Thiết bị xử lý nước nồi hơi là gì và nó hoạt động như thế nào

Thiết bị xử lý nước nồi hơi là cần thiết để đảm bảo một quy trình hiệu quả tạo ra hơi nước chất lượng cao. Thiết bị xử lý nước nồi hơi thích hợp nhất sẽ giúp doanh nghiệp tránh được thời gian ngừng hoạt động của nhà máy sản xuất gây tốn kém, phí bảo trì cao và sự cố của nồi hơi do sự co giãn, ăn mòn và làm bẩn thiết bị của nồi hơi.

Vậy một thiết bị xử lý nước nồi hơi là gì và nó hoạt động như thế nào ?

Thiết bị xử lý nước nồi hơi là gì ?

Thiết bị xử lý nước nồi hơi là hệ thống thiết bị được thiết kế và lắp đặt từ việc áp dụng một số công nghệ xử lý nước riêng biệt đáp ứng yêu cầu xử lý nước cấp nồi hơi cụ thể.

Xử lý nước cấp nồi hơi là cần thiết cho cả nồi hơi cao áp và áp suất thấp. Một thiết bị xử lý nước nồi hơi được lựa chọn và áp dụng chính xác sẽ đảm bảo tránh được các vấn đề như tắc nghẽn, co giãn và ăn mòn nồi hơi.

Thiết bị xử lý nước nồi hơi hiệu quả và được thiết kế tốt giúp:

• Xử lý hiệu quả nước cấp nồi hơi và loại bỏ các tạp chất có hại trước khi vào nồi hơi
• Thúc đẩy kiểm soát hóa học nồi hơi nội bộ
• Tối đa hóa việc sử dụng hơi nước ngưng tụ
• Kiểm soát ăn mòn trở lại
• Tránh phải ngừng hoạt động của nhà máy sản xuất và tránh được việc làm hỏng nồi hơi
• Kéo dài tuổi thọ của thiết bị

Thiết bị xử lý nước nồi hơi gồm những gì

Thành phần chính xác của thiết bị xử lý nước nồi hơi phụ thuộc vào chất lượng nước thô, yêu cầu chất lượng nước cho nồi hơi cụ thể (theo khuyến nghị của nhà sản xuất). Về cơ bản, thiết bị xử lý nước cấp nồi hơi thường bao gồm:

1. Lọc và siêu lọc
2. Làm mềm nước, khử khoáng nước bằng trao đổi ion
3. Các quá trình lọc màng như màng lọc thẩm thấu ngược và lọc nano, siêu lọc UF
4. Khử khí
5. Keo tụ, kết tủa hóa học

Tùy thuộc vào các tạp chất có trong nước như tổng chất rắn hòa tan TDS, tổng chất rắn lơ lửng TSS, tổng cacbon hữu cơ TOC,… tùy thuộc vào yêu cầu của sản xuất mà một thiết bị xử lý nước cấp nồi hơi có thể tùy chỉnh nhiều hơn, một số tính năng hoặc công nghệ xử lý cần thêm vào.

Thiết bị xử lý nước nồi hơi thường loại bỏ những gì

Hệ thống thiết bị xử lý nước nồi hơi được thiết kế từ các công nghệ xử lý nước cần thiết phù hợp để loại bỏ chất rắn hòa tan, chất rắn lơ lửng và vật liệu hữu cơ như sau:

• Sắt: Có thể ở trạng thái hòa tan hoặc không hòa tan, sắt có thể lắng đọng trên các bộ phận và ống nồi hơi, làm hỏng thiết bị và ảnh hưởng đến chất lượng của các quy trình sản xuất nhất định.
• Đồng: Có thể làm cho cặn lắng lắng trong các tuabin áp suất cao, làm giảm hiệu quả của chúng và đòi hỏi phải làm sạch tốn kém hoặc thay đổi thiết bị
• Silica: Nếu không được loại bỏ, ở mức thấp đặc biệt là trong nồi hơi áp suất cao, silica có thể gây ra sự co giãn nồi hơi
• Canxi: Có thể gây co giãn ở một số dạng tùy thuộc vào thành phần hóa học của nước cấp nồi hơi (ví dụ canxi silicat, canxi phốt phát …)
• Magie: Nếu kết hợp với phốt phát, magie có thể bám vào trong nồi hơi và đường ống, thu hút nhiều chất rắn và góp phần làm tăng cáu cặn nồi hơi
• Nhôm: Lắng đọng theo tỷ lệ trên phần bên trong nồi hơi và có thể phản ứng với silica để tăng khả năng hình thành cặn bám
• Độ cứng: Cũng gây ra cáu cặn trên các bộ phận nồi hơi và đường ống
• Khí hòa tan: Các phản ứng hóa học do sự hiện diện của các khí hòa tan như oxy và cacbon dioxide có thể gây ra sự ăn mòn nghiêm trọng trên đường ống và các bộ phận của nồi hơi

Làm thế nào để một hệ thống thiết bị xử lý nước cấp nồi hơi hoạt động ?

