补给水处理混床的PH值调整1.概述张家口发电厂装机总容量为8X300MW机组,一期锅炉补给水处理系统采用强酸阳离子交换器+除二氧化碳器(鼓风式)+强碱阴离子交换器+混合离子交换器的联合水处理方式,共4个系列源水采用深井地下水,经机械过滤和生水加热予处理方式在一期补给水处理设备投运后,就存在着混床出水PH值偏低问题一般情况下,一期补给水处理混床出水PH值在6.0±0.2,运行后期出水PH值在5.8左右锅炉补给水PH值偏低增加了锅炉给水和炉水的加药量,如果加药量不均匀易造成热力系统的酸性腐蚀,是一个不可忽视的安全隐患化学专业技术人员曾多次请教有关专家,并进行了大量现场试验,到1999年终于查找出混床PH值偏低的原因,解决了这一生产难题下面将处理的心得体会做简单介绍2.混床的技术规范:生产厂家:型号:高度:5850直径:1800阳树脂高:500,阳树脂型号:001x7阴树脂高:1200,阴树脂型号:201x7防腐型号:衬胶3.原因的确定3.1可能发生的原因有关专业技术人员和专家经过讨论,认为可能有如下原因造成混床PH值偏低:a.除碳器效率低造成阴床负担重,使阴床中阴离子交换不彻底,阴床出水PH值偏低,使混床出水PH值偏低。
b.生水水温低,造成阴离子交换不彻底c.树脂配比不当d.树脂再生不彻底3.2用排除法判定原因3.2.1原因的排除我们分别将4个系列分别使用4小时后对同一台已使用100小时左右混床分别运行一小时后,采集数据如下:一级除盐系统1234阴床入口二氧化碳(mg/L)17.64.428.68.8阴床出水PH值7.17.26.46.9#2混床出水PH值6.026.106.016.08从上面试验数据可以看出混床出水的PH值和阴床入口的二氧化碳含量及阴床出水的PH值关系不大以后,我们又在其它几台混床上进行了多次同类试验,得出同样结论3.2.2将生水水温由10°C提高到20°C,混床出水PH值可提高0.2〜0.3,但是,生水水温到20C~40C后,混床出水PH值变化值不超过0.1,且无规律3. 3原因的确定经过上述试验,认为a、b两种可能不是造成混床出水PH值偏低的主要原因按混床设计树脂比例将再生好的阴、阳树脂装入小离子交换柱做出水试验,跟踪其出水PH值,运行初期其PH值在7.2左右,随着时间推移PH值逐渐降低,当出水二氧化硅在20即交换柱失效时,PH值最低达6.7左右从小交换柱数据看,只要阴阳树脂充分再生和混合,树脂比例符合设计值,就不会出现出水PH值偏低的现象。
所以可以确定混床出水PH值偏低主要是由于树脂配比不当或树脂再生不彻底造成的4.树脂配比调整4.1增加阴树脂比例根据原始设计,混床阳阴树脂的高度分别是0.5m和1.2m树脂分层后我们发现大部分混床阴树脂数量比设计值偏少,阴树脂少可造成混床出水PH值偏低阴树脂偏少的主要原因是树脂反洗分层时阴树脂流失我厂在再生混床时,为了便于树脂分层,在反洗分层前用3%的NaOH溶液浸泡树脂,以增加阴阳树脂的比重差混床树脂浸泡后,阴树脂密度降低,在反洗分层时流量难以掌握,反洗流量小会造成分层不彻底,反洗流量大会造成反洗时阴树脂流失(在反排管上没有滤网)为了反洗分层彻底,阴树脂流失在所难免,长期下去,阴树脂量明显偏少,这是阴树脂偏少的主要原因将阴树脂补充到规定高度,混床出水PH值提高0.1〜0.2,正常运行时混床出水的PH值可提高到6.3±0.1,介在混床运行到运行周期的一半时间后,PH值降低到6.0左右,仍然偏低继续加高阴树脂层高度到1.6m(进碱管处,树脂层超过进碱管将再生不彻底)没有明显效果4.2调整阳树脂层高度经反复查找原因,我们发现几台混床的阳树脂层都比中排管偏低阳树脂偏低5〜15cm不等在过去的观念里一直认为混床只亏损阴树脂,不会亏损阳树脂,所以,阳树脂亏损这一问题一直被人们所忽略。
