除盐水系统混床周期制水量下降原因探究

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1、除盐水系统混床周期制水量下降原因探究　　摘要：指出了混床离子交换系统是除盐水常用程序的最后一环，是整套工艺的重要组成部分。针对混床在实际运行中出现的周期产水量下降的问题，以临涣水务公司二期除盐水生产系统为例，从设备、树脂性能、进出水水质及再生过程等方面进行了深入分析，探讨了影响混床周期制水量的主要原因。关键词：混床离子交换系统；周期产水量；临涣水务公司收稿日期：20130523作者简介：朱国普（1987—），男，安徽安庆人，硕士，主要从事环境工程水处理方面的研究工作。中图分类号：TQ11文献标识码：A文章编号：16749944（2

2、013）070291031引言11混床离子交换系统是整套工艺中的重要组成部分，混床在除盐水系统中的作用是除去反渗透出水中残余的少量离子，使水进一步纯化[1]。混床具有出水水质优良而且水质稳定、间断运行对出水水质的影响较小、交换终点明显、利于监督和实现自动控制等特点[2～6]。临涣水务公司除盐水系统处理流程为：经预处理的原水→自清洗过滤器→超滤系统→保安过滤器→反渗透系统→混床离子交换系统。公司的二期除盐水生产项目的设计产水量为220t/h，实际产水量为200t/h左右。2008年正式投产使用时，混床的运行周期达到100h左右，周期

3、制水量达到20000t左右，但随着设备的运行时间的增长，混床的运行周期由于各种原因大大缩短，目前的产水量只有2000多t，运行周期下降到10h，影响了除盐水的正常生产，同时，频繁的再生造成了药品过量消耗，使公司的收益下降。2混床周期产水量下降的原因分析临涣水务公司二期混床在投入使用3年来，混床使用周期逐渐缩短，周期制水量逐渐下降。为了找出混床制水量下降的原因，该公司根据设备情况、树脂性能、进出水水质、混床再生等方面进行检查和试验。通过试验和多年来运行的经验，分析了除盐水系统混床周期缩短、产水量下降的原因。2.1混床中离子交换树脂的

4、流失11自2008年正式投产使用以来，二期混床还未添加过树脂，生产过程中，离子交换树脂会不断减少。除盐水二期车间投产前混床添加阴阳树脂比例为1∶2，其中阴树脂高度为120cm，投加量为7.38t；阳树脂高度为60cm，投加量为3.69t；其工作周期为110h。但近期通过实际测量阴树脂高度为90cm，5.38t；阳树脂高度为50cm，3.07t，混床工作周期为10h，产水量急剧下降，再生频繁增加药耗，无法满足正常的生产需要。树脂减少的原因是树脂流失，经长期调查发现该公司混床树脂流失的原因主有以下几点：①树脂在失效后的再生过程中，由于

5、树脂体积收缩和膨胀，致使部分树脂破裂，破裂的树脂就会随水流经上排阀流出，根据统计混床每再生200次，树脂会破裂约5%～10%[2]。②在生产过程中树脂整体结构不均匀，使树脂颗粒各部分产生的压力大小也不同，导致其膨胀和收缩的程度不同，由于受压力作用，构成树脂的高分子链断裂，使活性基因脱落，结构疏松，含水量增加，强度下降。③对混床进行分层时进水流量过大，操作人员经验不足，发现树脂不动时就加大流量来达到树脂松动的目的，导致树脂冲走。树脂的流失成为混床周期制水量下降的重要原因，因为工作人员生产操作经验的不足等原因，如在混床再生过程中，反洗

6、时反洗流量过大，导致混床树脂从上排阀大量流失。混床中的阴树脂在上层，流失的基本为阴树脂，导致混床内的阴阳树脂比例失调，一方面混床再生时酸碱用量保持不变，过多的碱会中和部分的酸，导致混床再生不完全，阳树脂交换能力没有完全恢复就投入使用，致使混床周期制水量下降；另一方面，阴树脂大量流失，混床再生后投入使用，阴树脂先失效，阳树脂没有全部失效时就要重新再生，药耗上升，周期制水量下降。112.2混床离子交换树脂性能的下降树脂在长期使用过程中，性能会逐渐下降。导致树脂性能下降的原因很复杂。树脂污染是影响树脂性能的重要因素。树脂污染是指树脂的表

7、面和空隙中积累污垢或树脂的交换基团上吸附了不可交换离子的污染物质。（1）有机物的污染。混床进水中存在的腐殖酸、集团性的有机杂质吸附在树脂上，占据或结合了树脂上的活性基团降低了树脂的交换能力。（2）油脂的污染。混床进水中的膜状物油类物质堵塞或者包裹了树脂表面的微孔，阻挡了离子的交换吸附，使树脂受到污染。（3）悬浮物的污染。悬浮物污染树脂的原理和油脂类似，悬浮物紧裹着树脂表面的液膜层，隔绝了阳离子树脂的离子交换过程，使树脂受到污染。（4）胶体物质的污染。水中以带负电为主的胶体颗粒，使阴离子交换树脂受到污染，胶体物质中的胶体硅对树脂的危

8、害最为严重，它吸附并聚合在胶体表面，阻止了离子交换过程的进行。11（5）金属离子的污染。进水中还含有少量的高价金属离子（主要是原水混凝剂中含有的高价铝离子，公司取用的地表水含铁量较高）扩散进入阳离子交换树脂的内部，这些金属离子的交换势能高，容易与树