.8/ 19.7/ 22.4/ 25.0/ 26.7/ 28.4。

污水加热后Ca2+、Mg2+浓度较加热前的浓度下降量越大,说明污水的结垢越严重。从上述数据中可得出:恒温后的Ca2+、Mg2+下降量随着处理后污水比例的增加逐渐减少,结垢趋势减弱,说明处理后的水和地层水的配伍性良好。

水处理化学技术范文5

关键词:水工隧洞 衬砌 混凝土 渗水 裂缝处理

中图分类号: TV543 文献标识码: A 文章编号:

水工地下隧洞混凝土裂缝进行化学灌浆处理的目的主要是进行防渗堵漏和补强加固。防渗堵漏要求缝面灌浆后具有较高的抗渗性和抗老化性能,能阻止外来水汽碳化混凝土和锈蚀钢筋,满足结构耐久性和安全运行;补强加固要求缝面浆液固化后有较高的粘接强度,最终要求能恢复混凝土结构的整体性。目前裂缝处理一般采用高渗透改性环氧浆材,但均存在一定的局限性,需研究环保型、低粘度、无收缩、抗老化强、粘接强度高、能满足温度缝反复收缩开裂的处理要求的弹性改性环氧浆材。

1 裂缝处理化学浆材的选择

化学浆材选择应掌握的原则:一是浆材的可灌性,所选化学浆材必须能够灌入裂缝,充填饱满,灌入后能凝结固化,以达到补强和防渗加固的目的;二是浆材的耐久性,所选用材料在使用环境条件下性能稳定,不易起化学变化,并且与混凝土裂缝有足够的粘接强度,不易脱开,对于一些活动裂缝和不稳定裂缝要特别注意这条原则。水工地下隧洞衬砌混凝土裂缝的特点是:裂缝开度较小、外水压力大、浆液较难灌入,一般处理要求既要满足补强又要防渗堵漏,灌浆材料一般采用高渗透改性环氧浆材。我们在渗水裂缝处理过程中采用了EAA、CW、LPL三种高渗透改性环氧浆材,详见表1。

以上三种材料各有优缺点,EAA、CW属糠醛、丙酮改性系列,具有亲水性、粘度低、可灌性较好,缺点是凝固时间长、脆性大,不适宜对变化的裂缝进行处理;LPL浆材属活性稀释剂改性系列具有亲水性、凝固时间快、脆性小、浆材本身不收缩的优点,但粘度大,对于细小裂缝的可灌性差。

表1采用的化学浆材性能比较表

浆材名称 改性系列 粘度 (25℃/2h) 胶凝时间 h 28d抗压强度 MPa 28d粘接劈拉强度 Mpa 适应范围

EAA 糠醛、丙酮改性系列 18 30 36.2~85.7 5.7~23.9 渗水稳定裂缝

CW 糠醛、丙酮改性系列 10cp 26 47.8 4.7 断层改性稳定干裂缝

LPL 活性稀释剂改性系列 350cps 20 50 6.08 干缝

不稳定缝

2 打斜孔埋管法处理渗水裂缝

2.1 工艺流程

裂缝清洗钻斜孔清孔、埋管封缝通风检查浆液配制注浆封孔处理待凝检查表面处理

3.2 重要工艺技术要求

(1)裂缝清洗:对缝面采用高压水进行清洗,直至清晰地露出裂缝为止;

(2)钻孔:在裂缝中心线10~15cm两侧钻斜孔,孔径18mm,孔距40cm,深浅孔交替布置,浅孔深25~30 cm,倾角约50°,深孔孔深40~45cm,倾角约70°。

(3)清孔、埋管:用高压水将孔清洗干净,每孔分上下两层埋设两根注浆管,一进一出,下层管径为8 mm,埋至距孔底5cm,为主注浆管;上层管径为8mm,埋入孔内10cm左右,为排水排气回浆管,埋管材料用速凝水泥。

(4)表面封缝:用玻璃丝布或堵漏灵剂进行封堵,应保证封闭密闭可靠。

(5)通风检查:待埋管材料有一定的强度后,在裂缝和管口处涂少量肥皂水,采用0.2MPa的风压进行通风检查,对于盲孔应在附近重新打孔埋管。

(6)浆液配制:根据灌前压丙酮试验的漏量大小配制浆液,配浆时将固化剂、表面活性剂缓慢注入EAA(或CW)主液中,边注入边搅拌,保持浆液在25℃以下,以提高浆材的可灌性。

(7)化学灌浆

注浆方式:灌前单孔压丙酮量≥10ml者应单孔灌注,漏量

注浆方法:先灌深孔,从下层进浆管开始注浆,待上层回浆管排出孔内水、气后,封闭回浆管。根据吸浆量情况逐步升至设计压力,当吸浆率小于1ml/min时,应保持压力延续灌注30min即可扎管待凝。4~5h后检查注浆效果,对管口不饱满的胶管进行第二次注浆直至饱满。