Các quy trình xử lý nước cấp nồi hơi cụ thể khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu của nồi hơi và chất lượng nước thô, nhưng về cơ bản một thiết bị xử lý nước cấp nồi hơi sẽ gồm các bước sau:

Nguồn nước cấp cho nồi hơi cần xử lý: Nguồn nước máy khu công nghiệp, nước giếng khoan, nước mặt, nước tái chế trong nhà máy (tái chế xả đáy tháp giải nhiệt)

Keo tụ và kết tủa hóa học: Sau khi tất cả các hạt lớn được lấy ra khỏi nguồn nước ban đầu, các hóa chất khác nhau được thêm vào bể phản ứng để loại bỏ khối lượng lớn các chất rắn lơ lửng và các chất gây ô nhiễm khác. Quá trình này bắt đầu với quy trình khuấy trộn các hóa chất để loại bỏ tất cả các hạt lơ lửng nhỏ trong nước bằng cách dính kết chúng thành các hạt nặng hơn lắng xuống. Các hóa chất keo tụ được sử dụng phổ biến là phèn nhôm và PAC.

Lọc và siêu lọc: Bước tiếp theo là lọc để loại bỏ bất kỳ hạt lơ lửng nào, độ đục và một số loại chất hữu cơ. Bước lọc thường được bố trí ở công đoạn đầu vì việc loại bỏ chất rắn lơ lửng có thể giúp bảo vệ màng và nhựa trao đổi ion khỏi bị tắc nghẽn sau này trong quá trình tiền xử lý. Tùy thuộc vào loại lọc được sử dụng, các hạt lơ lửng có thể được loại bỏ xuống dưới 1 micron.

Làm mềm nước bằng trao đổi ion

Khi xử lý nước cấp nồi hơi, nếu độ cứng của nước cao được tạo phức với bicacbonat, sunfat, clorua hoặc Nitrat .. có thể sử dụng nhựa trao đổi ion làm mềm nước. Quy trình này sử dụng quy trình trao đổi cation axit mạnh, nhờ đó nhựa được tích điện với ion natri, khi nước có độ cứng cao đi qua, nó có ái lực cao hơn với canxi, magie và sắt nên nó sẽ giữ lại và giải phóng phân tử natri vào nước.

• Phương pháp làm mềm nước bằng trao đổi ion
• Phương pháp xử lý nước cứng làm giảm độ cứng của nước bằng trao đổi ion

Khử kiềm

Sau quá trình làm mềm nước, một số hệ thống xử lý nước cấp nồi hơi sẽ sử dụng quá trình khử hóa để giảm độ kiềm, PH, tạp chất trong nước cấp nồi hơi có thể gây ra bọt, ăn mòn … Sử dụng nhựa trao đổi anion bazo mạnh gốc clorua để thay thế bicacbonat, sunfate và nitrat cho anion clorua. Mặc dù nó không loại bỏ độ kiềm 100% nhưng nó loại bỏ phần lớn.

Thẩm thấu ngược RO và lọc nano (NF)

Lọc thẩm thấu ngược RO và lọc nano NFF thường được sử dụng trong quy trình xử lý nước cấp nồi hơi. Quá trình phân tách tương tự, cả 2 đẩy nước bằng áp lực qua màng bán kết, loại bỏ các chất gây ô nhiễm như vi khuẩn, muối, chất hữu cơ, silica và độ cứng trong khi cho phép nước tinh khiết đi qua.

Phương pháp lọc này không phải lúc nào cũng được yêu cầu trong xử lý nước cấp nồi hơi. Thiết bị xử lý nước cấp nồi hơi có sử dụng phương pháp lọc này được sử dụng chủ yếu với nồi hơi áp suất cao, nơi nồng độ chất rắn lơ lửng và chất rắn hòa tan cần phải cực kỳ thấp.

Khử khí

Trong quy trình xử lý nước cấp nồi hơi, bất kỳ nước ngưng nào được đưa trở lại hệ thống sẽ trộn với nước đã xử lý và bước vào quá trình khử khí. Bất kỳ lượng khí nào như oxy và cacbon dioxide đều có thể cực kỳ ăn mòn đối với thiết bị nồi hơi và đường ống tạo thành các oxit và gây rỉ sét. Do vậy, việc loại bỏ các khí này đến mức chấp nhận được có thể là bắt buộc đối với tuổi thọ và sự an toàn của hệ thống nồi hơi. Có một số loại thiết bị khử khí có nhiều cấu hình tùy thuộc vào nhà sản xuất nhưng nhìn chung bạn có thể sử dụng bộ khử khí dạng khay hoặc dạng phun để khử khí hoặc khử oxy.

Các bài viết liên quan:

• Các phương pháp khử khí gây ăn mòn nồi hơi
• Nước cấp nồi hơi và yêu cầu chất lượng nước cấp nồi hơi
• Các phương pháp xử lý nước cấp nồi hơi