單元系統陽床酸耗高分析及解決方法研究

劉邦利

（哈爾濱電力職業技術學院，黑龍江 哈爾濱 150000）

單元系統陽床酸耗高分析及解決方法研究

劉邦利

（哈爾濱電力職業技術學院，黑龍江 哈爾濱 150000）

為了降低陽離子交換器酸耗，根據過濾器水質和水處理設備再生時水處理工藝條件等情況，通過嚴格控制過濾器的水質，減輕對陽離子交換樹脂的污染，重新調整再生液濃度、再生時間，控制運行流量等調整試驗確定最優酸耗，節約了酸用量，達到降低生產成本的目的。

離子交換；一級除鹽；酸耗；離子再生

某廠水處理采用二級除鹽設備，在實際運行過程中，陽離子交換器經常出現周期制水量降低、酸耗不達標等問題。根據生產上對水質的要求、水處理的設備、工藝等具體情況，對離子交換設備運行異常的原因進行了認真分析，并采取了一系列的處理措施，達到了降低離子交換器的再生酸耗的目的。

1 化學除鹽水處理設備概況

水處理方式為曝氣器→曝氣水箱→曝氣泵→錳砂過濾器→前置氫強酸陽離子交換→強酸陽離子交換→除二氧化碳→強堿陰離子交換→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。對陽床酸耗高原因進行分析，過濾器運行不穩定使陽離子交換器內的陽離子交換樹脂出現鐵污染現象，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。陽離子交換器陸續更換部分樹脂，再生操作沒有及時根據設備實際情況進行優化。由于生水溫度常年處于20℃以下，對離子交換器的運行交換產生影響，降低了離子交換樹脂的內擴散和膜擴散，使水中離子與離子交換樹脂交換基團交換速度降低，同時在再生時，再生液溫度低，對再生效果產生影響。

2.2 處理方法

根據過濾器運行不穩定使陽離子交換器內的陽離子交換樹脂出現鐵污染現象，再生操作沒有及時根據設備實際情況進行優化造成酸耗較高，采取以下措施來降低酸耗。

2.2 .1 解決陽離子交換器內陽離子交換樹脂出現鐵污染

當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到100t/h，過濾器內截留的雜質（主要為鐵）由于流量的大幅波動，使鐵雜質通過過濾器進入陽離子交換器，造成陽離子交換器內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，已經造成鐵污染的陽離子交換樹脂進行復蘇。

避免陽離子交換樹脂出現鐵污染采取的防范措施是在運行中嚴格監督錳砂過濾器出水水質，定期對錳砂過濾器出水水質進行化驗，當出水水質濁度大于5FTU或出水含鐵量超過0.3mg/L時，必須停止錳砂過濾器運行，對錳砂過濾器進行反洗，同時在調整制水流量時盡量緩慢開大陽離子交換器入口門。根據運行中實際經驗來看，錳砂過濾器反洗效果的好壞直接關系到陽離子交換器的運行，在對錳砂過濾器進行反洗操作時，只進行一次反洗操作很難將錳砂過濾器反洗徹底，所以要求在對錳砂過濾器反洗時要多次進行操作。采取以上措施即可最大限度地避免陽離子交換樹脂出現鐵污染現象。

2.2 .2 根據設備實際情況進行優化再生操作

離子交換樹脂使用時間長,存在樹脂老化、降解、破碎、損耗等情況,陸續更換了部分陽離子交換樹脂，在運行中及時根據實際運行情況進行再生操作優化，提高陽離子交換器運行周期制水量。

陽離子交換器再生操作優化的方法是提高生水溫度，避免因生水溫度過低對離子交換及再生效果的影響；加強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進酸濃度在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）

經過6個月的跟蹤監測水質如表3，再生操作優化后，通過跟蹤化驗陽離子交換器出水鈉值降至64ug/L，減輕了強堿陰離子交換器和強堿陰/強酸陽混合離子交換器的負擔。過濾器的運行調整及陽離子交換器再生操作調整前后的對比效果見表4。

表4 調整前后周期制水量和酸耗對比

經過對過濾器的運行調整及陽離子交換器再生操作的優化，陽離子交換器的平均周期制水量較調整前提高約9%，陽離子交換器酸耗降低約8.6%。同時減少了混床的再生次數。

3 總結

經過一段時間的反復摸索試驗，將影響陽離子交換器周期制水量和酸耗高的原因進行查找和分析，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.火力發電廠水處理及水質控制[M].第二版.北京：中國電力出版社，2008.

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1003-5168(2014)03-0192-01