【摘要】離子交換樹脂在使用中會受到各種污染，及時對污染情況進行分析，找出污染的原因并并采取有效措施進行解決，以保證樹脂和水處理系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行。根據(jù)眾誠熱電2013年水處理的運行現(xiàn)況，針對陰樹脂顏色變黑，周期制水量和工作交換容量降低等現(xiàn)象，共提出兩種方案——利用傳統(tǒng)樹脂復蘇工藝或樹脂更換的方法，經(jīng)綜合考慮處理成本及生產(chǎn)需要，最后采用對陰樹脂進行鹽-堿混合液復蘇處理，復蘇后樹脂性能明顯改善，基本接近新樹脂運行指標。

【關鍵詞】陰樹脂污染；鹽堿復蘇；經(jīng)濟性

1.眾誠熱電水預處理工藝現(xiàn)狀和樹脂可能受污染原因

我公司陰樹脂型號為201×7，使用時間為9年。公司生產(chǎn)水源為自來水，爐外水處理流程為：自來水→清水箱→清水泵→活性炭過濾器→陽離子交換器→脫碳器→中間水箱→中間水泵→陰離子交換器→混合離子交換器。由于自來水含有游離氯，它的存在會破壞離子交換樹脂的結構，使其強度變差，我公司采用椰殼活性炭去除余氯，保證運行時活性炭過濾器出口余氯≤0.04mg/L，避免了樹脂受CL-污染。

2.陰樹脂污染所帶來的危害

強堿陰樹脂被污染后交換容量下降，正洗水量增加，制水周期縮短，出現(xiàn)有機物和硅漏入出水中，加重混床負擔，由于鐵的催化氧化作用，會加速陰樹脂的降解。此外，水中的有機物進入鍋爐后熱分解為碳酸、甲酸、乙酸等，對汽輪機葉片和鍋爐材料引起腐蝕。若硅進入鍋爐，在高溫的條件形成硅垢，使鍋爐受熱不均勻而引發(fā)事故。

3.陰樹脂污染類型的鑒別試驗

（1）外觀 凝膠型強堿陰樹脂大都呈黃色，也有白色和乳白色，圓球率應在90%以上。當樹脂在使用中受到污染時，其顏色會發(fā)生變化。我公司3臺陰離子交換樹脂顏色呈棕黑色和黑色，尤其以2#陰床顏色最深，樹脂明顯受污染。

（2）有機物鑒別 將30mL陰樹脂裝入具塞的錐形瓶中，加入純水振蕩，連續(xù)洗滌3～4次，以去除樹脂表面的附著物，最后倒盡洗滌水。換裝10%食鹽水，劇烈振蕩5～10分鐘后，觀察食鹽水的顏色，按色澤判斷污染程度見下表。我公司陰樹脂經(jīng)以上方法檢測，食鹽水為深黃色，有機物污染程度接近中度。

（3）鐵污染鑒別 取30mL樹脂裝入具塞的錐形瓶中，用清水洗凈，并浸泡在10%食鹽水中再生30分鐘左右，傾倒食鹽水溶液，再用純水洗滌兩到三次，取出部分樹脂放入具塞試管中，加兩倍樹脂體積的6mol/l鹽酸溶液，蓋塞振蕩15分鐘后，取出一部分酸液至另一試管中，并滴入飽和亞鐵氰化鉀溶液，如形成普魯士蘭沉淀，即可判斷出有鐵污染。根據(jù)普魯士藍的深淺，可判定其鐵污染的程度，顏色越深，鐵污染越嚴重。我公司陰樹脂經(jīng)以上方法檢測，鐵污染程度為中度。

（4）油污染鑒別

由于油污染后樹脂的顏色和鐵污染相同，簡單的鑒別方法是將樹脂放入試管中，再注入兩倍樹脂體積的水，經(jīng)劇烈振蕩后，若水面出現(xiàn)“彩虹”即為油污染，經(jīng)檢測，我公司陰樹脂沒有明顯油污染。

4.陰樹脂復蘇工藝設計

從對鑒別試驗的結果來看，我公司陰樹脂主要受到有機物污染及鐵污染。要想將吸附在樹脂上的有機物洗脫下來，就必須破壞樹脂和有機物之間的作用力，同時創(chuàng)造有利于有機物溶出的環(huán)境。同時復蘇時溶液的濃度不宜過高，否則將會出現(xiàn)樹脂漂浮現(xiàn)象，在復蘇實際應用中，還要考慮到操作的可執(zhí)行性和生產(chǎn)的實際情況。

