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[摘 要]本文主要介绍了工业热水锅炉采用锅外钠离子交换水处理软化后，锅水普遍存在碱度、PH值低于国标要求，必须加入一定量碱性药剂，才能使锅水符合GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》要求；蒸汽锅炉采用锅外钠离子水处理软化后，锅水普遍存在碱度、PH值、溶解固形物严重超标，必须加入一定酸性药剂才能使锅水各项指标均符合GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》要求。“高科技水处理技术具有过程简单、在常温下进行、无相态变化、无化学变化、操作方便、分离率高、节能、适应能力强、无污染等优点”。逐渐应用于各大、中、小型企业 ，彻底解决了锅炉给水、锅水不合格难题，确保锅炉安全经济运行起到了重要作用。
[关键词]锅炉水处理 碱度超标 高科技水处理技术
中图分类号：TK227.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0050-02
锅炉是工业的心脏，锅炉水处理则是为心脏提供合格血液，保证锅炉安全经济运行必不可少的手段。鍋炉水处理与锅炉安全直接相关，水处理不当给锅炉造成的后果可概括为结垢、腐蚀和汽水共腾。结垢直接影响传热和汽水正常循环。轻则造成结垢腐蚀，燃料浪费和缩短锅炉寿命，重则引发胀管、变形和爆管事故。腐蚀直接影响材料强度，轻则缩短锅炉寿命，重则造成裂纹、泄露甚至爆炸事故。工业锅炉水处理的质量，直接影响锅炉安全性能和运行效率。水是锅炉运行的主要介质之一，它的质量对锅炉品质有着重要的影响，不良水质易造成锅炉结垢、腐蚀、汽水共腾，选择合理水处理措施具有十分重大意义。
1.热水锅炉采用锅外水处理普遍水质情况
锅炉常采用离子交换软化法是利用离子交换剂上可交换的Na+离子与水溶液中Ca 2+、Mg2+离子发生交换反应，水中Ca2+、Mg2+离子被交换剂吸附，交换剂中的Na+离子进入水中，当交换剂中的Na+离子部分或全部被交换时，交换剂将失去部分或全部交换能力，利用交换剂具有可逆反应，应用食盐进行再生，高浓度食盐中的Na+离子与交换剂中Ca 2+、Mg2+离子发生置换反应，恢复交换剂的交换能力。通过离子交换剂后的出水硬度降低了，碱度不变，含盐量略有增加。这样使硬水变成软水。对于热水锅炉采用锅外钠离子交换软化，根据GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》要求锅炉给水硬度小于等于0.60 mmol/L，一般这项指标均可达到国标要求。使给水硬度小于等于0.60 mmol/L，即为合格。由于热水锅炉蒸发浓缩倍率小，普遍存在锅水碱度、PH值达不到GB/T 1576-2008《工业锅炉水质标准》的要求，必须加入一定量碱性药剂才能使锅水碱度、PH值达标。一般采用往锅水中加入纯碱、氢氧化钠、磷酸三钠等碱性药剂来提高锅水的碱度、PH值。锅炉必须符合以下条件才能使用上述的碱性药剂：
“（1）对于额定功率小于或等于4.2MW的承压热水锅炉（管架热水锅炉除外），可单独采用锅内加药处理。但加药后的汽、水质量不得影响生产和生活，其给水应符合给水浊度≤20.0FTU（福马肼）；硬度≤4.0 mmol/L；PH值在7.0～11.0之间；油小于等于 2.0mg/L； 锅水全碱度为8.0 ～26mmol/L；酚酞碱度为6.0～18.0 mmol/L；锅水PH值在10.0～12.0之间；溶解固形物≤5.0×103 mg/L；磷酸根为10.0～50.0 mg/L；
（2）单纯采用锅内加药处理，锅炉受热面平均结垢速率不得大于0.5mm/a（年）；
