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[摘 要]锅炉定、连排污水，及钠离子交换器软化再生废水排污量较大，导致排污管线的腐蚀结垢现象严重。本文根据钠离子软化再生废水与锅炉定、连排污水水质特点，运用化学原理对两类污水混合沉淀，通过化验分析，提出了對污水改造的可行性方案。
[关键词]软化再生废液 锅炉排污水 钠离子交换器 腐蚀结垢
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0312-01
一、概述
某厂现有四台额定蒸发量为30T/h锅炉，夏季运行1台，冬季运行2-3台，单台日蒸发量为220吨左右。软化水装置是三台LHFL-20A系列钠离子交换器，连续处理量：14-28 m3/h。经过运行观察发现，高温排污炉水和软化再生废水中因富含大量硬度离子以及 的混合溶液，对下游排污管线、设备造成了结垢、腐蚀.锅炉定连排污水直接通过地埋管线进入排污系统，软化废水排污通过地上管线直接排向厂外。
（一）排污系统存在问题
（1）由于污水中含有大量钙镁离子及HCO3-、OH-离子，导致管线中污水发生化学反应形成物质沉淀与腐蚀结垢。
（2）排污井机械杂质、铁渣较多易堵塞，需定期清理。清理时锅炉停止排污，可能影响生产。采取用消防水井下作业冲洗的方法，浪费水源且疏通较慢，增加了作业风险。
（3）钠离子交换器软化废水直接外排，水中硬度较高，不符合环境保护要求；
（4）软化废水管线横穿马路，影响车辆通行，不符合厂标准化管理要求；
二、锅炉排污系统分析
（一）锅炉定、连排水水质特点
由于锅炉炉水的不断高度蒸发、浓缩，使水中杂质不断增加，含量不断提高。排放的锅炉炉水主要成分是Na+、CO32-、OH-、H2O和少量的 的混合溶液。
（二）锅炉定、连排系统存在问题
通过连排污水水质分析，对管线造成结垢腐蚀的离子主要为OH-， CO32-，而定排污水中除了连排污水中的离子外还包含机械杂质，如铁渣等。
（三）锅炉定、连排系统排污量的计算
排污量、排污率等由于客观条件所限不能正确测量计算，通常取锅炉排污量约为蒸发量或锅炉给水量的3-5%计算。按照5%计算，每天24小时，夏季一台锅炉工作，冬季2-3台运行，每天单台锅炉的排污量约为7-10吨。
三、软化水排污系统分析
（一）软化再生废水水质特点
软化水装置是利用钠离子交换法，交换树脂上的软性矿物质吸附水中的具有较强电荷的钙和镁离子。在交换过程中，原水变为不含钙、镁离子或含量较少的软化水。
当交换树脂吸收Ca2+、Mg2+达到饱和程度时，便失去软化能力。为了恢复其能力，使用食盐溶液，利用食盐中的Na+的高浓度来替换交换剂中的钙、镁离子。反应生成的氯化钙及氯化镁，易溶于水中，可随排污水一起排掉。
（二）软水废水排污量计算
钠离子交换器只有在反洗、正洗、吸盐时会有硬水经控制阀排出。通常交换器每天再生一次，在0.3MPa压力下，交换器排水V=5m3。
（三）软水再生污水对排污管线的结垢腐蚀因素
通过软水再生污水水质分析，对管线造成结垢腐蚀的离子主要为Ca2+、HCO3-。
四、锅炉定、连排与软化水排污系统改造思路与实验
（一）改造思路
目前国内外防止结垢腐蚀的方法主要有：
（1）加药处理，使易结垢的钙、盐类生成非粘结的松散水渣；
（2）对排污系统上游，采用水质监督，合理使用锅炉，正确排污，减少污水离子含量；
（3）人工定期除垢；
（4）对污水预处理，沉淀部分易结垢腐蚀的离子。
针对上述改造存在的问题：
