一种净化高温凝结水的方法技术

本发明专利技术涉及一种净化高温凝结水的方法，采用高分子络合剂，络合产生电导的溶解性离子，然后采用陶瓷膜过滤的方法截留高分子络合剂，去除水中的溶解性离子杂质，其中陶瓷膜对高分子络合剂的截留率达９９％以上，可以保证渗透出水的电导率在１０μＳ／ｃｍ以下，且不会引入二次污染，尤其适合净化高温凝结水中的溶解性离子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于水处理及节能
技术背景化工、火电等行业广泛采用过热蒸汽作为热动力和热源使用，过热蒸汽经过 功耗和热交换后变为冷凝水，其温度在5(TC 95'C之间，如果未受污染，蒸汽 凝结水近于纯净的蒸馏水。但大多数企业的蒸汽凝结水因为管道腐蚀、物料泄漏、 管理不善等原因，存在着少量油、固体杂质、胶体、可溶性小分子有机物和无机 离子等污染物，所以不能直接进锅炉再循环利用。致使现今大多数企业的高温凝 结水大多数就地排放，不仅浪费了大量的水资源和热能，也给环境造成了一定程 度的热污染。一般来说，饱和凝结水尚含有蒸汽热能的20%左右，而传统的锅炉水处理设 备仅能处理5(TC以下的凝结水，因此需对凝结水在处理前进行冷却降温处理， 需要配置大型换热设备，不仅增加了设备投资，而且常造成水质恶化，并浪费了 大量有用的热能。鉴于此种结果，专利号为200410030636.7的专利技术专利采用水处理工段失效 尚未再生的阴离子树脂床脱除蒸汽冷凝液中的微量油及有机物，但该方法实施为 间歇性操作过程，树脂再生过程比较繁琐，且凝结水中的油容易堵塞树脂孔道， 对树脂造成不可恢复性危害。专利号为02236450.1的技术公开了一种高温凝结水除铁装置，采用能 与铁离子快速反应的填料来除去高温凝结水中的铁离子，但该装置主要针对高温 凝结水中的铁离子的去除而设计，而对油、胶体、可溶性小分子有机物和无机离 子的去除效果很差，同时也存在着油包覆填料使铁离子不能有效进行去除的弊 端°中石油天然气有限公司抚顺石化分公司采用活性炭过滤器预处理加粉末树 脂覆盖过滤器深度处理高温凝结水，能有效去除凝结水中的铁、硅、油等杂质； 但由于活性炭和树脂吸附过滤的容量有限，要频繁更换滤料，存在着操作运行繁 琐和对附属设施要求高的问题。对于油、固体杂质、胶体、可溶性小分子有机物，采用耐高温的超滤膜(一 般为陶瓷膜)，就可以保证有良好的截留效果。专利号200710024847.3的专利技术专利公开了一种膜集成工艺处理高温凝结水 的方法，采用孔径为0.01 lum的微滤或超滤膜，在0.01 1.5MPa压力下， 对温度为5(TC 95。C的高温凝结水进行过滤，截留水中的大部分油、胶体及悬 浮物杂质，然后进行后续的吸附或进一步采用离子交换处理。专利号200710024847.3的专利技术专利公开了一种膜分离净化蒸汽高温凝结水 的方法，将高温凝结水先后经过微滤或超滤膜预处理和纳滤膜深度处理，去除水 中的悬浮物、油、胶体、溶解性小分子有机物和无机离子等杂质。以上两项专利技术均采用微滤或超滤膜分离来完成对高温凝结水中油、固体杂 质、胶体、可溶性小分子有机物的去除，然而对于无机金属离子，特别是一价离 子，由于微滤或超滤的截留效果基本为零，所以在原水中电导较高的情况下，必 须采用耐高温的纳滤或反渗透膜进行过滤或采用离子交换树脂处理才能有较好 效果，而耐高温的纳滤和反渗透的成本是普通纳滤和反渗透的3-5倍，在高温下 的运行寿命也仅有前者在普通温度下(10-45°C)的1/3-1/2，使用成本太高。离 子交换树脂在高温下的使用也存在使用寿命短，吸附交换容量饱和后再生困难等 问题。以上各种方法实质上是用树脂等材料吸附去除凝结水中的离子杂质，或用耐 高温的纳滤或反渗透膜对离子杂质进行截留去除。就高温凝结水的水质特点来 讲，其电导一般较低， 一般在20-10(^S/cm，因此采用吸附分离的方法在经济上更有优势，但高温凝结水较高的运行温度与连续化运行的处理方式对于离子交换 树脂是一个挑战。在此条件下，络合-超滤技术对重金属离子的去除效果引起了 水处理技术人员的注意。