摘 要:電廠化學(xué)制水通過(guò)離子交換樹(shù)脂除鹽時(shí)酸堿耗經(jīng)常會(huì)遇到指標(biāo)偏高的情況,我們需要在不增加成本的前提下,通過(guò)充分利用電廠現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)手段,優(yōu)化水處理工藝的措施,從而提高水的質(zhì)量,降低了酸堿的用量,使酸堿耗盡可能達(dá)到最優(yōu)化。
關(guān)鍵詞:電廠;化學(xué)制水;離子交換;酸堿耗
化學(xué)制水系統(tǒng)在電廠中是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),它關(guān)系到電廠能否安全、高效地生產(chǎn)、運(yùn)行。然而,在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中,還是出現(xiàn)了一些問(wèn)題,特別是在除鹽過(guò)程中酸堿耗偏高的問(wèn)題。由于電廠化學(xué)制水一般均采用離子交換除鹽法,即先利用離子交換樹(shù)脂的交換具有可逆性,再采用酸、堿等再生劑對(duì)失效的離子交換樹(shù)脂進(jìn)行再生復(fù)蘇,隨之產(chǎn)生的酸堿廢液也成了電廠排放的主要廢液。怎樣減少?gòu)U水的排放,降低對(duì)環(huán)境的污染,除鹽過(guò)程再生酸堿耗量成了解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵。
1 造成酸堿耗高的原因分析
1.1 水源水質(zhì)
電廠化學(xué)制水采用的水源有可能受到污染,使水中有機(jī)物和金屬鹽類(lèi)含量偏高且成分復(fù)雜,造成樹(shù)脂中毒難以洗脫,導(dǎo)致樹(shù)脂運(yùn)行周期短、再生頻繁、酸堿耗升高。因此對(duì)于水源的選擇是影響酸堿耗高的主要原因,通常的電廠總是選擇水源較好的位置進(jìn)行建廠或者取水,這是對(duì)于電廠的需要也是公眾對(duì)于安全用水的必然要求。
1.2 樹(shù)脂
眾所周知,樹(shù)脂在離子交換過(guò)程中扮演著十分重要的作用。由于樹(shù)脂亂層、被有機(jī)物污染等原因,樹(shù)脂層中離子形態(tài)及分布規(guī)律被打亂或者中毒失效,失去逐層置換的作用,從而降低再生效率和再生度,影響制水周期和酸堿耗。同時(shí)樹(shù)脂再生工藝不精,也是酸堿耗量高的原因之一,因此,樹(shù)脂在成酸堿耗高方面也起著非常重要的影響作用。
1.3 再生過(guò)程的影響
制水中交換器的再生方式對(duì)其運(yùn)行周期,出水水質(zhì)及酸、堿耗也有較大的影響。順、逆流再生的選擇;交換樹(shù)脂的反洗程度;再生液的濃度、溫度、流速、用量、接觸時(shí)間等也會(huì)對(duì)離子交換樹(shù)脂再生效果有影響,進(jìn)而影響離子交換樹(shù)脂的交換容量和再生酸、堿耗。此外,再生劑的種類(lèi)、質(zhì)量等都會(huì)對(duì)再生效果和酸、堿耗有影響。
1.4 其他原因
一方面,操作人員操作的隨意性或工作中不認(rèn)真,如水堿度、陽(yáng)床出水酸度以及二氧化碳等參數(shù)不進(jìn)行測(cè)量,僅根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)班數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算酸堿耗,造成計(jì)量結(jié)果不準(zhǔn)確。另一方面,離子交換樹(shù)脂使用時(shí)間長(zhǎng),使樹(shù)脂老化、降解、破碎、損耗等嚴(yán)重,從而造成離子交換樹(shù)脂工作交換容量下降,增大酸堿耗。
2 降低酸堿耗的解決措施的分析
2.1 工作人員經(jīng)常檢查水源水質(zhì)
要安排專(zhuān)職人員定期檢查水源水質(zhì)是否異常(如化學(xué)耗氧量COD、氯離子等含量及上游違規(guī)排放各種污染物超過(guò)預(yù)處理制水設(shè)備處理能力,使進(jìn)入離子交換器的水殘余氯<0.1mg/L、化學(xué)耗氧量COD<2mg/L),如有問(wèn)題及時(shí)切換備用水源(如地下深井水),防止異常水源污染除鹽系統(tǒng)離子交換樹(shù)脂,造成再生酸、堿耗量的增加。同時(shí)加強(qiáng)澄清池運(yùn)行,澄清池是電廠化學(xué)制水的首要關(guān)口,在澄清池中,通過(guò)混凝劑的混凝作用,不僅除去了生水中絕大部分懸浮物、膠體及顆粒狀雜質(zhì),也除去了少部分的硬度。加強(qiáng)澄清池管理,保證其出水質(zhì)量是保證化學(xué)制水的關(guān)鍵。
2.2 消除自身水質(zhì)污染
眾所周知,自身水質(zhì)的污染對(duì)降低酸堿耗起著非常重要的影響作用,因此,可以采取相應(yīng)的措施,使自身水質(zhì)污染得到消除,這樣將會(huì)大大促進(jìn)酸堿耗的降低。比如,在對(duì)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的廢酸堿排進(jìn)一個(gè)中和池中,這樣就能夠?qū)⒋蟛糠謴U酸堿中和掉,中和后將中和液通過(guò)泵輸送到造氣污水處理系統(tǒng),經(jīng)過(guò)處理后將其作為補(bǔ)充水待用,這樣有三方面的好處:一是,對(duì)環(huán)境基本上沒(méi)有了污染;二是,能夠在很大程度上利用水資源;三是,在很大程度上消除自身的水質(zhì)污染,總之,將自身水質(zhì)污染徹底消除掉,將會(huì)在很大程度上保證交換器能夠正常的運(yùn)行。
