我公司原水為石頭口門水庫水,為了保證發(fā)電廠熱力設備安全、經(jīng)濟地運行,必須對原水進行凈化。當采用離子交換樹脂處理原水時,可使水凈化得較徹底,為熱力系統(tǒng)提供了良好的水質(zhì)。而離子交換樹脂與水交換至一定的時候,樹脂的交換能力下降,出水水質(zhì)惡化。我公司每年因再生樹脂要消耗大量的酸堿。為了節(jié)能降耗、降低成本,必須對酸堿用量進行嚴格的控制[1]。
1.現(xiàn)場實際情況
我公司除鹽系列采用單元制4套裝置,陽浮動床+中間水箱+陰浮動床,設計出力321噸/時,實際出力僅為170噸/時,運行周期12個小時,周期制水量2000噸,單臺系列每個月運行7個周期,公司要求再生用酸堿標準值酸、堿耗小于55g/mol,通過09年一年數(shù)值統(tǒng)計,平均再生用酸耗59.11g/mol,堿耗59.02g/mol,距離標準值有一定差距,因此降低酸堿耗迫在眉睫。
2.原因分析
2.1進水水質(zhì)的影響
原水來水經(jīng)過澄清池、雙閥過濾器(高效纖維過濾器)、活性炭過濾器等預處理設備處理,經(jīng)過幾個周期跟蹤化驗,系列入口的濁度變化不大,都小于1FUT(標準值小于1FUT);系列入口的有機物(COD)也在標準范圍之內(nèi)(小于2mg/l);夏季原水溫度大于25℃(標準值),冬季投入加熱器,原水溫度基本控制在25℃以上,可見溫度對于系列沒有太大影響[2],綜上所述進水水質(zhì)對系列酸堿耗基本無影響。
2.2體外擦洗周期
每年對四臺系列樹脂進行取樣送電科院化驗,隨著總裝機容量的不斷擴大,化學補水量也有很大程度的增加,近年來發(fā)現(xiàn)酸堿耗量比以前有所增加,通過電科院對樹脂的化驗報告(見表1)我們看出樹脂的體積交換容量有所下降,樹脂污染嚴重,造成酸堿耗增加,因此一年只對樹脂進行一次處理已經(jīng)不合理。(表1)
送樣日期 |
2010年1月12日 |
樣品名稱 |
001*7陽離子交換樹脂 |
201*7陰離子交換樹脂 |
樣品編號 |
2系列 |
試驗日 |
2010年1月12日 |
項目 |
單位 |
標準 |
試驗結(jié)果 |
標準 |
試驗結(jié)果 |
體積交換容量 |
mmol/g |
≥1.90 |
1.88 |
≥1.35 |
1.28 |
2.3再生工藝
化學分場值班員上崗率為100%,人員水平不存在問題,再生用酸堿濃度值、再生時間、再生流速、置換時間、正洗時間等按照《化學運行規(guī)程》并經(jīng)過調(diào)試,都在規(guī)定范圍內(nèi),因此確定再生工藝對系列酸堿耗無影響。
2.4系列調(diào)試周期
水化驗人員均按調(diào)試要求進行樹脂再生的調(diào)試工作,調(diào)試項目包括酸堿用量,酸堿濃度,置換時間、正洗時間,為再生工作提供較為系統(tǒng)理論依據(jù)。但是根據(jù)以往調(diào)試的結(jié)果我們發(fā)現(xiàn),每次調(diào)試再生的相關參數(shù)都會發(fā)生變化,系列調(diào)試周期不合理,導致酸堿耗增加。
2.5酸堿質(zhì)量
經(jīng)過幾個周期化驗,按照DL 422.2-91 DL 及425.2-91工業(yè)酸堿測量法,工業(yè)鹽酸、液堿中雜質(zhì)的含量在規(guī)定范圍內(nèi),且酸濃度大于31%,液堿濃度大于42%均在規(guī)定范圍內(nèi),可見酸堿質(zhì)量對酸堿耗無影響。
3.解決方法
3.1樹脂擦洗及調(diào)試
根據(jù)電科院樹脂化驗結(jié)果可以看出,樹脂交換容量有所下降,樹脂污染嚴重,10年1月22日,通過樹脂的體外擦洗復蘇,完成了對樹脂表面和孔隙中污染物質(zhì)的清除,達到了延長制水周期的目的,有效降低了酸堿用量,酸耗50.21g/mol,堿耗51.33g/mol,與09年12月酸耗59.11g/mol、堿耗59.71g/mol相對比,不難看出酸堿耗得到明顯降低,接下來工作進行周期確定。
3.2合理調(diào)整系列調(diào)試周期
為了找出合理的調(diào)試周期,接著我們對2號系列的每一個周期都進行了調(diào)整試驗,及時觀察調(diào)試中各運行參數(shù)的變化及酸堿耗的變化情況。酸堿耗會產(chǎn)生一定程度的變化,有上漲的趨勢,確定現(xiàn)在運行方式參數(shù)的設定已經(jīng)不適合系列再生條件,應該重新調(diào)試,確定合理的參數(shù),因此我們確定調(diào)試周期為一個月調(diào)試一次。(表2)
酸 |
堿 |
序號 |
日期 |
用量(噸) |
濃度(%) |
置換(分) |
正洗(分) |
酸耗(g/mol) |
用量(分) |
濃度(分) |
置換(分) |
正洗(分) |
堿耗(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合理調(diào)整樹脂化驗周期,進行體外擦洗
為了找出合理調(diào)整樹脂化驗周期,進行體外擦洗,接著每月對2號系列酸堿耗進行統(tǒng)計,從連續(xù)6個月的酸堿耗量統(tǒng)計表分析(表3),我們發(fā)現(xiàn)9月份酸堿耗明顯上漲,經(jīng)抽樣化驗,樹脂交換容量下降,污染程度加重,需要擦洗,浮動床只能進行體外擦洗,如果擦洗周期太短,造成自用水量增加以及其他材料費用浪費,綜合考慮確定擦洗時間為6個月。(表3)
酸 |
堿 |
序號 |
日期 |
用量(噸) |
濃度(%) |
置換(分) |
正洗(分) |
酸耗(g/mol) |
用量(分) |
濃度(分) |
置換(分) |
正洗(分) |
堿耗(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.結(jié)論
1.樹脂的污染是受預處理出水水質(zhì)的影響,應該加強預處理設備出水水質(zhì)監(jiān)測,定期對雙閥過濾器(高效纖維過濾器)、活性炭過濾器進行反洗工作,確保水質(zhì)優(yōu)良。
2.經(jīng)過9個月的摸索,我們總結(jié)出系列調(diào)試時間一般為每月一次即可,樹脂的擦洗周期一般為6個月擦洗一次即可。這樣系列的酸堿耗完全可以控制在規(guī)定值以下。
參考文獻:
[1]李愛陽.水處理中離子交換樹脂再生時酸堿耗的降低.化工生產(chǎn)與技術.2003 年第10 卷第2 期
[2]孫偉.水溫對電廠水汽品質(zhì)和安全與經(jīng)濟運行的影響.工業(yè)水處理.1992年第06期