发现这一问题后,我们道德将阳树脂层偏低15cm的#2混床补充阳树脂到设计高度,再生后测PH值在7,跟踪监测其PH值降低到后趋于稳定,失效时PH值可以断定,经过补充阳树脂后混床出水PH值正常为什么阳树脂亏损会造成混床出水PH值偏低呢?我们认为:体内再生的混床,当阳树脂缺乏时,所缺部分就由阴树脂填充,这部分阴树脂被盐酸再生变为“氯型”,从而造成混床出水中含有微量“HCL”分子,这是混床出水PH值偏低的根本原因混床阳树脂偏少有如下原因A、在基建时树脂装配比例不合适,未严格按设计要求填装树脂B、发电机内冷水离子交换器需要树脂时,一般都从混床抽取,但是几天来在补充树脂时一直忽略了阳树脂的补充,常此下去就会造成阳树脂亏损C、在运行一段时间后,阳树脂开始破碎,破碎的阳树脂在反洗分层时易被洗掉,笔者在分析反洗分层的树脂时,发现大部分反洗掉的小颗粒破碎树脂是阳树脂经过将其余混床补充阳树脂到设计值后,再进行混床再生,混床出水的PH值可提高到6.8左右,一直运行到混床失效前出水的PH值无大的反复4. 3阳树树脂层偏低对混床出水PH值的影响程度经过试验我们得出如下结论:A、当阳树脂量偏少5%以下时,不会对混床出水水质有明显的影响。
B、当阳树脂亏损超过10%以后,开始对混床出水品质有明显影响,并随阳树脂亏损量的增多而增大C、阳树脂亏损量和混床出水PH值的大小无线性关系D、当阳树脂量正常时,阴树脂亏损量不低于20%,不会造成混床出水PH值明显偏低5. 影响混床出水的其它因素——树脂混合一个偶然的机会,笔者在做混床树脂配比试验时曾做过这样一个试验,将再生好的混床树脂放水至规定水位,用压缩空气混合10分钟后,从混床底部取出混合树脂,分析其阴阳树脂的含量,发现70%以上是阳树脂,重复以上试验数次,均得到类似的结果经反复查找原因,发现有两个方面的影响:A、在混合前放水时,树脂层偏低使水位相对偏高,造成树脂混合后仍有少量的分层空间经多次试验,笔者认为混床树脂混合前水位应在高于树脂顶部200mm左右的位置,水位高会造成一定的分层空间,水位低树脂流动性差,不易混合B、混合时间短,加长混合时间到15分钟将提高混合质量6.混床调试的几点体会6.1混床树脂选型不能等同于一级除盐系列的树脂选型,首先要考虑阴阳树脂从颜色上容易区分,这样运行人员再生时将容易观察分层效果;其次要考虑阴阳树脂的混合效果,混合效果不好,比重差过大不能一起使用建议如条件允许,可考虑选用D001和D201树脂。
6.2阴阳树脂再生前一定要彻底分洗分层,这是体内再生混床再生效果好坏的关键如反洗分层效果不好,可用3%左右的NaOH溶液浸泡树脂数小时,再生反洗分层,这样分层效果较好但是碱泡后一定要将NaOH的残液洗掉,否则在反洗过程中将有大颗粒阴树脂在反洗时流失6.3运行过程中一定要注意观察阴阳树脂比例,特别是基建移交的混床,由于运行人员对新设备性能不太熟悉,在运行过程中,易造成树脂流失,树脂流失得不到及时补充,将影响混床出水pH值偏低,这是现实中极容易忽略的问题同样,如果阴树脂量偏少也将影响混床出水pH值所以阴树脂量不能少于设计值,可考虑比设计量多加一些树脂,但树脂高度不能超过进碱管,否则将影响树脂的再生度6.4混床再生后如果正洗后电导率偏高,应行考虑阴、阳树脂是否充分混合,混合效果的好坏关键在于放水水位和混合时间的长短如重新混合后电导率仍高,再考虑其它方面的因素李经理以下是我个人对脱盐水产水PH下降原因的分析:贵公司的脱盐水工艺应该是:“预处理+反渗透+混床”工艺下面首先分析正常脱盐水产水的PH值,如下:本工艺中,“预处理”是一种物理过滤原理,在开车过程中对产水没有发生任何化学反应,固对PH影响可以忽略不计。
反渗透”的作用机理是:通过压差的改变,从而使“淡水与浓水”的扩散方向发生逆向变化在压强的作用下,反渗透产水中融入CO2,因此反渗透产水PH偏酸性,值通常是5为改变“反渗透”产水PH,使其不影响混床部分的正常工作,我们在产水中间处理部分加入“脱碳器”,除去产水中的CO2,保持产水PH在7左右混床”的作用机理是:阴阳离子的置换反应,是化学变化的过程内部按1:2的体积比例,分别装入阳树脂和阴树脂酸碱是平衡的,在正常产水过程中,基本不影响“脱碳器”产水的PH,PH在7.2左右如果脱盐水系统最后产水,发生偏酸性变化,其原因应该是:“混床”阴阳树脂的缺损失效,造成酸碱不平衡最简单可行的解决办法是,在混床进水口增加一套加碱装置,比如加氨装置,来调节产水PH平衡。