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蒸汽冷凝水含铁量高,处理工艺是什么?

栏目:行业新闻 发布时间:2026-01-29 访问量:0

第一步:源头控铁(最根本,减少铁的产生)

冷凝水含铁高的核心诱因是蒸汽 / 冷凝水管道、换热器的腐蚀(碳钢管道遇氧、水、温度变化发生电化学腐蚀),先从源头降低腐蚀,才能减少铁的溶出,避免末端处理负荷过大:

严格控制蒸汽含氧量:锅炉给水除氧(热力除氧 + 化学除氧,如加联氨、二甲基酮肟),蒸汽管道做好密封,防止空气渗入,避免氧腐蚀(氧是碳钢腐蚀的核心催化剂)。

调节冷凝水 pH 值:冷凝水呈酸性时(CO₂溶解形成碳酸,pH<7)会加速腐蚀,向蒸汽 / 冷凝水系统投加氨、吗啉、环己胺等挥发性中和胺,将冷凝水 pH 稳定在8.5~9.5,中和酸性,抑制腐蚀。

管道 / 设备防腐改造:易腐蚀区域更换不锈钢(304/316)、衬胶、衬塑管道,或对碳钢管道做磷化、环氧树脂涂层,从材质上避免铁溶出。

定期排污与管道清洗:对蒸汽 / 冷凝水管道定期酸洗、钝化,清除内壁的铁氧化物垢,避免垢下腐蚀;系统低点定期排污,排出沉积的铁屑、杂质。

第二步:末端除铁(处理已有铁离子,达标回用)

针对冷凝水中的 Fe²+ 和悬浮态铁,结合冷凝水高温(80~100℃)、低浊、无大量悬浮物的特点,选择工艺简单、占地小、适配高温的除铁工艺,主流组合工艺分常规除铁(适用于 Fe<5mg/L)和深度除铁(适用于 Fe>5mg/L 或精密回用),均以氧化 + 过滤为核心:

工艺 1:常规除铁(适配 Fe=0.5~5mg/L,回用锅炉常规工况)

核心流程:冷凝水收集→曝气氧化→精密过滤 / 多介质过滤→pH 微调→冷凝水回用

曝气氧化:利用空气将 Fe²+ 氧化为 Fe³+,反应式:4Fe²+ + O₂ + 2H₂O = 4Fe³+ + 4OH-,Fe³+ 快速与水结合形成 Fe (OH)₃胶体;因冷凝水温度高,氧化反应速率快,曝气装置简单(如鼓泡器、跌水曝气),无需长时间停留(停留 1~3min 即可)。

精密过滤 / 多介质过滤:采用5~10μm 精密过滤器(PP 棉、烧结滤管)或石英砂 + 无烟煤多介质过滤器,截留 Fe (OH)₃沉淀和悬浮铁屑,过滤后 Fe 可降至<0.05mg/L,满足锅炉回用基础要求。

优势:工艺简单、投资低、运行成本低,适配大部分工业冷凝水常规回用。

工艺 2:深度除铁(适配 Fe>5mg/L 或 Fe<0.02mg/L 精密回用)

核心流程:冷凝水收集→催化氧化→过滤(锰砂滤料 / 超滤)→离子交换 / 精处理→回用

催化氧化:若 Fe²+ 浓度高,单纯曝气氧化速率不足,投加微量氧化剂(如次氯酸钠、双氧水,投加量 0.5~2mg/L),或采用锰砂滤料催化(天然锰砂含 MnO₂,是 Fe²+ 氧化的催化剂,无需额外投药),加速 Fe²+ 氧化为 Fe³+,适配高温环境,氧化效率近 100%。

核心过滤:

首选锰砂过滤器:兼具 “催化氧化 + 过滤” 双重作用,MnO₂催化 Fe²+ 氧化,同时滤料截留 Fe (OH)₃沉淀,一次性完成除铁,滤速 8~12m/h,占地小,运行简单,处理后 Fe 可降至<0.02mg/L。

超滤(UF):若需更高精度,采用外压式超滤膜(截留分子量 10~50kDa),截留 Fe (OH)₃胶体和悬浮铁,过滤后水质更稳定,适配电子、精细化工等精密回用场景。

精处理(可选):若需超纯水级回用,在过滤后增加阳离子交换柱,去除微量溶解铁离子,确保 Fe<0.01mg/L。

工艺 3:高温除铁(适配冷凝水不降温,直接处理)

若冷凝水需高温回用(避免降温再升温的能耗损失),无需单独设置曝气冷却环节,直接采用:

冷凝水→锰砂过滤器(高温催化氧化 + 过滤)→精密过滤→回用

天然锰砂可在 80~100℃高温下正常催化氧化 Fe²+,无需额外投药,全程在高温下完成除铁,完美适配工业蒸汽冷凝水的高温特性,是目前高温冷凝水除铁的主流选择。

第三步:配套辅助工艺(保障系统稳定运行)

缓冲罐:冷凝水收集端设置缓冲罐,稳定水量、水压,同时让冷凝水中的大颗粒铁屑自然沉降,降低后续过滤负荷。

反冲洗系统:过滤器(锰砂 / 多介质 / 精密)设置自动反冲洗,定期用清水 / 压缩空气反冲,清除滤料表面的 Fe (OH)₃沉淀,恢复过滤效率。

水质监测:在除铁系统进出水口设置在线铁离子检测仪、pH 计、溶氧仪,实时监测水质,及时调整氧化剂量、pH 值,保障处理效果。

阻垢分散:微量投加有机膦酸盐、聚羧酸等阻垢剂,防止 Fe (OH)₃沉淀在滤料、管道表面结垢,避免二次污染。


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