關(guān)于電廠電除鹽系統(tǒng)發(fā)生的問題分析及處理探討

吳思浩

（廣東粵電博賀煤電有限公司 廣東茂名 525000）

引言

電除鹽（electrodeionization,EDI）的本質(zhì)是膜分離技術(shù)的一種，它具有電滲析能夠連續(xù)除鹽以及離子交換樹脂可以深度除鹽的優(yōu)點，因而在國內(nèi)電力系統(tǒng)等純水領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。目前該技術(shù)在我國已經(jīng)應(yīng)用了十?dāng)?shù)年，但國內(nèi)對該技術(shù)運行的研究較少，大部分研究都集中在技術(shù)原理等理論層面，對EDI的運行經(jīng)驗、問題及其處理的報道較少，這對該技術(shù)的應(yīng)用推廣和發(fā)展改善帶來了一定的制約。本文正是基于這一現(xiàn)狀，對EDI技術(shù)在電廠運行維護中的問題及其處理進行了一些有意義的探討，希望對推動該技術(shù)的運用改進工作能夠有所借鑒。

1 EDI技術(shù)概述

EDI技術(shù)是電滲析和離子交換技術(shù)的有機結(jié)合，要弄清EDI技術(shù)的工作原理，首先必須掌握離子交換除鹽和電滲析脫鹽技術(shù)。離子交換除鹽過程是利用離子交換樹脂上的活性基團對水中陰陽離子的不同選擇吸附特性來達到去除水中離子的目的。該方法能夠有效去除水中的離子，進而獲得純度很高的水，是一種典型的深度除鹽技術(shù)。但因為受到樹脂交換容量的限制，每隔一段時間就需要對樹脂進行酸堿再生，且出水水質(zhì)會逐漸下降，呈現(xiàn)出產(chǎn)水水質(zhì)不穩(wěn)定、連續(xù)生產(chǎn)性差的缺點。電滲析技術(shù)是利用多組交替排列的高離子選擇過濾性膜進行脫鹽的技術(shù)，優(yōu)點是可以進行連續(xù)生產(chǎn)，缺點是脫鹽率還有待提升，而且離子膜在運行中容易受到腐蝕，使用壽命偏低。

EDI技術(shù)的應(yīng)用實質(zhì)就是將兩者進行有機結(jié)合，通過在電滲析的淡水室內(nèi)填裝離子交換樹脂的方式，實現(xiàn)二者除鹽機理的同時運行。每個制水單元均由一組樹脂、離子交換膜和有關(guān)的隔網(wǎng)組成。每個制水單元并聯(lián)起來，與兩端的電極組成一個完整的EDI裝置(如圖1所示)。因為EDI在運行過程中，會有離子沿樹脂進行遷移作用，而這一過程中能對樹脂進行電化學(xué)再生，所以EDI內(nèi)的樹脂不需要酸堿再生。綜上可知，EDI技術(shù)克服電滲

析和離子交換技術(shù)的缺點，既可以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，而且還能達到較高的除鹽效果，所以在我國的電廠除鹽系統(tǒng)中被廣泛采用。

圖1 某EDI裝置

2 EDI的運行問題分析

2.1 系統(tǒng)設(shè)計工藝不合理造成膜元件堵塞

在很多電廠的運用實踐中都發(fā)現(xiàn)，EDI裝置在剛開始投入運行時都可以表現(xiàn)出良好的工作性能，但運行一段時間后發(fā)現(xiàn)，會不同程度地存在產(chǎn)水量下降、電阻率降低等問題。而導(dǎo)致這一問題的原因除了結(jié)垢影響之外，還有可能是因為工藝系統(tǒng)的設(shè)計不夠合理。比如在EDI裝置前沒有安裝保安過濾器，使細小顆粒及雜質(zhì)進入EDI裝置，進而導(dǎo)致其膜塊被阻塞，使系統(tǒng)運行變地異常。

2.2 運行中常見的問題分析

EDI系統(tǒng)的正常運行還依賴良好的運行維護和管理，對膜塊的進水條件和參數(shù)應(yīng)進行嚴(yán)格控制。比如電導(dǎo)率如果過高，那么電流和溫度都會升高，進而致使離子交換能力下降，影響除鹽效果；進水的pH值如果控制不當(dāng)，那么也會影響除鹽和除硅效果；硬度過高會造成膜表面加速結(jié)構(gòu)，進而影響到出水水質(zhì)；重金屬離子會造成選擇透過膜和離子交換樹脂中毒，使出水水質(zhì)迅速降低；硅含量過高會導(dǎo)致產(chǎn)水不佳，特別是在鎂離子的作用下會產(chǎn)生不可逆的結(jié)垢等等。

3 運行維護及處理措施探討

對EDI裝置的工藝流程進行優(yōu)化設(shè)計，比如對水箱重新做防腐，在升壓泵與EDI裝置之間裝設(shè)保安過濾器；對產(chǎn)水流量進行合理控制，要確保其不超出EDI的最大處理能力；對進水溫度進行合理調(diào)控，在進水成分不變的條件下，隨著溫度的降低得到高電阻率和高的硅去除率的電流會增加；對進水壓力進行調(diào)控，確保進水壓力大于濃水的進水壓力；依據(jù)膜塊的處理能力，不同的進水條件對應(yīng)著不同的回收率，進水條件好可以維持較高的回收率；為了避免膜塊內(nèi)離子發(fā)生逆流，要確保進水到產(chǎn)水、進水與濃水、產(chǎn)水與膜塊出水的三個壓差；為了保障EDI具有足夠的遷移離子和促使樹脂再生的能力，還必須對電壓和電流條件進行合理調(diào)控。

結(jié)語

EDI作為一種先進的純化水技術(shù)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，在節(jié)省能源和污染防治方面展現(xiàn)出了強大的生命力和競爭能力。但同時我們也應(yīng)該清醒地看到，該技術(shù)還遠未達到徹底完善，尤其在運行中還表現(xiàn)出了不少問題，只有對該技術(shù)的運行機理進行深入研究并積累足夠的運行經(jīng)驗，切實找出導(dǎo)致問題產(chǎn)生的原因并加以改進，才能真正促使EDI技術(shù)的價值得到最大程度的體現(xiàn)。