（3）额定功率小于或等于4t/h，并且额定蒸汽压力小于或等于1.3MPa的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉同时采用锅外水处理和锅内加药处理时。
（4）硬度、碱度的计量单位为一价基本单元物质的量的浓度时。”1
我市大多数热水锅炉基本采用锅外钠离子交换软化，锅炉给水加入一定量碱性药剂来解决锅水碱度、PH值低不合格的问题。碱性药剂补加量一般按以下公式计算：
GNa 2co3=53×（Ao-A低）×W
GNa 2co3 -调整锅水碱度时的用药量，g；
Ao-按水质标准规定控制的锅水碱度，mmol/L；
A低-实测时低于规定标准的锅水碱度，mmol/L；
W-锅炉每天补水量m？；
例如翁旗桥头镇收费所使用SHW1.4-0.7/95/70-H热水锅炉，采用锅外水处理，经化验锅水碱度为2.0mmol/L，PH值=7.0，要想使锅水符合GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》要求，锅水碱度应达到6.0-26.0 mmol/L，PH值9.0-11.0决定往锅炉内补加碳酸钠和氢氧化钠，其加药量为：
GNa2co3=53×（Ao - A低）×W×60%=53×[（6～26）-2]=127～763（克）
GNaoH =40×（Ao - A低）×W×（1-60%）=40×[（ 6-26）-2]X40%= 64～384（克）
即每补一吨软化水至少往水箱内加碳酸钠127克和氢氧化钠64克才能保证锅水碱度、PH值均符合GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》要求。
2.工业蒸汽锅炉采用锅外钠离子水处理交换锅水碱度普遍超标的解决办法
蒸汽锅炉采用锅外钠离子交换的锅水碱度普遍超标，是因为蒸汽锅炉经锅外钠离子交换软化处理后，由于蒸汽锅炉蒸发浓缩倍率大，又由于钠离子交换软化只降低水质硬度，碱度不变，导致锅水碱度、PH值超标。如果锅炉按正常排污率5～10%计算，锅水碱度一般在40-130 mmol/L 之间，要想使锅水符合GB/T 1576-2008《工业锅炉水质标准》6-26 mmol/L要求，锅炉必须进行大量排污，既浪费能源，又增加了工人的工作强度。为解决这一难题，必须向锅水中加入一定酸性药剂，通过几年实际使用，直接加入硫酸效果最好。其次是加草酸、磷酸二氢钠等。加硫酸必须控制好硫酸浓度，浓度高易酸性腐蚀，浓度低则起不到降碱作用。为了防止锅水PH值偏高或偏低，直接加硫酸法不好掌握，多数单位采用加入草酸的方法，来降低锅水碱度、PH值。草酸加入量应按以下公式计算： G草酸 =90×（A标 -Ao）×W
G草酸—草酸加入量 克；其它符号同上；
按以上公式计算找到最佳数值投加草酸 ，在锅炉正常排污的情况下，锅水各项指标均符合GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》要求。
3.高科技水处理设备的使用，彻底解决了锅炉水质不合格问题
高科技水处理技术如电渗析、反渗透、EDI“膜分离是利用膜对混合物各组分选择渗透性能的差异，来实行分离、提纯或浓缩的新型分离技术。组分通过膜的渗透能力取决于组分分子本身的大小与現状，分子的物理、化学性质，分离膜的物理化学性质以及渗透组分与分离膜的相互作用关系。由于渗透速率取决于体系的诸多性质，因此在分离具有较小物性差别的混合物时，与其他分离方法相比，膜分离技术具有极好的分离能力”2。
