复床周期制水量降低的原因及解决措施

1、复床周期制水量降低的原因及解决措施 我厂脱盐水装置是80年月末从西德引进的水处理工艺，囫囵装置由复床（一级除盐）、混床（二级除盐）两部分组成。随着运行时光的增强，制水周期渐渐缩短，复床再生频繁，自用水率显然增强，酸碱消耗亦大大提高。复床制水能力通常达不到设计值140t/h，只能维持在110t/h左右。为此，我们对复床周期制水量降低的缘由举行分析研究，实行了一系列的技术改造措施，提高复床周期制水量。 1、复床周期制水量降低的缘由分析 按照离子交换平衡原理，脱盐水生产工艺计算式为：N=V.E0/（QT.c）（1） 式中：N-周期制水量，m3； V-离子交换树脂的体积，m3； E0-离子交换树脂工作

2、交换容量，mmol/L QT-每台交换器处理水量，m3/h； c-水中离子总量，mmol/L.从式（1）可见，当处理水量和树脂体积一定时，复床进水中离子含量增大，离子交换树脂工作交换容量减小，都会造成复床周期制水量的降低。 为此，我们对复床的运行工况、树脂的工效性能举行了调查统计，见表1.由表1发觉复床进水离子含量每年都大幅度增强，树脂的工作交换容量也有一定程度的下降。 表1 复床制水状况统计 表1 复床制水状况统计统计年份 周期制水量/ t 阳床工交/ （mmolL-1） 阴床工交/ （mmolL-1） 进水离子量/ （mmolL-1） 1990 2350 623 738 3.11 1991

3、 2300 626 730 3.85 1992 2260 603 721 4.20 1993 2205 601 725 4.60 1994 2140 588 705 5.27 1995 2080 575 686 6.08 1996 2022 543 648 6.53 1997 1610 510 629 7.94 1.1 复床进水离子量增强缘由分析 我厂脱盐系统进水为黄河水经混凝、过滤及弱酸阳床脱碱后的软化水。从黄河水质历年来统计的数据看，水质变化显然，水质数据见表2。 表2 黄河水离子总量变化状况 年份 年均离子量/（mmolL-1） 年份 年均离子量/（mmolL-1） 1990 12.1

4、1994 15.8 1991 13.5 1995 17.6 1992 14.6 1996 19.7 1993 14.0 1997 20.6 因为黄河水质不断恶化，原水中离子含量逐年增强，造成复床周期制水量削减。 1.2 树脂工作交换容量下降的缘由分析离子交换树脂的工作交换容量除与本身工艺特性有关外，还与工作条件有关，如再生方式、进水离子浓度、交换尽头的控制指标、树脂层的高度、水流速度，交换剂能否彻底再生也会对工作交换容量有很大的影响。 在再生方式、交换尽头的控制指标没有转变的状况下，工交下降的缘由应从以下几方面查找： 国产弱碱树脂强度不够，在运行过程中破裂、脱壳而阻塞水帽，造成树脂工作层下降。

5、 复床压差上升，限制水流速度，降低交换中膜蔓延的速度，影响离子交换树脂交换能力的充分发挥。 进水离子浓度的转变，造成树脂再生时光、浓度与运行条件的不匹配，再生效果差。 从合成工段回收的工艺冷凝液碳黑含量过高，后移进入复床，致使复床进水变黑。发粘，阻塞树脂网孔，影响树脂的吸附和离子的交换，造成工交下降。 2、提高复床周期制水量实行的措施 2.1 降低复床进水离子含量实行的主要措施是回收尿素工段的工艺废液。尿素工艺废液是尿素装置蒸发系统产生的冷凝液，其中NH3，尿素，CO2的质量分数分离为5%，0.8%，2.1%，流量50t/h左右，温度90100，经过深度水解，解吸以后，NH3，尿素养量浓度均低

6、于5mg/L，设计上是作为锅炉给水使用的。因为前几年解吸系统运行不稳定、设备常常消失泄漏，NH3，尿素常常超标，尿素废液始终作为厂区采暖使用，夏天就地排放。如今，冬季采暖不再使用，经过1998年5月份大修期间设备检修，技术改造，尿素废液指标合格率达95%以上，基本上NH3，尿素的质量浓度都在2mg/L左右，具备了回收条件，且其水质比合成工艺冷凝液、软化水要好得多。 回收方案是在尿素工段新增设1台板式换热器，分离在尿素、脱盐水增设2台电导仪，同时脱盐水还装有温度监测表，利用循环冷却水将尿素废液冷却到40，汇合到222B软化水箱，再由软水泵送到复床、混床处理后进入222A脱盐水箱，重复利用。 我厂

7、于1999年9月份架设管道后，对尿素蒸汽冷凝液举行了回收利用，使复床负荷降到2.1mmol/L，复床周期制水量最高达644Ot.尿素废液回收前后复床制水状况比较见表3. 表3 尿素废液回收前后复床制水状况比较 日 期 平均制水量/t 最大制水量/t 1999年6月8月 3265 3980 2000年6月8月 4850 6440 2.2 降低树脂的交联度我厂复床所用树脂均是苯乙烯、二乙烯苯在适量致孔剂作用下，引入不同的功能基制成性质各异的共聚球体。作为交联剂的二乙烯苯在树脂中的含量确定着单位体积树脂所储藏的可交换离子的量，降低树脂的交联度，可客观地提高树脂的交换容量1，增强复床周期制水量，并且树

8、脂交联度越低，树脂颗粒所具有的网孔直径就越大，越有利于离子的粒蔓延，可以提高树脂的离子交换速度，缩短交换所需要的时光，但倘若一味地降低交联度，随着树脂孔径的加大，机械强度降低，将会影响树脂的使用寿命，制约制水能力。 按照我厂复床的运行状况，建议生产厂家在保证树脂机械强度的基础广，适当地降低交联度，使交联度由7%降到5.5%左右，树脂的工作交换容量得到一定程度的提高，且使复床制水能力升高到130t/h. 2.3 提高再生效果按照复床的进水状况，我们对再生浓度和时光举行了实验调节，于2000年3月份将短再生条件决定为：酸的质量分数为4%，时光25min；碱的质量分数为1.8%，时光60min，取得

9、了较好的效果。 在操作上，定期对复床树脂举行擦洗、复苏处理，恢复树脂的工作交换性能。 3、改造效果 经过几个措施的实施，复床运行状况得到显然改善，周期制水量大幅度提高，复床月再生次数由本来的71次降到32次，节省了酸、碱、和原水消耗，每吨脱盐水消耗酸。碱量由本来的1.07kg和0.52kg分离下降到0.6kg和0.295kg；每吨脱盐水消耗原水由450kg下降到225kg.天天回收尿素废液达1200t，可节约原水费用达（1.561200）1872元/d，脱盐水成本由3.4元/t下降到2.16元/t.复床出水水质得到一定程度的改善，电导率由1.01S/cm下降到0.45S/cm，漏硅次数显然削减，提高了复床有效运行利用率，稳定了脱盐水的生产，结果见表4. 表4 复床改造