2.3 電廠應(yīng)完善再生過(guò)程控制
通過(guò)完善再生過(guò)程的控制,可以讓電廠在充分利用現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上提高樹(shù)脂再生效果、延長(zhǎng)運(yùn)行周期、降低酸堿耗,這樣將會(huì)有兩方面的好處:一是,使生產(chǎn)成本大大降低;二是,能夠在最大程度上提高化學(xué)設(shè)備運(yùn)行高效性,因此可以說(shuō),該方法也是最直接、最有效的措施。
根據(jù)離子交換除鹽理論,樹(shù)脂交換基團(tuán)的再生度與交換基團(tuán)和酸堿再生液的接觸時(shí)間成正比,即酸堿液在床內(nèi)的滯留時(shí)間長(zhǎng)有利于離子的徹底交換。保證再生液濃度和延長(zhǎng)進(jìn)酸堿時(shí)間可使交換作用充分進(jìn)行并有效的降低酸堿耗。再生前將床內(nèi)水排空并進(jìn)行除鹽水沖洗,可避免當(dāng)陰床失效時(shí),陰樹(shù)脂基團(tuán)失去交換作用,并使酸被洗掉同時(shí)又松動(dòng)了樹(shù)脂層,使水流均勻,阻力減小,提高了再生的效率和效果。
2.4 及時(shí)擦洗活性炭過(guò)濾器
活性炭過(guò)濾器在離子交換除鹽設(shè)備系統(tǒng)中占據(jù)著非常重要的地位,并且活性炭過(guò)濾器的安裝位置也非常重要,安裝在陽(yáng)離子交換器的前面,這樣設(shè)計(jì)安裝主要有兩方面的作用,一方面能夠?qū)⑺袣埩舻腃r和有機(jī)物去除掉;另一方面,能夠?qū)⑺心切埩舻膽腋∥锏入s物截留住,因此,活性炭過(guò)濾器這兩方面的作用將會(huì)在很大程度上起到保護(hù)樹(shù)脂的作用,延長(zhǎng)了樹(shù)脂的使用壽命。除此之外,在保護(hù)活性炭過(guò)濾器方面要做到經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的空氣擦洗,這樣做的目的就是盡最大努力去除里面占有的懸浮物、有機(jī)物等雜質(zhì)的殘留量,使其吸附能力得以恢復(fù)和保持,因此,有專(zhuān)家曾說(shuō)過(guò),保護(hù)樹(shù)脂減少污染的最有效措施就是對(duì)活性炭過(guò)濾器要經(jīng)常及時(shí)的進(jìn)行相應(yīng)的擦洗。實(shí)驗(yàn)證明:在50~70m3/h的流量下,擦洗間隔為3-4d;流量為20-30m3/h時(shí),擦洗間隔為4-6d。
2.5 嚴(yán)格控制酸堿及樹(shù)脂的用量和質(zhì)量
電廠每購(gòu)買(mǎi)一批酸堿和新樹(shù)脂時(shí),需按電廠規(guī)定進(jìn)行取樣檢測(cè),保證每批酸、堿進(jìn)廠時(shí)品質(zhì)合格,從而防止因再生劑品質(zhì)等原因影響再生效果這是降低酸堿耗的重要方式之一。繼續(xù)改進(jìn)污染樹(shù)脂的超聲波與藥劑聯(lián)合清洗復(fù)蘇處理工藝,恢復(fù)樹(shù)脂的交換容量。同時(shí)電廠應(yīng)加大生產(chǎn)人員技術(shù)培訓(xùn)力度,提高運(yùn)行人員技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì),并開(kāi)展一系列針對(duì)降低酸、堿耗小指標(biāo)競(jìng)賽活動(dòng),合理制訂酸、堿耗指標(biāo),調(diào)動(dòng)員工積極性,增強(qiáng)運(yùn)行人員責(zé)任心和工作熱情。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,我們可以看出,只要用科學(xué)的方法,從多方面采取措施,就能使酸堿耗維持在相對(duì)較低且合理的水平。而這些成果的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)電廠里所有人的共同努力,既要求綜合部門(mén)又要求技術(shù)部門(mén)進(jìn)行努力,只要大家為了一個(gè)共同目標(biāo),齊心協(xié)力,所有瓶頸都會(huì)被攻破的。所以實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益同時(shí)考慮到環(huán)境和社會(huì)效益,才是真的走可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)道路。
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作者簡(jiǎn)介:史麗娟(1974,7-),女,漢,江蘇無(wú)錫宜興,大專(zhuān),職稱(chēng):助理工程師,現(xiàn)任職務(wù):電廠化驗(yàn)室班長(zhǎng),研究方向:電廠水煤油分析。