（1）低压锅炉在使用过程中，有规定的参数要求，调整参数易对锅炉产生不利影响；
（2）人工定期除垢增加了劳动力，同时要求停止锅炉排污，影响生产；
（3）添加缓蚀剂可以减缓结垢，但增加了成本费用，对环境产生污染。
我们采取第四种方法对污水进行改造。根据复分解反应原理我们可以对锅炉排放的污水进行沉淀。由钠离子交换器再生废液与锅炉定、连排污水所含物质成分得知，这两种水相互作用可生成不溶性的碳酸钙（ ）和氢氧化镁（ ）的白色沉淀。其反应方程式如下：
经过沉淀过滤去除生成的碳酸钙（ ）和氢氧化镁（ ）及其它悬浮沉淀物质后，所得澄清滤液为含氯化钠的水溶液。这时的排污水中大大降低了下游排污管线腐蚀结垢机率。
五、改造工艺设计方案
（一）工艺技术要求
（1）将软化水装置排放的再生废液与锅炉定、连排污水同时收集到反应沉淀池沉淀后再排入污水系统；
（2）反应沉淀时间控制在8～12小时之间，以保证溶液中碳酸钙、氢氧化镁和氢氧化铁完全沉淀；
（3）定期关排污进口阀门，清理沉淀物（按沉淀量而定）；
（4）定期测定PH值，如若PH值较高可适量加入适量酸中和，保证PH值在8～10之间，防止管线钝化腐蚀。
（二）工艺设计
在原有设备的基础上增加反应沉淀池，开挖交换器排污水地上管线改为地埋管线，并引入沉淀池；
废除定、连排原有排污管线，新增排污管线至沉淀池。
六、结论
（1）所需设施简单，在整个工艺过程中只需建造反应沉淀池一个，整改部分管线，可行性较强；
（2）添加沉淀池后，混合沉淀后的污水仅含有氢氧根、碳酸根离子，其它腐蚀性离子均沉淀。可以有效的降低排污管线的结垢腐蚀问题，并使定排的机械杂质保留在沉淀池里，防止阻塞排污管线；
（3）添加沉淀池后降低了员工劳动强度，保证排污管线可以长期使用，延长清管期；
（4）沉淀后的污水不含有重离子，减少环境污染；
参考文献
[1]史培甫.工业锅炉节能减排应用技术.北京：化学工业出版社，2009，9：199-201.
[关键词]软化再生废液 锅炉排污水 钠离子交换器 腐蚀结垢
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0312-01
一、概述
某厂现有四台额定蒸发量为30T/h锅炉，夏季运行1台，冬季运行2-3台，单台日蒸发量为220吨左右。软化水装置是三台LHFL-20A系列钠离子交换器，连续处理量：14-28 m3/h。经过运行观察发现，高温排污炉水和软化再生废水中因富含大量硬度离子以及 的混合溶液，对下游排污管线、设备造成了结垢、腐蚀.锅炉定连排污水直接通过地埋管线进入排污系统，软化废水排污通过地上管线直接排向厂外。
（一）排污系统存在问题
（1）由于污水中含有大量钙镁离子及HCO3-、OH-离子，导致管线中污水发生化学反应形成物质沉淀与腐蚀结垢。
（2）排污井机械杂质、铁渣较多易堵塞，需定期清理。清理时锅炉停止排污，可能影响生产。采取用消防水井下作业冲洗的方法，浪费水源且疏通较慢，增加了作业风险。
（3）钠离子交换器软化废水直接外排，水中硬度较高，不符合环境保护要求；
（4）软化废水管线横穿马路，影响车辆通行，不符合厂标准化管理要求；
二、锅炉排污系统分析
（一）锅炉定、连排水水质特点
由于锅炉炉水的不断高度蒸发、浓缩，使水中杂质不断增加，含量不断提高。排放的锅炉炉水主要成分是Na+、CO32-、OH-、H2O和少量的 的混合溶液。
（二）锅炉定、连排系统存在问题
通过连排污水水质分析，对管线造成结垢腐蚀的离子主要为OH-， CO32-，而定排污水中除了连排污水中的离子外还包含机械杂质，如铁渣等。