膜分离技术与传统的分离技术不同，它是基于材料科学发展而形成的分离技术，是对传统分离过程加以变革后的分离技术，具有过程简单、在常温下进行、无相态变化、无化学变化、操作方便、分离率高、节能、适应能力强、无污染等优点。前些年由于膜价格高一支进口膜价格在10000元 左右，现在一只进口膜在7500元左右，国产膜在3000元左右。以往大型电站锅炉所使用的全除盐、电渗析、EDI膜等高科技水处理技术，由于膜价格降低了，这种高科技产品也在悄悄地进入中、小型企业，被企业接受并使用。像宁城县宁河泉酒厂一台LSG0.5-0.4-AII型锅炉；敖汉沙漠之花有限公司一台DZW4-1.0-AII型锅炉；赤峰金塔活性炭有限公司一台QC2/530-0.35-0.7型锅炉给水，都在使用反渗透、EDI膜高科技水处理设备，出水浊度小于5福马肼，电导率小于1.0×102 （us/cm），水质得到了更进一步的净化。在我市的水处理发展史上，又迈上了一个新台阶。
4.领导重视共同抓好水处理管理工作
2013年9月18日，习近平主席强调，要以高度负责态度应对全球气候变暖，加快经济发展方式转变和经济结构调整，抓紧研发和推广低碳技术，深入开展节能减排全民行动，努力实现“十一五”节能减排目标，践行相关国家承诺。中华人民共和国第4号主席令由习近平主席颁布《中华人民共和国特种设备安全法》已由中华人民共和国第十二届全国人民代表常务委员会第三次会议于于2013年6月29日通过，现于公布，自2014年1月1日起施行。锅炉使用单位应当按照安全技术规范的要求进行锅炉水（介）质处理，并接受特种设备检验机构的定期检验。1吨以上蒸汽锅炉必须配备水处理设备，若不配备，不批安装手续。强制企业注重安全生产， 迫使企业领导必须加强锅炉水处理管理工作。
内蒙古赤峰市环保局响应国家政策2013年底已下达大气环境综合治理方案。要求2015年年底，城市建设区全面淘汰10蒸吨以下燃煤锅炉或改用清洁能源；10吨以上20吨以下燃煤锅炉要采取措施实现各类污染稳定达标排放，现有20吨及以上燃煤锅炉要建设规范的脱硫设施和在线监控设备。锅炉使用单位燃料应采用燃油、燃气、燃烧生物质。各地都在采用集中供暖、集中供汽、统一管理。
综上所述，为了保证锅炉安全生产，锅炉水处理设备选择起到决定性作用。其中水处理设备和水处理管理工作尤为重要，各用炉单位的管理人员都应把锅炉水处理及水处理管理工作重视起来，为锅炉安全生产把好关，护好航。
参考文献：
[1] GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》。
[2] 锅炉水处理及质量监督检验技术（中国锅炉水处理协会）主编。
[关键词]锅炉水处理 碱度超标 高科技水处理技术
中图分类号：TK227.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0050-02
锅炉是工业的心脏，锅炉水处理则是为心脏提供合格血液，保证锅炉安全经济运行必不可少的手段。鍋炉水处理与锅炉安全直接相关，水处理不当给锅炉造成的后果可概括为结垢、腐蚀和汽水共腾。结垢直接影响传热和汽水正常循环。轻则造成结垢腐蚀，燃料浪费和缩短锅炉寿命，重则引发胀管、变形和爆管事故。腐蚀直接影响材料强度，轻则缩短锅炉寿命，重则造成裂纹、泄露甚至爆炸事故。工业锅炉水处理的质量，直接影响锅炉安全性能和运行效率。水是锅炉运行的主要介质之一，它的质量对锅炉品质有着重要的影响，不良水质易造成锅炉结垢、腐蚀、汽水共腾，选择合理水处理措施具有十分重大意义。
1.热水锅炉采用锅外水处理普遍水质情况
