尋找優(yōu)秀工業(yè)給水處理方法
目前我國地下水資源遭受日益嚴(yán)重污染，己嚴(yán)重危害人民的身體健康，尤其是在北方有取暖鍋爐房的地區(qū)，地下水被污染的程度更為嚴(yán)重，已經(jīng)到了必須治理的地步！造成這種現(xiàn)象的主要原因之一是由于《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》國標(biāo)GBl 576中的某些缺欠造成的。這些缺欠造成了一些誤區(qū)，導(dǎo)致從1985年以后，凡是有鍋爐房的地方，都安裝鈉離子交換器，引起地下水被食鹽嚴(yán)重污染。我是從1987年發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題，并盡力宣傳，呼吁至今。西方先進(jìn)國家已經(jīng)意識到這個(gè)問題的嚴(yán)重性，美國已限制鈉離子交換器的使用。
我是我國在大學(xué)中唯一主講“工業(yè)鍋爐水處理”(即壓力≤2 5MPa的低壓鍋爐，占全國鍋爐總數(shù)95％以上)的教師。我國低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GBl576-85在1985年實(shí)施以后，由于國標(biāo)中存在某些缺欠，導(dǎo)致我國北方的取暖鍋爐房，不論水質(zhì)如何，都采用了鈉離子交換水處理方法。每個(gè)采暖季，每個(gè)鍋爐房都購買了從十幾噸到二百多噸的食鹽進(jìn)行鈉離子交換。例如，大同礦務(wù)局一個(gè)采暖季就要購買九千噸食鹽，北京市有2800多個(gè)鍋爐房，每年有幾萬噸食鹽排入地下。水中的各種離子和鍋爐房購買的食鹽經(jīng)一個(gè)采暖季后全部被排放到地下水中。成為污染地下水的最主要來源，而且這種污染是永久性污染，在三年之內(nèi)，一個(gè)鍋爐房就可以使周邊合格的地下水變成不合格的飲用水。排到地下的食鹽及其陽離子為鈉離子，陰離子為氯離子。鈉離子的增加導(dǎo)致人類得高血壓、心臟病及增加癌癥患病機(jī)率。陰離子導(dǎo)致鍋爐和各種設(shè)備腐蝕，尤其是對不銹鋼板式換熱器的腐蝕。從91-93年我曾帶三屆畢業(yè)生以“鈉離子交換再生廢液對地下水的污染”為題做了三年研究，以北京市通匯河沿岸為調(diào)查重點(diǎn)，得出了污染的定性及定量測定。以北京市的地下水為例，每制取一噸鈉離子交換的軟化水需排放到地下≥1.75公斤食鹽。在山西、內(nèi)蒙、山東等地基本上都是每制取1噸軟化水，就有2公斤左右的食鹽被排放到地下，造成地下水永久性污染。以自來水中的Cl-含量為例，1985年以前北京市自來水中的Cl-≤20mq/L，1985年開始執(zhí)行GBl576-85標(biāo)準(zhǔn)后，到87年Cl-為27mq/L，到1989年Cl-含量升到50mq/L左右，現(xiàn)在已升為≥100 mq/L。這主要是由于鈉離子交換再生廢液對地下水造成的污染所致，是執(zhí)行GBl576-85標(biāo)準(zhǔn)帶來的負(fù)作用。如果人類再不重視這個(gè)問題，就會(huì)造成我們?nèi)祟愘囈陨娴乃慈找嬖獾絿?yán)重破壞。
鈉離子交換軟化水只能去除水中的硬度，不能脫堿度，它只防垢，不防腐，腐蝕性大于自來水，運(yùn)行費(fèi)用高，設(shè)備投資大，對地下水又造成嚴(yán)重的永久性污染。西方先進(jìn)國家已認(rèn)識到這個(gè)問題，已從限制鈉離子交換器的使用，過渡到禁止鈉離子交換器的使用。針對鈉離子交換器的缺點(diǎn)，我從1987年開始尋找更優(yōu)秀的水處理方法。在1989年我發(fā)明了系列防腐阻垢劑，此系列藥劑在1992年通過了原勞動(dòng)部部級鑒定，此藥劑可以克服鈉離子交換法的各種缺點(diǎn)。其中YZ-101防腐阻垢劑用于采暖水系統(tǒng)，其費(fèi)用為0.03-0.10元／平方米·年，這樣每年每平方米供暖面積可節(jié)約煤、水、電、鹽1-5元，并且極大地保護(hù)了地下水。
為了保護(hù)環(huán)境，從1989年起我又帶三屆畢業(yè)生從事“中、小型連續(xù)石灰處理器”的研制，以便在低壓鍋爐水處理中取代鈉離子交換器，從而減少設(shè)備投資，減少運(yùn)行費(fèi)用及降低對地下水的污染。到1993年我基本上攻克了各種難關(guān)，完成了“中、小型連續(xù)石灰處理器”的設(shè)計(jì)工作。
石灰處理是一種最有效、最廉價(jià)的水處理方法，在北方地區(qū)，大型電廠鍋爐、大型企業(yè)的工業(yè)鍋爐一般都采用石灰水處理。整列火車?yán)M(jìn)石灰石，經(jīng)大型石灰消化器，使其轉(zhuǎn)化為石灰乳，再投入到原水中，此方法的缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度大，污染環(huán)境，工人的眼、呼吸系統(tǒng)受損害，石灰處理產(chǎn)生的渣易堵塞管道，而且占地面積大。為了保留石灰處理的優(yōu)點(diǎn)，而克服其缺點(diǎn)，我進(jìn)行了近五年的研究，現(xiàn)在這項(xiàng)科研結(jié)果已能進(jìn)入實(shí)際運(yùn)行階段。
石灰處理水去除了水中的碳酸鹽硬度，起到既脫堿又去硬的作用，脫堿可以去除水系統(tǒng)的CO2腐蝕，適用于碳酸鹽硬度高的水質(zhì)或負(fù)硬度水質(zhì)。我國北方取暖地區(qū)絕大部分都是高碳酸鹽水質(zhì)，部分地區(qū)是負(fù)硬水，適合采用石灰處理法。
今年國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局又修改了GB1576，新的國家標(biāo)準(zhǔn)(GBl576-2001)《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》從2001年10月1日開始執(zhí)行。新國標(biāo)中適當(dāng)放寬了熱水鍋爐采用鍋內(nèi)加藥處理的給水條件，將GBl576-1997中給水硬度從≤4mmol／L放寬到≤6mmol/L，而我國北方大部分省地的自來水硬度均在6mmol/L左右，這樣為熱水鍋爐采用鍋內(nèi)處理，減少地下水污染、節(jié)能、降耗創(chuàng)造了先決條件。
對于集中供熱系統(tǒng)采用的承壓鍋爐，我們對給水的鍋外處理可采用“中、小型連續(xù)石灰處理器”，去除給水的碳酸鹽硬度，保留不結(jié)垢的非碳酸鹽硬度，使紿水呈堿性，從而達(dá)到節(jié)水、節(jié)鹽、降耗、防腐、保護(hù)地下水的多重目的。
請各設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)鍋爐房時(shí)，選用既安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理又保護(hù)地下水的水處理方法。走出由于國標(biāo)缺欠所造成的鈉離子交換及誤區(qū)。為保護(hù)我們?nèi)祟愘囈陨娴牡叵滤餐^斗。
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