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提高離子交換器周期制水量的措施

更新時間:2012-03-01 13:57 來源: 作者: 閱讀:5649 網友評論0

 儀化熱電廠的水處理系統是二級除鹽水系統,水源來自儀化水廠經混凝、沉淀和過濾的低硅水(或工業水)。水處理系統共有12臺陽床、五臺除碳器、12臺陰床和九臺混床,最大設計制水量為900t/h,其工藝流程如圖1所示。

 陽、陰離子交換樹脂主要用于水的軟化處理,其原理是將其本身具有的離子同水中同型號的離子相互交換,以凈化水質。樹脂失效后可通過酸、堿進行再生,從而可反復使用。儀化熱電廠的離子交換器都是固定床(設備規范見表1),其中陽床采用逆流頂壓再生,陰床采用逆流非頂壓再生。

一、存在的問題

 近年來儀化熱電廠陽、陰離子交換器周期制水量逐年下降,且隨季節變化波動大,在冬季水溫低時,陽、陰離子交換器周期制水量只有1 600~1800t,降到了全年最低值。針對這種情況進行了原因分析,發現以下問題。

 1.樹脂經過10多年的運行,交換功能基團降階現象嚴重,陽、陰床的離子交換樹脂都已超過了國家報廢標準;

2.離子交換樹脂受有機物和鐵污染嚴重;

3.離子交換樹脂活性受水溫影響較大;

4.樹脂交換功能受再生劑所含雜質影響較大。

二、采取的措施

1.更換、復蘇離子交換樹脂

 針對離子交換樹脂存在的問題,該廠更換了超標的陽床和陰床離子交換樹脂。并對8#陰床離子交換樹脂進行了復蘇處理。

(1)鐵離子污染的復蘇

 將離子交換器內的樹脂移入樹脂清洗罐中,進行充分清洗,至出水澄清為止。將樹脂再移回離子交換器內,用約二倍樹脂體積的10%食鹽水浸泡樹脂24h,浸泡后回收食鹽水至清洗罐。打開進水門和正排門,用水擦洗交換器內的樹脂2h后,關閉交換器所有閥門,靜置 10min。然后,利用再生系統將配制好的10%鹽酸溶液輸送到離子交換器內,接觸并浸泡樹脂24h,浸泡過程中利用壓縮空氣進行交換器內攪拌,以利于除去樹脂內部積結的鐵。

(2)有機物污染的復蘇

 樹脂除鐵結束后,浸泡和正洗交換器至出水近中性,用再生系統將配制好的12%NaCl和4%CNaOH混合溶液輸送到離子交換器內,接觸并浸泡樹脂8h,浸泡過程中利用壓縮空氣進行交換器內攪拌,以利于除去有機物。然后打開正排門,排掉廢液,再用12% NaCl和4% NaOH混合溶液靜態浸泡16h,經試驗及分析,樹脂復蘇達到了滿意的效果。

2.提高離子交換器進水水溫

 多年來離子交換器周期制水量隨季節變化,呈現夏季高冬季低的現象,其原因主要是水溫對離子交換樹脂功能活性的影響。因此,該廠采取了回收PTA凝水的措施提高陽離子交換器進水水溫,其工藝流程如圖2所示。

3.提高離子交換器再生液溫度

 冬季時由于氣溫過低,液堿很容易在管道內結晶,與陰離子交換樹脂進行置換的化學反應速度慢,再生效果很不理想。因此,采取了冬季陰床和混床再生時,開啟堿加熱器和高位堿槽伴熱系統的措施,其堿加熱系統如圖3所示。

 一般冬季室外氣溫≤4℃時,儀化熱電廠陰床和混床再生時將開啟堿加熱器,控制再生溫度為40℃左右;氣溫≤0℃時,開啟高位堿槽伴熱系統,控制高位堿槽內液堿溫度在35~40℃范圍內。另外,必要時利用高位堿槽內熱堿液加熱低位堿池內液堿。

4.采用離子膜堿替代普通液堿

 2006年以前,儀化熱電廠陰床再生采用的是普通液堿,其雜質含量較多,易污染陰離子交換樹脂,因此,為減少污染,用雜質含量較少的離子膜堿替代了普通液堿。

三、效益

 不計回收的熱量及早期投資用于購買各種設備的費用,采取以上措施后,全年可產生效益21.31萬元。

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