锅炉常采用离子交换软化法是利用离子交换剂上可交换的Na+离子与水溶液中Ca 2+、Mg2+离子发生交换反应，水中Ca2+、Mg2+离子被交换剂吸附，交换剂中的Na+离子进入水中，当交换剂中的Na+离子部分或全部被交换时，交换剂将失去部分或全部交换能力，利用交换剂具有可逆反应，应用食盐进行再生，高浓度食盐中的Na+离子与交换剂中Ca 2+、Mg2+离子发生置换反应，恢复交换剂的交换能力。通过离子交换剂后的出水硬度降低了，碱度不变，含盐量略有增加。这样使硬水变成软水。对于热水锅炉采用锅外钠离子交换软化，根据GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》要求锅炉给水硬度小于等于0.60 mmol/L，一般这项指标均可达到国标要求。使给水硬度小于等于0.60 mmol/L，即为合格。由于热水锅炉蒸发浓缩倍率小，普遍存在锅水碱度、PH值达不到GB/T 1576-2008《工业锅炉水质标准》的要求，必须加入一定量碱性药剂才能使锅水碱度、PH值达标。一般采用往锅水中加入纯碱、氢氧化钠、磷酸三钠等碱性药剂来提高锅水的碱度、PH值。锅炉必须符合以下条件才能使用上述的碱性药剂：
“（1）对于额定功率小于或等于4.2MW的承压热水锅炉（管架热水锅炉除外），可单独采用锅内加药处理。但加药后的汽、水质量不得影响生产和生活，其给水应符合给水浊度≤20.0FTU（福马肼）；硬度≤4.0 mmol/L；PH值在7.0～11.0之间；油小于等于 2.0mg/L； 锅水全碱度为8.0 ～26mmol/L；酚酞碱度为6.0～18.0 mmol/L；锅水PH值在10.0～12.0之间；溶解固形物≤5.0×103 mg/L；磷酸根为10.0～50.0 mg/L；
（2）单纯采用锅内加药处理，锅炉受热面平均结垢速率不得大于0.5mm/a（年）；
（3）额定功率小于或等于4t/h，并且额定蒸汽压力小于或等于1.3MPa的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉同时采用锅外水处理和锅内加药处理时。
（4）硬度、碱度的计量单位为一价基本单元物质的量的浓度时。”1
我市大多数热水锅炉基本采用锅外钠离子交换软化，锅炉给水加入一定量碱性药剂来解决锅水碱度、PH值低不合格的问题。碱性药剂补加量一般按以下公式计算：
GNa 2co3=53×（Ao-A低）×W
GNa 2co3 -调整锅水碱度时的用药量，g；
Ao-按水质标准规定控制的锅水碱度，mmol/L；
A低-实测时低于规定标准的锅水碱度，mmol/L；
W-锅炉每天补水量m？；
例如翁旗桥头镇收费所使用SHW1.4-0.7/95/70-H热水锅炉，采用锅外水处理，经化验锅水碱度为2.0mmol/L，PH值=7.0，要想使锅水符合GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》要求，锅水碱度应达到6.0-26.0 mmol/L，PH值9.0-11.0决定往锅炉内补加碳酸钠和氢氧化钠，其加药量为：
GNa2co3=53×（Ao - A低）×W×60%=53×[（6～26）-2]=127～763（克）
GNaoH =40×（Ao - A低）×W×（1-60%）=40×[（ 6-26）-2]X40%= 64～384（克）
即每补一吨软化水至少往水箱内加碳酸钠127克和氢氧化钠64克才能保证锅水碱度、PH值均符合GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》要求。
2.工业蒸汽锅炉采用锅外钠离子水处理交换锅水碱度普遍超标的解决办法
蒸汽锅炉采用锅外钠离子交换的锅水碱度普遍超标，是因为蒸汽锅炉经锅外钠离子交换软化处理后，由于蒸汽锅炉蒸发浓缩倍率大，又由于钠离子交换软化只降低水质硬度，碱度不变，导致锅水碱度、PH值超标。如果锅炉按正常排污率5～10%计算，锅水碱度一般在40-130 mmol/L 之间，要想使锅水符合GB/T 1576-2008《工业锅炉水质标准》6-26 mmol/L要求，锅炉必须进行大量排污，既浪费能源，又增加了工人的工作强度。为解决这一难题，必须向锅水中加入一定酸性药剂，通过几年实际使用，直接加入硫酸效果最好。其次是加草酸、磷酸二氢钠等。加硫酸必须控制好硫酸浓度，浓度高易酸性腐蚀，浓度低则起不到降碱作用。为了防止锅水PH值偏高或偏低，直接加硫酸法不好掌握，多数单位采用加入草酸的方法，来降低锅水碱度、PH值。草酸加入量应按以下公式计算： G草酸 =90×（A标 -Ao）×W
