[發明專利]一種凈化高溫凝結水的方法

有效

• 申請號: 200810023494.X
• 申請日: 2008-04-15
• 公開（公告）號: CN101264956A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 邢衛紅;范益群;姚春鳴;仲兆祥;范征;丁曉斌
• 申請（專利權）人: 江蘇久吾高科技股份有限公司
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

技術領域

本發明涉及一種凈化高溫凝結水的方法，屬于水處理及節能技術領域。

背景技術

化工、火電等行業廣泛采用過熱蒸汽作為熱動力和熱源使用，過熱蒸汽經過功耗和熱交換后變為冷凝水，其溫度在50℃～95℃之間，如果未受污染，蒸汽凝結水近于純凈的蒸餾水。但大多數企業的蒸汽凝結水因為管道腐蝕、物料泄漏、管理不善等原因，存在著少量油、固體雜質、膠體、可溶性小分子有機物和無機離子等污染物，所以不能直接進鍋爐再循環利用。致使現今大多數企業的高溫凝結水大多數就地排放，不僅浪費了大量的水資源和熱能，也給環境造成了一定程度的熱污染。

一般來說，飽和凝結水尚含有蒸汽熱能的20％左右，而傳統的鍋爐水處理設備僅能處理50℃以下的凝結水，因此需對凝結水在處理前進行冷卻降溫處理，需要配置大型換熱設備，不僅增加了設備投資，而且常造成水質惡化，并浪費了大量有用的熱能。

鑒于此種結果，專利號為200410030636.7的發明專利采用水處理工段失效尚未再生的陰離子樹脂床脫除蒸汽冷凝液中的微量油及有機物，但該方法實施為間歇性操作過程，樹脂再生過程比較繁瑣，且凝結水中的油容易堵塞樹脂孔道，對樹脂造成不可恢復性危害。

專利號為02236450.1的實用新型公開了一種高溫凝結水除鐵裝置，采用能與鐵離子快速反應的填料來除去高溫凝結水中的鐵離子，但該裝置主要針對高溫凝結水中的鐵離子的去除而設計，而對油、膠體、可溶性小分子有機物和無機離子的去除效果很差，同時也存在著油包覆填料使鐵離子不能有效進行去除的弊端。

中石油天然氣有限公司撫順石化分公司采用活性炭過濾器預處理加粉末樹脂覆蓋過濾器深度處理高溫凝結水，能有效去除凝結水中的鐵、硅、油等雜質；但由于活性炭和樹脂吸附過濾的容量有限，要頻繁更換濾料，存在著操作運行繁瑣和對附屬設施要求高的問題。

對于油、固體雜質、膠體、可溶性小分子有機物，采用耐高溫的超濾膜(一般為陶瓷膜)，就可以保證有良好的截留效果。

專利號200710024847.3的發明專利公開了一種膜集成工藝處理高溫凝結水的方法，采用孔徑為0.01～1μm的微濾或超濾膜，在0.01～1.5MPa壓力下，對溫度為50℃～95℃的高溫凝結水進行過濾，截留水中的大部分油、膠體及懸浮物雜質，然后進行后續的吸附或進一步采用離子交換處理。

專利號200710024847.3的發明專利公開了一種膜分離凈化蒸汽高溫凝結水的方法，將高溫凝結水先后經過微濾或超濾膜預處理和納濾膜深度處理，去除水中的懸浮物、油、膠體、溶解性小分子有機物和無機離子等雜質。

以上兩項發明均采用微濾或超濾膜分離來完成對高溫凝結水中油、固體雜質、膠體、可溶性小分子有機物的去除，然而對于無機金屬離子，特別是一價離子，由于微濾或超濾的截留效果基本為零，所以在原水中電導較高的情況下，必須采用耐高溫的納濾或反滲透膜進行過濾或采用離子交換樹脂處理才能有較好效果，而耐高溫的納濾和反滲透的成本是普通納濾和反滲透的3-5倍，在高溫下的運行壽命也僅有前者在普通溫度下(10-45℃)的1/3-1/2，使用成本太高。離子交換樹脂在高溫下的使用也存在使用壽命短，吸附交換容量飽和后再生困難等問題。

以上各種方法實質上是用樹脂等材料吸附去除凝結水中的離子雜質，或用耐高溫的納濾或反滲透膜對離子雜質進行截留去除。就高溫凝結水的水質特點來講，其電導一般較低，一般在20-100μS/cm，因此采用吸附分離的方法在經濟上更有優勢，但高溫凝結水較高的運行溫度與連續化運行的處理方式對于離子交換樹脂是一個挑戰。在此條件下，絡合-超濾技術對重金屬離子的去除效果引起了水處理技術人員的注意。

水溶性聚合物絡合-超濾耦合過程，是以水溶性聚合物絡合溶液中的重金屬離子，然后通過超濾濃縮溶液中的重金屬，以實現對水溶液中微量重金屬分離，從而達到處理金屬廢水的目的。

在此基礎上，閻劍和許振良等對水溶性聚合物絡合-超濾耦合過程進行了研究。分別選取聚乙烯亞胺(PEI)和聚丙烯酸(PAA)對含銅、鋅的二元重金屬廢水進行絡合-超濾耦合過程研究，雖然該實驗結果表明，應用水溶性聚合物絡合-超濾耦合技術可以對水溶液中的銅、鋅等重金屬離子進行分離去除，然而并沒有研究對高溫凝結水的凈化效果作研究，也沒有對一價離子的去除效果作報道。