水溶性聚合物络合-超滤耦合过程，是以水溶性聚合物络合溶液中的重金属 离子，然后通过超滤浓缩溶液中的重金属，以实现对水溶液中微量重金属分离， 从而达到处理金属废水的目的。在此基础上，阎剑和许振良等对水溶性聚合物络合-超滤耦合过程进行了研 究。分别选取聚乙烯亚胺(PEI)和聚丙烯酸(PAA)对含铜、锌的二元重金属废 水进行络合-超滤耦合过程研究，虽然该实验结果表明，应用水溶性聚合物络合-超滤耦合技术可以对水溶液中的铜、锌等重金属离子进行分离去除，然而并没有 研究对高温凝结水的净化效果作研究，也没有对一价离子的去除效果作报道。中国专利CN200610117661.8公开了一种水溶性聚合物强化超滤法处理含金 属离子废水的方法，其包括水溶性聚合物预处理，水溶性聚合物强化超滤，水溶性聚合物的回收、水溶性聚合物回用四步骤，使水溶性聚合物截留率达到100%;可回收工业废水中重金属离子、稀土离子，适用于处理含金属离子的工业废水。 但该专利也没有将该技术应用于高温凝结水净化领域做报道，更没有对一价离子 的去除作研究。虽然产生电导的离子有一价离子也有多价离子，其分离机理也都为络合作用。但现阶段的研究都集中在重金属离子浓度范围为10-200mg/L，对应加入的水 溶性聚合物的浓度范围为5-1000mg/L，而高温凝结水的电导率一般在 20-10(^S/cm，对应的总溶解性固体含量在5-30mg/L，其中一价离子所占的比例 在70%以上，由此可以看出，蒸汽凝结水中离子杂质净化的实质即为在原水中较 低的离子含量条件下实现脱盐过程。同时，阎剑等的研究表明当pH:7时，PEI 对Cu2+ 、 Zn2+的络合容量分别为KCu =0.10mgCu2 +/mgPEI , KZn =0.06mgZn2+/mgPEI。并进一步说明由于铜、锌二元混合溶液与PEI络合容量不 同，因此有实现混合物分离的可能性，当pH二5.8时，分离因子最大可达18。这 就说明了水溶性聚合物对不同离子的络合性能是不同的，而对产生电导的一价离 子的络合性能的研究还未见有报道，其应用更是一片空白。
技术实现思路
本专利技术的目的是采用络合强化陶瓷膜过滤技术净化高温凝结水，解决常 规方法净化高温凝结水对水中硬度去除效果差，出水水质达不到要求的问题，为 高温凝结水净化领域提供一项经济可行的技术。本专利技术的方案如下采用高分子络合剂，络合高温凝结水中的溶解性离子，然后采用陶瓷膜过滤 的方法截留高分子络合剂，降低水中的电导率到10nS/cm，其中陶瓷膜对高分子 络合剂的截留率达99%以上，且不会引入二次污染，尤其适合存在离子杂质的高温凝结水净化。本专利技术的具体方案如下，其特征在于在待净化的高温凝结水原水中添加 高分子络合剂，然后将原水加压进入陶瓷膜过滤器，分别收集渗透侧出水和截留本专利技术所说的高温凝结水为过热蒸汽经过功耗或热交换，由汽相转化为液相 的产物，其温度在50。C 95'C之间，pH值为5-9，电导率在10-100nS/cm。在以上高温凝结水原水中添加高分子络合剂，形成50-1000ppm的溶液，搅 拌均匀，然后将水溶液泵入陶瓷膜过滤器，以截留其中的油、固体杂质、胶体、 可溶性小分子有机物和高分子络合剂等杂质，其中高分子络合剂由于络合了产生 电导率的溶解性离子而使其电导率降低，而陶瓷膜对油、固体杂质、胶体、可溶 性小分子有机物等杂质的去除率也可以分别达到95%、 99%、 50%和40%，可以 满足高温凝结水净化的要求。其中，添加的高分子络合剂为聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯亚胺、聚丙 烯酰胺、海藻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种净化高温凝结水的方法，其特征在于在待净化的高温凝结水原水中添加高分子络合剂，然后将原水加压进入陶瓷膜过滤器，分别收集渗透侧出水和截留液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢卫红，范益群，姚春鸣，仲兆祥，范征，丁晓斌，
申请(专利权)人：江苏久吾高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]