提高混床系统运行周期的总结

普梅芬 李增顺

(云南玉溪银河化工有限责任公司云南峨山653200)

提高混床系统运行周期的总结

普梅芬 李增顺

(云南玉溪银河化工有限责任公司云南峨山653200)

1 脱盐水系统状况

云南玉溪银河化工有限责任公司生产规模为100kt/a氨醇、150kt/a尿素，生产用水量较大，水源全部为峨山大河地表水。脱盐水站用水含盐量随季节变化较大，年平均电导率为800μS/cm，年平均硬度为3.8mmol/L，水源水质较差。由于设计脱盐水站时对水质的变化预计不足，设计能力偏小，故出水水质时常会出现超标现象，对锅炉及其他换热设备的安全运行存在较大隐患。

为了改善锅炉用水水质，脱盐水站经多次扩建改造，2006年10月，在100m3/h阴阳离子交换系统基础上增设了1套产水量为100m3/h反渗透水处理装置;2009年，由于增加了1台55t/h三废混燃余热锅炉(蒸汽压力为3.82MPa，温度为470℃的中温、中压锅炉)，对水质又提出了更高的要求，为满足55t/h三废混燃余热锅炉用水的要求，将反渗透水处理装置的产水能力由100m3/h提高至120m3/h，同时增加了2台Φ2200mm(1开1备)阳床和2台Φ2200mm混床(1开1备);混床系统需要精处理脱盐水，以保证出水水质电导率≤5μS/cm、硬度≤2μmol/L。

但脱盐水站改造后不久，发现混床系统运行周期较短、再生频繁、酸碱量消耗大，严重影响出水水质和产水量。

2 混床系统运行周期短的原因分析

在对脱盐水站进行扩能改造后，2009年底，发现混床系统运行周期越来越短，清洗频率高达每天1次，酸、碱用量增加，同时产生大量的废酸和废碱，污染环境。究其原因为受上游水源影响，河水水质波动大(硬度在3.6～4.8mmol/L，氯离子质量浓度20～300mg/L);酸、碱再生液浓度偏低，按工艺指标低限控制，树脂再生度低;混床阴、阳树脂层高度不够;混床清洗时，阴、阳树脂层分界面越来越不明显，甚至看不出分界面;在正常运行一段时间后，阴、阳离子混合不均匀，阴、阳树脂会出现“抱团”现象，产生水偏流而使树脂失效快;反渗透水处理装置已运行3年，出水电导率和硬度均不合格。

3 改进措施

为此，于2010年1月对脱盐水站混床系统进行逐项改进。

(1)混床阴、阳树脂再生时，严格按照操作规程作业，将酸、碱再生液中酸、碱质量分数均由2%提高至3%。补充部分阴、阳树脂，提高混床树脂层高度。

(2)加强混床反洗分层。注意事项:①由于混床反洗分层困难，可在分层前通入适量NaOH溶液，将阴树脂再生成氢氧型，阳树脂转变为钠型，使两者密度差加大而易于快速分层。②反洗分层强度小时，不能将树脂充分松动;当反洗分层强度过大时，会将树脂全部托起，而成为活塞状，均达不到分层目的;树脂层总膨胀率在50%即可达到反洗的目的。③落床时速度不能过快，根据落床情况，先缓慢关空气阀，后关进水阀，落床时间20min。若没有明显分界面，打开反洗进水阀进水，使树脂向上蠕动，同时可看到阴树脂与阳树脂明显分开，阳树脂向下，阴树脂向上，界面渐渐明显;基本达到要求时，慢慢关小进水阀直到关闭为止，分层界面明显，效果良好。

(3)一次混合。混床混合时应混合均匀，保证空气压力＞0.4MPa，混合时间由5min改为10min;关闭空气阀时，下部迅速排水，避免树脂重新分层。

(4)二次混合。混床树脂失效时，启用另一台混床;同时向失效混床通空气进行二次混合后再使用，避免了因树脂“抱团”而出现水偏流和树脂失效快问题，延长了混床运行时间，节约了酸和碱。二次混合后混床树脂运行数据见表1。

表1 二次混合后混床树脂运行数据

从表1数据可看出:二次混合后延长了混床的运行时间，但反渗透水处理装置出水电导率越来越高，混床最短总运行时间仅19h，甚至更短;在备用床还没有完成反洗就失效了，运行负荷相当重，终端污水处理水量多，酸和碱污染严重。

(5)利用阴、阳床系统进行改造。2010年10月底，利用阴、阳床系统对脱盐水站工艺流程进行改造，将反渗透水处理装置出水(电导率较高)直接进入阳床，经过阳床、阴床系统后回到反渗透水处理装置中间水池，再返回混床，混床运行效果显著提高，运行周期延长，没有出现水偏流现象，所以，混床树脂就没有采取二次混合操作。改造后混床树脂的运行数据见表2。

表2 改造后混床树脂的运行数据

(6)更换膜。脱盐水站工艺流程改造后，运行了1年7个月，反渗透水处理装置出水电导率高达300μS/cm，混床运行周期越来越短;2012年7月24日，更换了反渗透水处理装置所有的膜，反渗透水处理装置出水再经过阳床、阴床系统。更换膜后，脱盐水站运行数据见表3。

表3 更换膜后脱盐水站运行数据

改造后脱盐水站工艺流程见图1。

图1 改造后脱盐水站工艺流程

4 结语

脱盐水站通过几次整改后，完善了设施，提高了产水能力及出水水质，使混床出水合格，并延长了混床树脂有效运行时间，节约了酸、碱，减少了环境污染，减轻了终端水处理系统负荷。

2014-07-06)