我公司原水为石头口门水库水，为了保证发电厂热力设备安全、经济地运行，必须对原水进行净化。当采用离子交换树脂处理原水时，可使水净化得较彻底，为热力系统提供了良好的水质。而离子交换树脂与水交换至一定的时候，树脂的交换能力下降，出水水质恶化。我公司每年因再生树脂要消耗大量的酸碱。为了节能降耗、降低成本，必须对酸碱用量进行严格的控制[1]。
1.现场实际情况
我公司除盐系列采用单元制4套装置，阳浮动床+中间水箱+阴浮动床，设计出力321吨/时，实际出力仅为170吨/时，运行周期12个小时，周期制水量2000吨，单台系列每个月运行7个周期，公司要求再生用酸碱标准值酸、碱耗小于55g/mol，通过09年一年数值统计，平均再生用酸耗59.11g/mol，碱耗59.02g/mol，距离标准值有一定差距，因此降低酸碱耗迫在眉睫。
2.原因分析
2.1进水水质的影响
原水来水经过澄清池、双阀过滤器(高效纤维过滤器)、活性炭过滤器等预处理设备处理，经过几个周期跟踪化验，系列入口的浊度变化不大，都小于1FUT(标准值小于1FUT);系列入口的有机物(COD)也在标准范围之内(小于2mg/l);夏季原水温度大于25℃(标准值)，冬季投入加热器，原水温度基本控制在25℃以上，可见温度对于系列没有太大影响[2]，综上所述进水水质对系列酸碱耗基本无影响。
2.2体外擦洗周期
每年对四台系列树脂进行取样送电科院化验，随着总装机容量的不断扩大，化学补水量也有很大程度的增加，近年来发现酸碱耗量比以前有所增加，通过电科院对树脂的化验报告(见表1)我们看出树脂的体积交换容量有所下降，树脂污染严重，造成酸碱耗增加，因此一年只对树脂进行一次处理已经不合理。(表1)
|
送样日期 |
2010年1月12日 |
样品名称 |
001*7阳离子交换树脂 |
201*7阴离子交换树脂 |
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样品编号 |
2系列 |
试验日 |
2010年1月12日 |
|
项目 |
单位 |
标准 |
试验结果 |
标准 |
试验结果 |
|
体积交换容量 |
mmol/g |
≥1.90 |
1.88 |
≥1.35 |
1.28 |
2.3再生工艺
化学分场值班员上岗率为100%,人员水平不存在问题，再生用酸碱浓度值、再生时间、再生流速、置换时间、正洗时间等按照《化学运行规程》并经过调试，都在规定范围内，因此确定再生工艺对系列酸碱耗无影响。
2.4系列调试周期
水化验人员均按调试要求进行树脂再生的调试工作，调试项目包括酸碱用量，酸碱浓度，置换时间、正洗时间，为再生工作提供较为系统理论依据。但是根据以往调试的结果我们发现，每次调试再生的相关参数都会发生变化，系列调试周期不合理，导致酸碱耗增加。
2.5酸碱质量
经过几个周期化验，按照DL 422.2-91 DL 及425.2-91工业酸碱测量法，工业盐酸、液碱中杂质的含量在规定范围内，且酸浓度大于31%，液碱浓度大于42%均在规定范围内，可见酸碱质量对酸碱耗无影响。
3.解决方法
3.1树脂擦洗及调试
根据电科院树脂化验结果可以看出，树脂交换容量有所下降，树脂污染严重，10年1月22日，通过树脂的体外擦洗复苏，完成了对树脂表面和孔隙中污染物质的清除，达到了延长制水周期的目的，有效降低了酸碱用量，酸耗50.21g/mol，碱耗51.33g/mol，与09年12月酸耗59.11g/mol、碱耗59.71g/mol相对比，不难看出酸碱耗得到明显降低，接下来工作进行周期确定。
3.2合理调整系列调试周期
为了找出合理的调试周期，接着我们对2号系列的每一个周期都进行了调整试验，及时观察调试中各运行参数的变化及酸碱耗的变化情况。酸碱耗会产生一定程度的变化，有上涨的趋势，确定现在运行方式参数的设定已经不适合系列再生条件，应该重新调试，确定合理的参数，因此我们确定调试周期为一个月调试一次。(表2)
|
酸 |
碱 |
|
序号 |
日期 |
用量(吨) |
浓度(%) |
置换(分) |
正洗(分) |
酸耗(g/mol) |
用量(分) |
浓度(分) |
置换(分) |
正洗(分) |
碱耗(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合理调整树脂化验周期，进行体外擦洗
为了找出合理调整树脂化验周期，进行体外擦洗，接着每月对2号系列酸碱耗进行统计，从连续6个月的酸碱耗量统计表分析(表3)，我们发现9月份酸碱耗明显上涨，经抽样化验，树脂交换容量下降，污染程度加重，需要擦洗，浮动床只能进行体外擦洗，如果擦洗周期太短，造成自用水量增加以及其他材料费用浪费，综合考虑确定擦洗时间为6个月。(表3)
|
酸 |
碱 |
|
序号 |
日期 |
用量(吨) |
浓度(%) |
置换(分) |
正洗(分) |
酸耗(g/mol) |
用量(分) |
浓度(分) |
置换(分) |
正洗(分) |
碱耗(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.结论
1.树脂的污染是受预处理出水水质的影响，应该加强预处理设备出水水质监测，定期对双阀过滤器(高效纤维过滤器)、活性炭过滤器进行反洗工作，确保水质优良。
2.经过9个月的摸索，我们总结出系列调试时间一般为每月一次即可，树脂的擦洗周期一般为6个月擦洗一次即可。这样系列的酸碱耗完全可以控制在规定值以下。
参考文献：
[1]李爱阳.水处理中离子交换树脂再生时酸碱耗的降低.化工生产与技术.2003 年第10 卷第2 期
[2]孙伟.水温对电厂水汽品质和安全与经济运行的影响.工业水处理.1992年第06期
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文章名称：
关于降低除盐系列酸碱耗研究
文章地址：
http://www.qikanvip.com/shuili/2144.html
