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水中有机物的危害及去除方法
冯强应化063 0604130335
摘要:简单的介绍有机物的来源分类,分析水中有机物对热力设备和除盐系统的危害,并提出除去水中有机物的几种常用方法。
关键词:有机物混凝处理电厂补给水处理有机物危害
在火力发电厂水汽系统中有机物的危害问题已经引起人们越来越大的关注。而水中的有机物对热力设备和除盐系统的危害和有机物的去除方法也成为了人们研究的重点。
水中有机物的危害
水中有机物对热力设备的危害
有机物进入热力系统后,通过高温分解出低分子有机酸[1],如甲酸,乙酸等,造成炉水PH偏低,甚至酚酞碱度完全消失,PH偏低对炉水有很多危害。首先不利于炉内磷酸盐防垢处理,因为只有PH>0时才能行成以排除的水渣。
10Ca2+ +6PO43-+2OH-→Ca(OH)2(PO4)6
否则行成CaSiO4,CaSiO3等钙垢沉积物影响导热,若引起金属过热还会发生爆管。另外PH过低不仅会加剧炉内腐蚀,还会加剧二氧化硅的选择性携带和炉内有机物的挥发,造成蒸汽污染。危机汽轮机的安全运行,还会引起酸腐蚀问题。
2﹑水中有机物对除盐系统的危害
水中有机物对除盐系统的主要危害表现在使强碱阴离子交换树脂发生严重中毒,导致阴床和混床的出水水质变化。1989年孟祥利[2]提出强碱有机物污染机理。他包括物理和化学作用。
物理作用包括悬浮有机物的污染机理。有机物吸附在树脂表面覆盖一些离子交换功能基团。堵塞了所交换的离子向内部扩散,而一般再生过程又不会被OH-取代,使树脂交换容量下降。
化学作用主要是溶解有机物的污染。带负电的有机物由离子交换代入树脂微孔中用氢氧化钠再生时,生成有机物的钠盐,有机物的体积增大使它更难从树脂中分离。用反应式表示如下:
RCOOH + NaOH→RCOONa + H2O
清洗时,它进行水解
RCOONa + H2O→RCOOH + NaOH
由于NaOH出现增加了出水电导率,延长了清洗时间。清洗水中的阴离子还会与树脂发生交换,从而又损耗了交换容量。
另外,当除盐水中有一定量有机物时,容易在冷却水系统尤其是连通管的出口处,滋生而行成黏糊状胶体,这些胶体物影响了发电机端子的绝缘强度,引起设备故障。
由于有机物对电厂的热力设备及除盐系统有严重危害,那么对它的去除是势在必行的,但在研究去除方法时必须先了解水中有机物的性质。
水中有机物的组成及性质
天然水中有机物的主要成分是腐殖酸类物质[3]。它有如下电化学性质:
(1)胶体性质,腐植酸有可以游离出的官能团—COOH,—OH,显电负性。
(2)亲水性,其亲水性取决于缩合程度。
(3)具有巨大的表面积(330~340㎡/g)和表面能:由于具有能疏松的“海绵状”结构。
(4)在氧化剂作用下可被氧化分解。
另外由于腐植酸中含有若干含氧功能团,使得腐植酸具有各种胶体性质如表面吸附,离子交换,络合作用,缓冲性能及氧化还原特性。
我们可以根据腐植酸的特性设计多种去除腐植酸的方法,从而达到去除天然水中有机物保证锅炉补给水水质的目的。
水中有机物去除的常用方法
混凝澄清和强化混凝处理
混凝澄清对水中有机物的去除率以COD计一般为20%—60%。理论上讲以上去除率是水中悬浮态,胶态和溶解态有机物的去除率之和,但丁桓如[4]做实验发现混凝澄清对悬浮态和胶态