我公司原水為石頭口門水庫水，為了保證發電廠熱力設備安全、經濟地運行，必須對原水進行凈化。當采用離子交換樹脂處理原水時，可使水凈化得較徹底，為熱力系統提供了良好的水質。而離子交換樹脂與水交換至一定的時候，樹脂的交換能力下降，出水水質惡化。我公司每年因再生樹脂要消耗大量的酸堿。為了節能降耗、降低成本，必須對酸堿用量進行嚴格的控制[1]。
1.現場實際情況
我公司除鹽系列采用單元制4套裝置，陽浮動床+中間水箱+陰浮動床，設計出力321噸/時，實際出力僅為170噸/時，運行周期12個小時，周期制水量2000噸，單臺系列每個月運行7個周期，公司要求再生用酸堿標準值酸、堿耗小于55g/mol，通過09年一年數值統計，平均再生用酸耗59.11g/mol，堿耗59.02g/mol，距離標準值有一定差距，因此降低酸堿耗迫在眉睫。
2.原因分析
2.1進水水質的影響
原水來水經過澄清池、雙閥過濾器(高效纖維過濾器)、活性炭過濾器等預處理設備處理，經過幾個周期跟蹤化驗，系列入口的濁度變化不大，都小于1FUT(標準值小于1FUT);系列入口的有機物(COD)也在標準范圍之內(小于2mg/l);夏季原水溫度大于25℃(標準值)，冬季投入加熱器，原水溫度基本控制在25℃以上，可見溫度對于系列沒有太大影響[2]，綜上所述進水水質對系列酸堿耗基本無影響。
2.2體外擦洗周期
每年對四臺系列樹脂進行取樣送電科院化驗，隨著總裝機容量的不斷擴大，化學補水量也有很大程度的增加，近年來發現酸堿耗量比以前有所增加，通過電科院對樹脂的化驗報告(見表1)我們看出樹脂的體積交換容量有所下降，樹脂污染嚴重，造成酸堿耗增加，因此一年只對樹脂進行一次處理已經不合理。(表1)
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送樣日期 |
2010年1月12日 |
樣品名稱 |
001*7陽離子交換樹脂 |
201*7陰離子交換樹脂 |
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樣品編號 |
2系列 |
試驗日 |
2010年1月12日 |
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項目 |
單位 |
標準 |
試驗結果 |
標準 |
試驗結果 |
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體積交換容量 |
mmol/g |
≥1.90 |
1.88 |
≥1.35 |
1.28 |
2.3再生工藝
化學分場值班員上崗率為100%,人員水平不存在問題，再生用酸堿濃度值、再生時間、再生流速、置換時間、正洗時間等按照《化學運行規程》并經過調試，都在規定范圍內，因此確定再生工藝對系列酸堿耗無影響。
2.4系列調試周期
水化驗人員均按調試要求進行樹脂再生的調試工作，調試項目包括酸堿用量，酸堿濃度，置換時間、正洗時間，為再生工作提供較為系統理論依據。但是根據以往調試的結果我們發現，每次調試再生的相關參數都會發生變化，系列調試周期不合理，導致酸堿耗增加。
2.5酸堿質量
經過幾個周期化驗，按照DL 422.2-91 DL 及425.2-91工業酸堿測量法，工業鹽酸、液堿中雜質的含量在規定范圍內，且酸濃度大于31%，液堿濃度大于42%均在規定范圍內，可見酸堿質量對酸堿耗無影響。
3.解決方法
3.1樹脂擦洗及調試
根據電科院樹脂化驗結果可以看出，樹脂交換容量有所下降，樹脂污染嚴重，10年1月22日，通過樹脂的體外擦洗復蘇，完成了對樹脂表面和孔隙中污染物質的清除，達到了延長制水周期的目的，有效降低了酸堿用量，酸耗50.21g/mol，堿耗51.33g/mol，與09年12月酸耗59.11g/mol、堿耗59.71g/mol相對比，不難看出酸堿耗得到明顯降低，接下來工作進行周期確定。
3.2合理調整系列調試周期
為了找出合理的調試周期，接著我們對2號系列的每一個周期都進行了調整試驗，及時觀察調試中各運行參數的變化及酸堿耗的變化情況。酸堿耗會產生一定程度的變化，有上漲的趨勢，確定現在運行方式參數的設定已經不適合系列再生條件，應該重新調試，確定合理的參數，因此我們確定調試周期為一個月調試一次。(表2)