（三）锅炉定、连排系统排污量的计算
排污量、排污率等由于客观条件所限不能正确测量计算，通常取锅炉排污量约为蒸发量或锅炉给水量的3-5%计算。按照5%计算，每天24小时，夏季一台锅炉工作，冬季2-3台运行，每天单台锅炉的排污量约为7-10吨。
三、软化水排污系统分析
（一）软化再生废水水质特点
软化水装置是利用钠离子交换法，交换树脂上的软性矿物质吸附水中的具有较强电荷的钙和镁离子。在交换过程中，原水变为不含钙、镁离子或含量较少的软化水。
当交换树脂吸收Ca2+、Mg2+达到饱和程度时，便失去软化能力。为了恢复其能力，使用食盐溶液，利用食盐中的Na+的高浓度来替换交换剂中的钙、镁离子。反应生成的氯化钙及氯化镁，易溶于水中，可随排污水一起排掉。
（二）软水废水排污量计算
钠离子交换器只有在反洗、正洗、吸盐时会有硬水经控制阀排出。通常交换器每天再生一次，在0.3MPa压力下，交换器排水V=5m3。
（三）软水再生污水对排污管线的结垢腐蚀因素
通过软水再生污水水质分析，对管线造成结垢腐蚀的离子主要为Ca2+、HCO3-。
四、锅炉定、连排与软化水排污系统改造思路与实验
（一）改造思路
目前国内外防止结垢腐蚀的方法主要有：
（1）加药处理，使易结垢的钙、盐类生成非粘结的松散水渣；
（2）对排污系统上游，采用水质监督，合理使用锅炉，正确排污，减少污水离子含量；
（3）人工定期除垢；
（4）对污水预处理，沉淀部分易结垢腐蚀的离子。
针对上述改造存在的问题：
（1）低压锅炉在使用过程中，有规定的参数要求，调整参数易对锅炉产生不利影响；
（2）人工定期除垢增加了劳动力，同时要求停止锅炉排污，影响生产；
（3）添加缓蚀剂可以减缓结垢，但增加了成本费用，对环境产生污染。
我们采取第四种方法对污水进行改造。根据复分解反应原理我们可以对锅炉排放的污水进行沉淀。由钠离子交换器再生废液与锅炉定、连排污水所含物质成分得知，这两种水相互作用可生成不溶性的碳酸钙（ ）和氢氧化镁（ ）的白色沉淀。其反应方程式如下：
经过沉淀过滤去除生成的碳酸钙（ ）和氢氧化镁（ ）及其它悬浮沉淀物质后，所得澄清滤液为含氯化钠的水溶液。这时的排污水中大大降低了下游排污管线腐蚀结垢机率。
五、改造工艺设计方案
（一）工艺技术要求
（1）将软化水装置排放的再生废液与锅炉定、连排污水同时收集到反应沉淀池沉淀后再排入污水系统；
（2）反应沉淀时间控制在8～12小时之间，以保证溶液中碳酸钙、氢氧化镁和氢氧化铁完全沉淀；
（3）定期关排污进口阀门，清理沉淀物（按沉淀量而定）；
（4）定期测定PH值，如若PH值较高可适量加入适量酸中和，保证PH值在8～10之间，防止管线钝化腐蚀。
（二）工艺设计
在原有设备的基础上增加反应沉淀池，开挖交换器排污水地上管线改为地埋管线，并引入沉淀池；
废除定、连排原有排污管线，新增排污管线至沉淀池。
六、结论
（1）所需设施简单，在整个工艺过程中只需建造反应沉淀池一个，整改部分管线，可行性较强；
（2）添加沉淀池后，混合沉淀后的污水仅含有氢氧根、碳酸根离子，其它腐蚀性离子均沉淀。可以有效的降低排污管线的结垢腐蚀问题，并使定排的机械杂质保留在沉淀池里，防止阻塞排污管线；
（3）添加沉淀池后降低了员工劳动强度，保证排污管线可以长期使用，延长清管期；
（4）沉淀后的污水不含有重离子，减少环境污染；
参考文献
[1]史培甫.工业锅炉节能减排应用技术.北京：化学工业出版社，2009，9：199-201.