探析電廠化學除鹽水電導率升高原因與控制方法

劉海蛟　熊鑫　李國海

摘 要：核電廠污水處理中，鹽的處理是十分重要的。由于多采用化學除鹽法，因此，容易導致電導率升高，影響污水處理效果，常常出現水質不達標現象。因此，文章結合企業的化學除鹽水過程的實例，分析了電導率升高的原因，并闡述了必要的控制措施。

關鍵詞：核電廠 化學除鹽水 電導率 升高 控制方法

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（b）-0059-02

核電廠發電過程需要大量的水，為響應水資源短缺的現狀，核電廠的污水循環處理是十分關鍵的。核電廠鹽水處理是保證電廠獲得足量的有效水的過程。核電廠運行中，多以化學除鹽等方法進行鹽分的處理，文章主要討論化學除鹽法導致的電導率升高的原因和解決辦法。

1 核電廠化學除鹽法電導率升高的主要表現

化學除鹽法主要是利用離子交換的方法來對電廠的資源系統進行鹽分的處理。在除鹽過程中，電導率的提高容易影響出水水質，電導率升高主要表現為陰床、陽床Na+滲漏、除碳器效率低等。將其分析如以下幾點。

1.1 陰床Na+滲漏

陰床中的Na+主要來自于摻入陽性樹脂生成的NaOH。在工作人員操作不當的情況下就會導致Na+滲漏。尤其是陰床再生過程中，要及時隔絕，否則就會致使堿液混合到陰床中，出現Na+的滲漏現象。陰床Na+滲漏會導致除鹽水的效率低下，陰床的使用條件需要在酸性條件下進行，一般要求pH值<5。但隨著Na+的滲漏，pH值會隨之升高，導致水的電導率提高，影響硅離子的處理，使陰樹脂強度降低甚至失效。因此，對于陰床處理方式要合理，對陰床進行嚴格監管，增加其耐腐蝕性。并且要確保酸、堿液的流向正確，控制再生液的逆流，提高電導率。

1.2 陽床Na+滲漏

陽床Na+滲漏現象在電廠鹽水處理過程中較為常見，對電導率有嚴重的影響。電導率升高的原因主要可以從以下幾個方面分析：第一，在電廠熱力系統水質電導率檢測過程中，水中的Na+含量可以用來判斷陽床的作用。但檢測時間會影響到Na+的含量，檢測時間過長就會導致Na+的滲漏。第二 ，在操作過程中如對再生條件不加以利用，就會出現再生液濃度超標或者流量過快的問題，從而使得再生液同樹脂的融合反應時間過短，影響再生作用的發揮，最終出現陽床Na+滲漏。第三，陽床正洗不合格隨意放入水箱中，同樣會導致Na+增多， Na+、Mg2+、Ca2+增多后，水質的硬度會增大，容易產生腐蝕等現象，使除鹽水的電導率上升，不利于核電廠水循環利用，除鹽效率大大降低。

1.3 除碳器效率低

電廠水資源來自于自然水或者市政工程處理水，因此，水質中的有機物和HCO3-較多，HCO3-影響陰床的硅離子去除，樹脂的硅吸附作用有限。因此，對于電廠除鹽而言，多需增設除碳器來處理水中多余的CO2。但除碳器的原理導致其處理效果并不好，除鹽荷載水量大，對除碳器的作用具有一定的沖擊，當風壓不足時，就會造成水體出現旋渦，影響除碳的效果，也使CO2殘留在水中無法排除，從而造成陽床中的HCO3-增多，陰床無法正常運行，影響陰離子樹脂的含量增加 ，不利于陰床的正常運行，使陰離子樹脂對HSiO3-的吸附作用，硅離子從陽床漏出，易出現腐蝕、結垢的現象，對核電廠發電設備造成影響。也就是說，除碳器對工作環境的要求較高，除了合理控制水量以外，還要降低其工作負荷，保證風機給足量的風，防止水旋渦出現。只有風量達到一定程度上，才能確保除碳器作用的發揮。

2 除鹽水電導率升高原因及控制方法

核電廠主要依靠儀表和除鹽系統來查找電廠化學除鹽水電導率升高的原因。以某核電廠的檢測記錄為例，此次檢測了廠內8臺機器的除鹽結果，重點記錄了除鹽后的電導率變化，同時記錄了陽離子樹脂交換柱的運行狀態，及時去除了除鹽過程產生的氣泡，以便于精準分析電導率的影響因素。此次檢測的水質結果顯示，陰床并無Na+滲出，它與含碳量均未影響電導率升高。但鹽水的酸堿度，也就是pH值對電導率具有較大影響，說明鹽水中具有空氣成分，導致鹽水的pH值降低，因此，使Na+滲出，造成電導率升高。另外，考慮到電廠的熱力設備對于電導率升高也具有一定的影響，檢測中還要對混床設備進行檢查，結果顯示鹽水系統母管壓力值小于0.2 MPa時，就會出現鹽水電導率的快速上升，我們對鹽水電導率升高明顯的水質進行抽樣檢查，水質電導率的升高與水壓有關，但除鹽水的壓力不夠時，就會導致水中摻雜大量的空氣，提高了水體的離子容氧率，一般我們要求輸送水壓要大于0.2 MPa。在此次測試中，部分鹽水箱中的電導率升高不明顯，或者是由于其他原因導致的電導率升高，但主要原因還在于壓力較小，使水內空氣含量增加。在檢測過程中，3號鹽水箱的壓力值變化較大，但檢測結果發現3號陰、陽再生泵的壓力值為0。排除壓力表誤差的影響，說明2號陽再生泵出口管路壓力值已經超過一定范圍。對其產生原因進行分析，壓力值過大也容易導致電導率升高，原因可能在于陽床酸性水出水滲入，而與其相對應的4號除鹽水泵壓力降低明顯，這使得酸性水大量流入除鹽母管中，影響了其pH值，最終造成電導率升高。

對于由壓力減低而導致的電導率升高，可以通過以下措施解決。（1）控制除鹽水設備的壓力，一般要求壓力要大于0.2 MPa，最好大于0.3 MPa；（2）確保出演水泵的水位，一般要求水位要大于6 m，控制除鹽水時間，時間過程也容易導致Na+滲出；（3）及時更換設備，以免性能下降導致的Na+滲出；（4）加強核電廠對于水處理過程中的監管，將電導率控制在0.06～0.08 g/cm之間，保證化學除鹽水的高效性與合理性，促進電廠的可持續發展。對于陽床Na+的滲漏造成的電導率升高，要有效控制陽床中的Na+的控制。具體應該做到：對水中Na+的含量進行檢測，將檢測結果中Na+含量在300 μg/L以下的位置作為失效點，確保良好的再生條件，避免樹脂保護層的亂層現象。同時，對水質中的Na+進行監測，對于不符合的要及時處理，按照標準，Na+大于300 μg/L的就要及時處理。

3 結語

核電廠除鹽水處理過程中，電導率升高會對除鹽水效率造成影響。電導率升高可以導致設備性能下降，積鹽過多，最終影響鹽水的水質，不利于核電廠的可持續發電。對核電廠而言，要重視水質的處理，要注重分析影響電導率的因素，并采取積極的措施，減少陰床、陽床的Na+滲出，降低電導率，確保電廠的發展。

參考文獻

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