单元系统阳床酸耗高分析及解决方法研究

刘邦利

（哈尔滨电力职业技术学院，黑龙江 哈尔滨 150000）

单元系统阳床酸耗高分析及解决方法研究

刘邦利

（哈尔滨电力职业技术学院，黑龙江 哈尔滨 150000）

为了降低阳离子交换器酸耗，根据过滤器水质和水处理设备再生时水处理工艺条件等情况，通过严格控制过滤器的水质，减轻对阳离子交换树脂的污染，重新调整再生液浓度、再生时间，控制运行流量等调整试验确定最优酸耗，节约了酸用量，达到降低生产成本的目的。

离子交换；一级除盐；酸耗；离子再生

某厂水处理采用二级除盐设备，在实际运行过程中，阳离子交换器经常出现周期制水量降低、酸耗不达标等问题。根据生产上对水质的要求、水处理的设备、工艺等具体情况，对离子交换设备运行异常的原因进行了认真分析，并采取了一系列的处理措施，达到了降低离子交换器的再生酸耗的目的。

1 化学除盐水处理设备概况

水处理方式为曝气器→曝气水箱→曝气泵→锰砂过滤器→前置氢强酸阳离子交换→强酸阳离子交换→除二氧化碳→强碱阴离子交换→混合离子交换→除盐水箱，连接为母管制。

2 阳床酸耗高分析及解决对策

2.1 阳床酸耗高原因分析

2011和2012 年度水处理各月酸耗值见表1。

表1 水处理各月酸耗值（g/mol）

表2 阳离子交换器各月周期制水量（m3）

阳离子交换器运行周期和制水量都比去年有所缩短和减少，各年度阳离子交换器各月周期制水量见表2。对阳床酸耗高原因进行分析，过滤器运行不稳定使阳离子交换器内的阳离子交换树脂出现铁污染现象，铁污染后的树脂颜色变深，甚至呈黑色，工作交换容量降低，再生效率下降。阳离子交换器陆续更换部分树脂，再生操作没有及时根据设备实际情况进行优化。由于生水温度常年处于20℃以下，对离子交换器的运行交换产生影响，降低了离子交换树脂的内扩散和膜扩散，使水中离子与离子交换树脂交换基团交换速度降低，同时在再生时，再生液温度低，对再生效果产生影响。

2.2 处理方法

根据过滤器运行不稳定使阳离子交换器内的阳离子交换树脂出现铁污染现象，再生操作没有及时根据设备实际情况进行优化造成酸耗较高，采取以下措施来降低酸耗。

2.2 .1 解决阳离子交换器内阳离子交换树脂出现铁污染

当阳离子交换器失效需要再生及其他阳离子交换器正洗过程中，过滤器瞬间流量将达到100t/h，过滤器内截留的杂质（主要为铁）由于流量的大幅波动，使铁杂质通过过滤器进入阳离子交换器，造成阳离子交换器内上层阳树脂被铁污染。铁污染后的树脂颜色变深，甚至呈黑色，已经造成铁污染的阳离子交换树脂进行复苏。

避免阳离子交换树脂出现铁污染采取的防范措施是在运行中严格监督锰砂过滤器出水水质，定期对锰砂过滤器出水水质进行化验，当出水水质浊度大于5FTU或出水含铁量超过0.3mg/L时，必须停止锰砂过滤器运行，对锰砂过滤器进行反洗，同时在调整制水流量时尽量缓慢开大阳离子交换器入口门。根据运行中实际经验来看，锰砂过滤器反洗效果的好坏直接关系到阳离子交换器的运行，在对锰砂过滤器进行反洗操作时，只进行一次反洗操作很难将锰砂过滤器反洗彻底，所以要求在对锰砂过滤器反洗时要多次进行操作。采取以上措施即可最大限度地避免阳离子交换树脂出现铁污染现象。

2.2 .2 根据设备实际情况进行优化再生操作

离子交换树脂使用时间长,存在树脂老化、降解、破碎、损耗等情况,陆续更换了部分阳离子交换树脂，在运行中及时根据实际运行情况进行再生操作优化，提高阳离子交换器运行周期制水量。

阳离子交换器再生操作优化的方法是提高生水温度，避免因生水温度过低对离子交换及再生效果的影响；加强阳离子交换器的反洗，确保反洗效果；降低阳离子交换器再生操作时进酸浓度在3.5%至4%。再生排酸浓度降至1.3%，说明再生酸液利用率提高，降低了酸耗。

表3 阳离子交换器出水钠离子含量（ug/L）

经过6个月的跟踪监测水质如表3，再生操作优化后，通过跟踪化验阳离子交换器出水钠值降至64ug/L，减轻了强碱阴离子交换器和强碱阴/强酸阳混合离子交换器的负担。过滤器的运行调整及阳离子交换器再生操作调整前后的对比效果见表4。

表4 调整前后周期制水量和酸耗对比

经过对过滤器的运行调整及阳离子交换器再生操作的优化，阳离子交换器的平均周期制水量较调整前提高约9%，阳离子交换器酸耗降低约8.6%。同时减少了混床的再生次数。

3 总结

经过一段时间的反复摸索试验，将影响阳离子交换器周期制水量和酸耗高的原因进行查找和分析，并采取了一系列的处理措施，使阳离子交换器周期制水量增加，酸耗降低，取得了非常好的效果。

[1]李培源.火力发电厂水处理及水质控制[M].第二版.北京：中国电力出版社，2008.

TM621

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1003-5168(2014)03-0192-01