G草酸—草酸加入量 克；其它符号同上；
按以上公式计算找到最佳数值投加草酸 ，在锅炉正常排污的情况下，锅水各项指标均符合GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》要求。
3.高科技水处理设备的使用，彻底解决了锅炉水质不合格问题
高科技水处理技术如电渗析、反渗透、EDI“膜分离是利用膜对混合物各组分选择渗透性能的差异，来实行分离、提纯或浓缩的新型分离技术。组分通过膜的渗透能力取决于组分分子本身的大小与現状，分子的物理、化学性质，分离膜的物理化学性质以及渗透组分与分离膜的相互作用关系。由于渗透速率取决于体系的诸多性质，因此在分离具有较小物性差别的混合物时，与其他分离方法相比，膜分离技术具有极好的分离能力”2。
膜分离技术与传统的分离技术不同，它是基于材料科学发展而形成的分离技术，是对传统分离过程加以变革后的分离技术，具有过程简单、在常温下进行、无相态变化、无化学变化、操作方便、分离率高、节能、适应能力强、无污染等优点。前些年由于膜价格高一支进口膜价格在10000元 左右，现在一只进口膜在7500元左右，国产膜在3000元左右。以往大型电站锅炉所使用的全除盐、电渗析、EDI膜等高科技水处理技术，由于膜价格降低了，这种高科技产品也在悄悄地进入中、小型企业，被企业接受并使用。像宁城县宁河泉酒厂一台LSG0.5-0.4-AII型锅炉；敖汉沙漠之花有限公司一台DZW4-1.0-AII型锅炉；赤峰金塔活性炭有限公司一台QC2/530-0.35-0.7型锅炉给水，都在使用反渗透、EDI膜高科技水处理设备，出水浊度小于5福马肼，电导率小于1.0×102 （us/cm），水质得到了更进一步的净化。在我市的水处理发展史上，又迈上了一个新台阶。
4.领导重视共同抓好水处理管理工作
2013年9月18日，习近平主席强调，要以高度负责态度应对全球气候变暖，加快经济发展方式转变和经济结构调整，抓紧研发和推广低碳技术，深入开展节能减排全民行动，努力实现“十一五”节能减排目标，践行相关国家承诺。中华人民共和国第4号主席令由习近平主席颁布《中华人民共和国特种设备安全法》已由中华人民共和国第十二届全国人民代表常务委员会第三次会议于于2013年6月29日通过，现于公布，自2014年1月1日起施行。锅炉使用单位应当按照安全技术规范的要求进行锅炉水（介）质处理，并接受特种设备检验机构的定期检验。1吨以上蒸汽锅炉必须配备水处理设备，若不配备，不批安装手续。强制企业注重安全生产， 迫使企业领导必须加强锅炉水处理管理工作。
内蒙古赤峰市环保局响应国家政策2013年底已下达大气环境综合治理方案。要求2015年年底，城市建设区全面淘汰10蒸吨以下燃煤锅炉或改用清洁能源；10吨以上20吨以下燃煤锅炉要采取措施实现各类污染稳定达标排放，现有20吨及以上燃煤锅炉要建设规范的脱硫设施和在线监控设备。锅炉使用单位燃料应采用燃油、燃气、燃烧生物质。各地都在采用集中供暖、集中供汽、统一管理。
综上所述，为了保证锅炉安全生产，锅炉水处理设备选择起到决定性作用。其中水处理设备和水处理管理工作尤为重要，各用炉单位的管理人员都应把锅炉水处理及水处理管理工作重视起来，为锅炉安全生产把好关，护好航。
参考文献：
[1] GB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》。
[2] 锅炉水处理及质量监督检验技术（中国锅炉水处理协会）主编。