劉邦利

（哈爾濱電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150000）

單元系統(tǒng)陽床酸耗高分析及解決方法研究

劉邦利

（哈爾濱電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150000）

為了降低陽離子交換器酸耗，根據(jù)過濾器水質(zhì)和水處理設(shè)備再生時(shí)水處理工藝條件等情況，通過嚴(yán)格控制過濾器的水質(zhì)，減輕對(duì)陽離子交換樹脂的污染，重新調(diào)整再生液濃度、再生時(shí)間，控制運(yùn)行流量等調(diào)整試驗(yàn)確定最優(yōu)酸耗，節(jié)約了酸用量，達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。

離子交換；一級(jí)除鹽；酸耗；離子再生

某廠水處理采用二級(jí)除鹽設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行過程中，陽離子交換器經(jīng)常出現(xiàn)周期制水量降低、酸耗不達(dá)標(biāo)等問題。根據(jù)生產(chǎn)上對(duì)水質(zhì)的要求、水處理的設(shè)備、工藝等具體情況，對(duì)離子交換設(shè)備運(yùn)行異常的原因進(jìn)行了認(rèn)真分析，并采取了一系列的處理措施，達(dá)到了降低離子交換器的再生酸耗的目的。

1 化學(xué)除鹽水處理設(shè)備概況

水處理方式為曝氣器→曝氣水箱→曝氣泵→錳砂過濾器→前置氫強(qiáng)酸陽離子交換→強(qiáng)酸陽離子交換→除二氧化碳→強(qiáng)堿陰離子交換→混合離子交換→除鹽水箱，連接為母管制。

2 陽床酸耗高分析及解決對(duì)策

2.1 陽床酸耗高原因分析

2011和2012 年度水處理各月酸耗值見表1。

表1 水處理各月酸耗值（g/mol）

表2 陽離子交換器各月周期制水量（m3）

陽離子交換器運(yùn)行周期和制水量都比去年有所縮短和減少，各年度陽離子交換器各月周期制水量見表2。對(duì)陽床酸耗高原因進(jìn)行分析，過濾器運(yùn)行不穩(wěn)定使陽離子交換器內(nèi)的陽離子交換樹脂出現(xiàn)鐵污染現(xiàn)象，鐵污染后的樹脂顏色變深，甚至呈黑色，工作交換容量降低，再生效率下降。陽離子交換器陸續(xù)更換部分樹脂，再生操作沒有及時(shí)根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。由于生水溫度常年處于20℃以下，對(duì)離子交換器的運(yùn)行交換產(chǎn)生影響，降低了離子交換樹脂的內(nèi)擴(kuò)散和膜擴(kuò)散，使水中離子與離子交換樹脂交換基團(tuán)交換速度降低，同時(shí)在再生時(shí)，再生液溫度低，對(duì)再生效果產(chǎn)生影響。

2.2 處理方法

根據(jù)過濾器運(yùn)行不穩(wěn)定使陽離子交換器內(nèi)的陽離子交換樹脂出現(xiàn)鐵污染現(xiàn)象，再生操作沒有及時(shí)根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化造成酸耗較高，采取以下措施來降低酸耗。

2.2 .1 解決陽離子交換器內(nèi)陽離子交換樹脂出現(xiàn)鐵污染

當(dāng)陽離子交換器失效需要再生及其他陽離子交換器正洗過程中，過濾器瞬間流量將達(dá)到100t/h，過濾器內(nèi)截留的雜質(zhì)（主要為鐵）由于流量的大幅波動(dòng)，使鐵雜質(zhì)通過過濾器進(jìn)入陽離子交換器，造成陽離子交換器內(nèi)上層陽樹脂被鐵污染。鐵污染后的樹脂顏色變深，甚至呈黑色，已經(jīng)造成鐵污染的陽離子交換樹脂進(jìn)行復(fù)蘇。

避免陽離子交換樹脂出現(xiàn)鐵污染采取的防范措施是在運(yùn)行中嚴(yán)格監(jiān)督錳砂過濾器出水水質(zhì)，定期對(duì)錳砂過濾器出水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)，當(dāng)出水水質(zhì)濁度大于5FTU或出水含鐵量超過0.3mg/L時(shí)，必須停止錳砂過濾器運(yùn)行，對(duì)錳砂過濾器進(jìn)行反洗，同時(shí)在調(diào)整制水流量時(shí)盡量緩慢開大陽離子交換器入口門。根據(jù)運(yùn)行中實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看，錳砂過濾器反洗效果的好壞直接關(guān)系到陽離子交換器的運(yùn)行，在對(duì)錳砂過濾器進(jìn)行反洗操作時(shí)，只進(jìn)行一次反洗操作很難將錳砂過濾器反洗徹底，所以要求在對(duì)錳砂過濾器反洗時(shí)要多次進(jìn)行操作。采取以上措施即可最大限度地避免陽離子交換樹脂出現(xiàn)鐵污染現(xiàn)象。

2.2 .2 根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化再生操作

離子交換樹脂使用時(shí)間長(zhǎng),存在樹脂老化、降解、破碎、損耗等情況,陸續(xù)更換了部分陽離子交換樹脂，在運(yùn)行中及時(shí)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行再生操作優(yōu)化，提高陽離子交換器運(yùn)行周期制水量。

陽離子交換器再生操作優(yōu)化的方法是提高生水溫度，避免因生水溫度過低對(duì)離子交換及再生效果的影響；加強(qiáng)陽離子交換器的反洗，確保反洗效果；降低陽離子交換器再生操作時(shí)進(jìn)酸濃度在3.5%至4%。再生排酸濃度降至1.3%，說明再生酸液利用率提高，降低了酸耗。

表3 陽離子交換器出水鈉離子含量（ug/L）

經(jīng)過6個(gè)月的跟蹤監(jiān)測(cè)水質(zhì)如表3，再生操作優(yōu)化后，通過跟蹤化驗(yàn)陽離子交換器出水鈉值降至64ug/L，減輕了強(qiáng)堿陰離子交換器和強(qiáng)堿陰/強(qiáng)酸陽混合離子交換器的負(fù)擔(dān)。過濾器的運(yùn)行調(diào)整及陽離子交換器再生操作調(diào)整前后的對(duì)比效果見表4。

表4 調(diào)整前后周期制水量和酸耗對(duì)比

經(jīng)過對(duì)過濾器的運(yùn)行調(diào)整及陽離子交換器再生操作的優(yōu)化，陽離子交換器的平均周期制水量較調(diào)整前提高約9%，陽離子交換器酸耗降低約8.6%。同時(shí)減少了混床的再生次數(shù)。

3 總結(jié)

經(jīng)過一段時(shí)間的反復(fù)摸索試驗(yàn)，將影響陽離子交換器周期制水量和酸耗高的原因進(jìn)行查找和分析，并采取了一系列的處理措施，使陽離子交換器周期制水量增加，酸耗降低，取得了非常好的效果。

[1]李培源.火力發(fā)電廠水處理及水質(zhì)控制[M].第二版.北京：中國(guó)電力出版社，2008.

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