最終，確定先對2#陰離子交換器樹脂進行復蘇，利用公司現(xiàn)有的硫酸亞鐵鍍膜箱配置10%NaCL+2%NaOH復蘇液，用鍍膜裝置的輸液系統(tǒng)將復蘇液打入待復蘇交換器，進行體內復蘇。具體流程如下：反洗樹脂→配置鹽堿復蘇液→進復蘇液浸泡→沖洗樹脂→進5%HCL浸泡復蘇→沖洗樹脂→雙倍堿再生。

5.陰樹脂復蘇步驟

（1）大反洗：開陰床的反排和反進閥，以一定流量反洗至水清（監(jiān)視水位不超過上人孔底部），關反進和反排閥，開正排閥將水排盡。（2）配藥：開啟進水閥，在沖洗干凈的配藥箱中放水至液位1.2米左右，從加藥口緩慢倒入180公斤NaCl，開攪拌器至全部溶解。繼續(xù)緩慢倒入氫氧化鈉36公斤，攪拌溶解。（3）進堿性鹽水：停攪拌器，開啟加藥泵，緩慢開啟泵出口閥，將復蘇液加入人孔。（4）關出口閥，停加藥泵，重復2和3步驟，直至床內液體浸至上人孔邊緣，封上人孔。（5）浸泡沖洗：待浸泡時間20小時后，從正排排盡堿性食鹽水，關正排閥，開中間泵，緩慢開啟反排和反進閥，反沖洗至出水中性。停中間泵，關反排和反進閥。開空氣閥和中排閥，將水放盡。（6）進酸：關空氣閥，疏通酸堿噴射器聯(lián)通閥，開進堿閥，通過堿噴向復蘇床體進5%HCL，動態(tài)浸泡30分鐘后，關中排和進堿閥，靜態(tài)浸泡8小時后，開空氣閥，從正排放盡酸液，關正排和空氣閥。開反排和反進閥，用中間水反沖洗至出水中性。停泵關閉所有閥門，隔絕酸堿噴射器聯(lián)通閥。（7）再生：用正常用量的雙倍堿再生。

6.經(jīng)濟性比較

復蘇試驗能否應用，不但在技術上要有可行性，還要考慮其經(jīng)濟因素?，F(xiàn)以復蘇一臺陰床樹脂為例，計算樹脂復蘇和更換樹脂的各項經(jīng)濟費用。

樹脂被污染后各項指標劣化，若不及時處理將導致樹脂性能下降，直至報廢，更換一臺陰離子樹脂費用約5.8萬元，還不包括新樹脂的處理費用。而復蘇一臺陰離子樹脂費用約1500元。所以針對被污染的陰樹脂，采用周期性的復蘇，在技術上和經(jīng)濟上都是可行的。

7.防止樹脂污染的建議

（1）陰樹脂經(jīng)常受到有機物等污染，同時夾雜著鐵和硅的污染，這使樹脂復蘇變得更加難以處理。對于進水中的有機物，我公司現(xiàn)有的工藝條件無法根除，只能對活性炭過濾器進行周期性的反洗，減少有機物的滋生和污染。

（2）針對鐵污染，要規(guī)范和加強酸、堿入廠時的檢驗管理，避免不合格的酸堿攜帶雜質，污染樹脂。

（3）運行人員應嚴格按照《運行規(guī)程》要求進行操作，避免超負荷、誤操作等違規(guī)現(xiàn)象發(fā)生。

（4）對于備用床啟動前，應先開反排和正進閥，將進水管路中的淤水排盡，才能投運，以減少有機物和鐵化合物的混入。

8.小結

對于有機物和鐵的初期污染，用本次復蘇方案（鹽堿混合液）復蘇效果較好。但針對比較復雜的污染形式，如同時有多種污染因素及污染程度嚴重的狀況，用單一的復蘇方法，不能從根本上解決污染問題。為使污染物從樹脂中有效解離并溶出，可考慮多種藥劑的聯(lián)合使用，這有待于進一步的學習和試驗，使舊樹脂的污染復蘇方案更加完善。

本次陰樹脂復蘇試驗從籌劃到實施，得到了公司領導的大力支持，在生產(chǎn)安全部、運行部和檢修部的積極配合下順利完成，在此表示感謝！

參考文獻

[1]熱力發(fā)電廠水處理.中國電力出版社（2004）

[2]火電廠水汽試驗方法.中國標準出版社（2004）