工业给水设备领域节能减排解决方案

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    ——针对目前我国工业给水落后的水处理方法导致的能源、水资源浪费、地下水资源污染以及锅炉等设备的损害、增加维修成本等问题的解决方案
目前我国共有约54万多台锅炉（不包括浴炉和茶炉），其中工业锅炉53.2万台，占锅炉总数98.5%；电站锅炉8000多台。由于历史原因和其他因素，这些锅炉在对我国的经济建设和发展起着重要作用的同时，也造成了我国能源、水资源的极大浪费和严重的地下水资源污染。在国家以科学发展观统领经济发展、把节能减排作为国民经济可持续发展的强行指标加以贯彻的今天，全面、彻底地解决我国工业、供暖锅炉行业普遍存在的对能源、水资源浪费和地下水资源污染等问题，已迫在眉睫、势在必行。
我通过多年的实地考察并收集大量的实际资料数据加以论证分析发现，目前我国城市地下水、工业集中地点的地下水和火电厂附近的地下水基本上都被严重的污染。上述地区的地表水都已变成苦咸水，一般含盐量都在500～1500mg/l，严重的都超过了2000 mg/l（而咸水湖的定义是含盐量仅为＞500 mg/l）。尤其是在北方有供暖锅炉房的地区，地下水被污染的程度更为严重，并直接危害到人民的健康生存，导致人们患高血压、心脏病和患癌症的机率增加。
    我国锅炉安全监察部门从1985年开始大力推广、使用钠离子交换器进行锅炉给水处理，这种水处理方法是造成高能耗、高水耗、高污染以及缩短锅炉设备使用寿命的主要原因
在工业锅炉给水领域，我国锅炉安全监察部门是从1985年开始大力推广使用钠离子交换器的。到目前为止我国工业锅炉的给水基本上都是采用钠离子交换软化水，钠离子交换器失效后就需要用食盐进行再生。目前我国在供暖系统使用的钠离子交换器其盐耗一般在250～500克／摩尔。也就是说每置换出水中20克钙离子或12克镁离子，就需要使用250～500克食盐。以北京市的地下水为例，每制取一吨钠离子交换的软化水需排放到地下≥1.75公斤食盐。在山西、内蒙、山东等地基本上都是每制取一吨软化水，就有2公斤左右的食盐被排放到地下，就这样食盐像大海搬家一样地被排入了地下水，造成地下水永久性污染。
   我退休以前是北京联合大学的教师。1983年我在清华分校创建了《锅炉安全检测》专业，并主讲《低压锅炉水处理》（即压力小于2.5MPa的锅炉，现被称为工业锅炉，已占我国锅炉总数的98.5%以上）。从1991-1993年我曾带三届毕业生以“钠离子交换再生废液对地下水的污染”为题做了三年研究，以北京市通汇河沿岸为调查重点，得出了污染的定性及定量的测定。例如，北京市拥有8000多座锅炉房，成规模的锅炉房有2800多座。由于广泛使用钠离子交换器，仅北京市为了供暖每年就需要用20多万吨食盐。大同矿务局每年供暖要用9000吨食盐。这些食盐和水中原有的各种离子，均以离子状态排入了地下水，对地下水造成了永久性的污染。三年时间就可以使合格的地下饮用水源变为不合格的饮用水源。
    从1985年起在我国工业锅炉给水领域，由于遵照GB1576的水质指标，在全国范围内开始大力推广钠离子交换法并广泛使用钠离子交换器。随着使用钠离子交换器的普及，我国地下水中的钠离子和氯离子的含量逐年上升。经我调查分析：
   1985年夏季，北京自来水的含盐量为230mg/L左右，氯根≤20mg/L，硬度≤4mmol/L。1987年钠离子交换器普及率达到30%左右时，北京市夏季自来水含盐量升至约300mg/L，硬度升至约为5mmol/L，氯根约为27mg/L。
1989年，钠离子交换器普及率达到70%左右时，北京市夏季自来水的含盐量升至为450—650mg/L左右，硬度升至≥7mmol/L，氯根升至≥50mg/L。
1990年，钠离子交换器普及率达到＞80%时，北京市夏季自来水含盐量升至约500mg/L，硬度升至≥8mmol/L，氯根升至≥100mg/L。
   1989年，北京市内的水源井没有一口井的水质是合格的，导致当年北京市开始从密云水库引水经怀柔水库至北京，将水库水和井水混合作为自来水水源。
设计院遵照GB1576《工业锅炉水质》标准设计的全部锅炉房，几乎都安装了钠离子交换器，在80年代、90年代及目前，我国火电厂锅炉的补水基本上是采用阴、阳离子交换法生产的纯水（少部分新建的电厂采用反渗透膜法生产的纯水）。阳树脂、阴树脂和再生剂分别为盐酸和氢氧化钠。再生废液仍然是NaCl(食盐)，再生废液和水中的各种离子流入地下，同样导致地下水发生严重污染。又由于大部分火电厂蒸汽冷凝水不回收，补水率为100%。例如：石家庄电厂、天津电厂等（蒸汽冷凝水全部回收后补水率可降为≤2%）加重了对地下水的污染。
医学已有定论，过量摄入钠离子会导致人患高血压、心脏病及患癌症的机率增加。人总是要喝水的，水体中钠离子的含量逐年上升，就会造成人们被动吃盐，而导致患病。

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