探析電廠化學(xué)除鹽水電導(dǎo)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(xué)除鹽法，因此，容易導(dǎo)致電導(dǎo)率升高，影響污水處理效果，常常出現(xiàn)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象。因此，文章結(jié)合企業(yè)的化學(xué)除鹽水過程的實例，分析了電導(dǎo)率升高的原因，并闡述了必要的控制措施。

關(guān)鍵詞：核電廠 化學(xué)除鹽水 電導(dǎo)率 升高 控制方法

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

核電廠發(fā)電過程需要大量的水，為響應(yīng)水資源短缺的現(xiàn)狀，核電廠的污水循環(huán)處理是十分關(guān)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(xué)除鹽等方法進(jìn)行鹽分的處理，文章主要討論化學(xué)除鹽法導(dǎo)致的電導(dǎo)率升高的原因和解決辦法。

1 核電廠化學(xué)除鹽法電導(dǎo)率升高的主要表現(xiàn)

化學(xué)除鹽法主要是利用離子交換的方法來對電廠的資源系統(tǒng)進(jìn)行鹽分的處理。在除鹽過程中，電導(dǎo)率的提高容易影響出水水質(zhì)，電導(dǎo)率升高主要表現(xiàn)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(dāng)?shù)那闆r下就會導(dǎo)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(xiàn)Na+的滲漏現(xiàn)象。陰床Na+滲漏會導(dǎo)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(jìn)行，一般要求pH值<5。但隨著Na+的滲漏，pH值會隨之升高，導(dǎo)致水的電導(dǎo)率提高，影響硅離子的處理，使陰樹脂強(qiáng)度降低甚至失效。因此，對于陰床處理方式要合理，對陰床進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)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(dǎo)率。

1.2 陽床Na+滲漏

陽床Na+滲漏現(xiàn)象在電廠鹽水處理過程中較為常見，對電導(dǎo)率有嚴(yán)重的影響。電導(dǎo)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(tǒng)水質(zhì)電導(dǎo)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(dǎo)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(xiàn)再生液濃度超標(biāo)或者流量過快的問題，從而使得再生液同樹脂的融合反應(yīng)時間過短，影響再生作用的發(fā)揮，最終出現(xiàn)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(dǎo)致Na+增多， Na+、Mg2+、Ca2+增多后，水質(zhì)的硬度會增大，容易產(chǎn)生腐蝕等現(xiàn)象，使除鹽水的電導(dǎo)率上升，不利于核電廠水循環(huán)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(zhì)中的有機(jī)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(shè)除碳器來處理水中多余的CO2。但除碳器的原理導(dǎo)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(dāng)風(fēng)壓不足時，就會造成水體出現(xiàn)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(xiàn)腐蝕、結(jié)垢的現(xiàn)象，對核電廠發(fā)電設(shè)備造成影響。也就是說，除碳器對工作環(huán)境的要求較高，除了合理控制水量以外，還要降低其工作負(fù)荷，保證風(fēng)機(jī)給足量的風(fēng)，防止水旋渦出現(xiàn)。只有風(fēng)量達(dá)到一定程度上，才能確保除碳器作用的發(fā)揮。

2 除鹽水電導(dǎo)率升高原因及控制方法

核電廠主要依靠儀表和除鹽系統(tǒng)來查找電廠化學(xué)除鹽水電導(dǎo)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(nèi)8臺機(jī)器的除鹽結(jié)果，重點記錄了除鹽后的電導(dǎo)率變化，同時記錄了陽離子樹脂交換柱的運行狀態(tài)，及時去除了除鹽過程產(chǎn)生的氣泡，以便于精準(zhǔn)分析電導(dǎo)率的影響因素。此次檢測的水質(zhì)結(jié)果顯示，陰床并無Na+滲出，它與含碳量均未影響電導(dǎo)率升高。但鹽水的酸堿度，也就是pH值對電導(dǎo)率具有較大影響，說明鹽水中具有空氣成分，導(dǎo)致鹽水的pH值降低，因此，使Na+滲出，造成電導(dǎo)率升高。另外，考慮到電廠的熱力設(shè)備對于電導(dǎo)率升高也具有一定的影響，檢測中還要對混床設(shè)備進(jìn)行檢查，結(jié)果顯示鹽水系統(tǒng)母管壓力值小于0.2 MPa時，就會出現(xiàn)鹽水電導(dǎo)率的快速上升，我們對鹽水電導(dǎo)率升高明顯的水質(zhì)進(jìn)行抽樣檢查，水質(zhì)電導(dǎo)率的升高與水壓有關(guān)，但除鹽水的壓力不夠時，就會導(dǎo)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(dǎo)率升高不明顯，或者是由于其他原因?qū)е碌碾妼?dǎo)率升高，但主要原因還在于壓力較小，使水內(nèi)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(jié)果發(fā)現(xiàn)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(jīng)超過一定范圍。對其產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，壓力值過大也容易導(dǎo)致電導(dǎo)率升高，原因可能在于陽床酸性水出水滲入，而與其相對應(yīng)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(dǎo)率升高。

對于由壓力減低而導(dǎo)致的電導(dǎo)率升高，可以通過以下措施解決。（1）控制除鹽水設(shè)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(dǎo)致Na+滲出；（3）及時更換設(shè)備，以免性能下降導(dǎo)致的Na+滲出；（4）加強(qiáng)核電廠對于水處理過程中的監(jiān)管，將電導(dǎo)率控制在0.06～0.08 g/cm之間，保證化學(xué)除鹽水的高效性與合理性，促進(jìn)電廠的可持續(xù)發(fā)展。對于陽床Na+的滲漏造成的電導(dǎo)率升高，要有效控制陽床中的Na+的控制。具體應(yīng)該做到：對水中Na+的含量進(jìn)行檢測，將檢測結(jié)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(hù)層的亂層現(xiàn)象。同時，對水質(zhì)中的Na+進(jìn)行監(jiān)測，對于不符合的要及時處理，按照標(biāo)準(zhǔn)，Na+大于300 μg/L的就要及時處理。

3 結(jié)語

核電廠除鹽水處理過程中，電導(dǎo)率升高會對除鹽水效率造成影響。電導(dǎo)率升高可以導(dǎo)致設(shè)備性能下降，積鹽過多，最終影響鹽水的水質(zhì)，不利于核電廠的可持續(xù)發(fā)電。對核電廠而言，要重視水質(zhì)的處理，要注重分析影響電導(dǎo)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(dǎo)率，確保電廠的發(fā)展。

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