|
酸 |
堿 |
|
序號 |
日期 |
用量(噸) |
濃度(%) |
置換(分) |
正洗(分) |
酸耗(g/mol) |
用量(分) |
濃度(分) |
置換(分) |
正洗(分) |
堿耗(g/mol) |
|
1 |
2/5 |
1.36 |
1.78 |
38 |
15 |
50.6 |
0.96 |
2.01 |
55 |
17 |
51.0 |
|
2 |
2/8 |
1.36 |
1.75 |
37 |
15 |
50.7 |
0.96 |
2.03 |
51 |
17 |
51.1 |
|
3 |
2/12 |
1.36 |
1.81 |
44 |
15 |
50.9 |
0.96 |
1.98 |
49 |
17 |
51.6 |
|
4 |
2/15 |
1.36 |
1.82 |
41 |
15 |
50.4 |
0.96 |
1.99 |
57 |
17 |
52.4 |
|
5 |
2/18 |
1.36 |
1.79 |
40 |
15 |
50.5 |
0.96 |
2.01 |
52 |
17 |
52.7 |
|
6 |
2/22 |
1.36 |
1.81 |
42 |
15 |
51.7 |
0.96 |
2.02 |
55 |
17 |
53.1 |
|
7 |
2/27 |
1.36 |
1.82 |
41 |
15 |
52.2 |
0.96 |
2.04 |
54 |
17 |
53.4 |
3.3合理調整樹脂化驗周期，進行體外擦洗
為了找出合理調整樹脂化驗周期，進行體外擦洗，接著每月對2號系列酸堿耗進行統計，從連續6個月的酸堿耗量統計表分析(表3)，我們發現9月份酸堿耗明顯上漲，經抽樣化驗，樹脂交換容量下降，污染程度加重，需要擦洗，浮動床只能進行體外擦洗，如果擦洗周期太短，造成自用水量增加以及其他材料費用浪費，綜合考慮確定擦洗時間為6個月。(表3)
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酸 |
堿 |
|
序號 |
日期 |
用量(噸) |
濃度(%) |
置換(分) |
正洗(分) |
酸耗(g/mol) |
用量(分) |
濃度(分) |
置換(分) |
正洗(分) |
堿耗(g/mol) |
|
1 |
3月 |
1.36 |
1.80 |
40 |
15 |
51.0 |
0.96 |
2.01 |
53 |
17 |
52.2 |
|
2 |
4月 |
1.36 |
1.80 |
41 |
17 |
51.3 |
0.97 |
2.00 |
50 |
18 |
52.1 |
|
3 |
5月 |
1.40 |
1.85 |
40 |
16 |
52.3 |
1.02 |
2.00 |
55 |
20 |
53.4 |
|
4 |
6月 |
1.39 |
1.85 |
42 |
17 |
52.5 |
1.00 |
2.02 |
55 |
20 |
53.3 |
|
5 |
7月 |
1.37 |
1.82 |
41 |
16 |
53.4 |
0.98 |
1.99 |
53 |
18 |
52.8 |
|
6 |
8月 |
1.39 |
1.81 |
40 |
16 |
53.7 |
1.00 |
2.00 |
54 |
21 |
52.9 |
|
7 |
9月 |
1.44 |
1.82 |
41 |
17 |
54.8 |
1.07 |
2.00 |
55 |
20 |
55.6 |
4.結論
1.樹脂的污染是受預處理出水水質的影響，應該加強預處理設備出水水質監測，定期對雙閥過濾器(高效纖維過濾器)、活性炭過濾器進行反洗工作，確保水質優良。
2.經過9個月的摸索，我們總結出系列調試時間一般為每月一次即可，樹脂的擦洗周期一般為6個月擦洗一次即可。這樣系列的酸堿耗完全可以控制在規定值以下。
參考文獻：
[1]李愛陽.水處理中離子交換樹脂再生時酸堿耗的降低.化工生產與技術.2003 年第10 卷第2 期
[2]孫偉.水溫對電廠水汽品質和安全與經濟運行的影響.工業水處理.1992年第06期