灌浆压力:开灌压力0.4MPa,当吸浆率小于5ml/min时,逐渐加压至0.5~0.6MPa,二次注浆孔压力可提高至0.8MPa。

注浆过程监控:加强结构的抬动变形监测,如出现异常应及时降压并采取相应措施。

(8)质量检查:裂缝化学灌浆结束14 d后采用压水和钻孔取芯相结合的方法进行。

检查孔压水:采用单点法压水,压力0.5MPa,孔径28,孔深30cm,合格标准透水率q≤0.1Lu。

钻孔取芯:孔径89mm,孔深浅于灌浆孔10cm,粘接强度应达到设计要求。

2.3 打斜孔埋管法施工存在的缺点

(1)温度裂缝走向是个曲面,在混凝土内的走向复杂,一般从钢筋边通过,钻孔时易碰到钢筋,造成的“废”孔较多,对原混凝土结构的整体性造成损坏。

(2)钻孔时的微细粉尘难于有效清出,粉尘易堵塞灌浆通道,浆液难以进入缝面,降低化灌质量。

(3)渗水缝中不能有效地赶水,浆液和水混合影响环氧灌浆材料的固化;也不能满足浆液“从宽处往窄处灌浆最有利”的原则;一旦发现“死孔”无法及时采取补救措施。

(4)施工工序较多,施工工艺繁琐,管容、孔容大,浪费浆材(据统计孔容占58%以上);灌后的裂缝复灌量较大,且需多次复灌,增加了资金投入。

3 无损贴嘴法处理渗水裂缝

3.1工艺流程

注浆嘴加工打磨冲洗裂缝描述贴嘴封缝压风检查灌浆注浆嘴清除质量检查。

3.2 重要工艺技术要求

(1)注浆嘴加工。在外径为6 mm、长度大于6cm的铜管一端焊上边长为3~4cm、厚度为1.5mm左右的方形铁片,铁片中间开直径等于铜管外径的进浆孔,铁片周边钻排列规则的小孔。

(2)打磨:采用砂轮机沿裂缝的两边各打磨20cm的宽度,除去混凝土表面杂物,以免影响注浆嘴的粘贴及封缝效果。

(3)冲洗:是贴嘴法施工最重要的工序,用高压冲毛机沿裂缝开口向两边冲洗,以保证缝口敞开无杂物。

(4)裂缝描述:用刻度放大镜测量裂缝宽度,并对裂缝走向及缝长进行描述,用以调整布置注浆嘴间距及灌浆压力。

(5)贴嘴:根据裂缝描述进行注浆嘴的布置。规则裂缝缝宽小于0.3mm时按间距20cm布嘴,缝宽大于0.3mm时按间距30cm布嘴;不规则裂缝的交叉点及端部均布置注浆嘴。将ECH-Ⅰ型胶抹在注浆嘴底板上,贴嘴时用定位针穿过进浆管,对准缝口插上,然后将注浆嘴压向混凝土表面抽出定位针,定位针未粘附胶认定注浆嘴粘贴合格。

(6)封缝:贴嘴3h后用堵漏灵胶泥将渗水缝口封堵住,2h后用碘钨灯将混凝土表面烘干并用无水酒精洗抹一遍;待干后刮抹一层ECH-Ⅱ型粘胶;当不粘手时再刮抹ECH-Ⅲ型面胶三遍,待ECH-Ⅲ型面胶基本固化后,用堵漏灵加固形成中间高,两边低的伞形封盖

水处理化学技术范文6

关键词:生物铁 接触氧化组合 抗生素

一、研究目的:

制药工业是广州市的支柱工业之一,抗生素化学制原料药又是制药的基础工业,其所产生的废水含大量有毒有机物,如侧链脂、石油醚、丙酮、甲醇、乙醇、二氯甲烷、甲苯和各类酸、碱物质,还带有头孢类抗生素残留物。此类废水成份复杂,有机物含量高、分子量大、水中的有毒物质和抗生素类对生化处理的菌种有很强的抑制作用,是目前国内外公认最难处理的废水之一。

我公司受生产厂家的委托,研究治理此类废水的可靠、适用技术。2001年开始,我公司组织技术力量、深入我市唯一一家生产抗生素原料药的厂家——广州市白云山化学制药厂各车间,调查此类废水的组成、性状和排放规律。通过调研和测试,掌握了大量数据和第一手资料。在治理技术调研的基础上,决定通过实验研究,探索各单元工艺和组合工艺的治理效果、最佳的控制参数和操作条件,为拟定治理工艺路线和工程设计参数提供依据。

根据深入工厂各车间进行污染源调查了解到,抗生素化学制药废水按污染物浓度范围大致可分为两种:第一种是CODcr>10万mg/l的高浓度有机废水,此类废水主要是各车间排放的离心母液,离心机酸水和釜底液等,约占全厂废水量的1.7%,此类废水我们需另行研究更特殊的处理方法,不纳入本次试验课题内容;第二类是CODcr

根据上述情况,我们拟定了研究试验工作的进水水质和处理出水水质目标。鉴于此类废水处理难度大,国内尚缺乏可借鉴的经验,我们拟定的处理出水水质分为三个档次要求,详见表1。

注:单位除PH值外 均为mg/l

二、 组合工艺流程选定

㈠ 、技术发展现状与趋势简述:

目前对抗生素制药类废水的处理,大多采用传统的生物与物化处理技术,但由于废水中含有大量复杂的有机物对细菌有很强的抑制作用,因而处理效果差,运行费用高,难以达标。近年来国内外有些研究部门采用催化氧化、光氧化、臭氧氧化,纳膜分离等技术,对抗生素类废水进行处理试验,取得一定效果。但多数因为装置复杂,能耗高,操作不便,或要依赖进口材料,生产部门难以承受,极小实现工业规模的应用。为此,我公司根据长期深入生产厂家调研所掌握的废水成份,结合对有关技术调研及本公司近年来处理其它有机废水的经验,力图通过试验探索出一套流程简洁、处理效率高,材料立足国内易得,建设运行费用相对较低,便于操作管理,适合国情的处理此类废水的工艺技术,以解决我市治理此类废水的当务之急。