脱盐水站水质超标的原因分析与解决

脱盐水站水质超标的原因分析与解决

潘再军

阳春新钢铁有限责任公司 广东阳春 529600

摘  要：为了满足公司新建150 MW超高温亚临界发电机组的用水需求，本文对现有脱盐水站不能达到亚临界发电机组补充水水质需求的原因进行了分析，提出并实施了改进措施。

关键词：除盐水；水质；超标

前言： 除盐水是指利用各种水处理工艺，除去悬浮物、胶体和无机阳离子及阴离子等水中杂质后，所得到的成品水。除盐水并不意味着水中的盐类被全部去除干净，考虑到技术原因、制水成本上及用途，允许除盐水含有微量杂质，除盐水中杂质越少，水纯度越高。目前工业上制作除盐水的工艺主要有离子交换法与膜处理两种, 我公司采用离子交换法。

   对标亚临界级别锅炉补充水的需求，我们发现现有脱盐水存在二氧化硅和电导率超标的问题，其中混床出水电导率合格，二氧化硅超标，除盐水箱出水电导率、二氧化硅均超标。为此，我们从原水、再生消耗的酸碱、工艺设备、树脂、过程监控等多个方面进行分析，对存在的问题一一进行排查和整改，脱盐水站制出的脱盐水已能满足亚临界锅炉补充水的需求。

1   问题调查

1.1原水水质对脱盐水水质的影响

对于火电厂而言，水在其中扮演着非常重要的角色，它是传热的介质，原水水质条件的好坏直接影响脱盐水制水的工艺设计和化学水处理的成本。定期对原水水质进行全分析，并制定相关标准，可以保证水质的稳定和制水系统的经济运行。

前期脱盐水站设计和建成投产运行十多年来，未对原水水质进行全分析，原水水质条件是否符合现有工艺设备的进水条件不能确定，为此我们分枯水季节和丰水季节两次对原水进行了全分析。

经设计院确认后，认为以上水质条件能满足现有工艺进水要求。

1.2树脂性能的影响

离子交换树脂是离子交换法制作脱盐水的关键，其性能关系到系统的经济运行和制水水质，脱盐水站已投运超过十年，离子交换树脂未进行全面更换。一般来说，水处理用离子交换树脂的寿命为5-8年，已达到更换周期，为验证树脂性能，我们检测了树脂的性能，从检测的结果来看，离子交换树脂已达到报废标准，需进行全部更换。

1.3 过程水质监控手段缺少

按照脱盐水站过程水质要求，需做以下监控：

多介质过滤器出水水质：    浊度≤2 FNU

阳床出水水质：            钠离子≤100 μg/l

阴床出水水质：            电导率≤5 μs/cm(25℃)

                          二氧化硅≤100 μg/l

混床出水水质：            硬度≈0 μmol/l

                          电导率≤0.2 μs/cm(25℃)

                          二氧化硅≤20μg/l

                          钠离子≤10 μg/l

现有监控手段仅可以检测阴床电导率、混床电导率，故出现了电导率合格，二氧化硅超标的问题，且酸碱浓度计也长期故障，再生过程依靠岗位人员的经验进行操作而不是按作业指导书执行，因此存在过度再生或者再生度不够的问题。

1.4 混床再生控制不合理

脱盐水站主要监控指标如下表：

从结果来看，阴床出水基本在控制范围内，主要存在运行周期偏短的问题，混床则出现二氧化硅浓度高于阴床的情况，多次研究分析发现混床阴树脂基本处于失效状态，对再生系统进行检查后发现再生碱液有偏流情况，阴树脂未得到充分再生。

1.5 现有除盐水箱不符合要求

目前脱盐水池为敞开式混凝土水池，存在与空气接触污染导致电导率超标的情况，且存在与混凝土接触使得混凝土中二氧化硅溶入除盐水导致二氧化硅升高的情况，因此需重新修建钢结构浮顶式除盐水箱，隔绝污染。

2    分析与讨论

2.1影响除盐水水质的因素分析

从工艺上分析，影响除盐水出水水质的因素主要有原水水质是否满足工艺需求、工艺设置是否合理、工艺设备是否完好且满足生产需求、树脂是否处于正常状态、运行控制是否严格按要求进行等。

通过原水水质全分析，并经设计院确认，原水水质条件可以满足工艺需求，理论阳床周期制水量3000吨，阴床理论周期制水量4000吨；相关工艺设置也与多家设计院进行了交流，均认为不存在明显缺陷。工艺设备已运行超过10年，存在离子交换树脂中毒、污染、老化的问题，离子交换器内部配水装置、中排、水冒有老化变形的情况，影响再生效果。多介质过滤器滤料板结，有偏流情况，过滤效果不佳，除碳器内空心多面球、除碳风机多件未大修。运行控制不合理，阴阳床离子交换树脂高度不够，长期采用大反洗再生，酸碱浓度计长期故障，缺少在线监控仪器且长期未进行人工化验。

3    改进对策

3.1对老化偏流、板结的多介质过滤器进行大修和改造

三台多介质过滤器长期存在压差偏小或偏大的问题，出水水质不能保证。对多介质过滤器底部配水板进行改造，确保反洗布水均匀，滤料按级配进行更换，对反洗程序进行了优化。针对多介质过滤器的气水反冲洗中的气压控制不好，经常造成跑料、错层的情况对压缩空气压力进行了优化，同时增加了在线浊度仪。

3.2对离子交换设备内部缺陷进行整改，树脂更换电力行业普遍认可的知名品牌

将离子交换器内部凹陷的上部配水装置、变形的的中排装置、老化的塑料水冒进行了全部更换；将已经达到报废标准的001X7阳树脂、213阴树脂、混床D001MB\D201MB阴阳树脂进行了全部更换，并且填装到合适高度，确保小反洗再生可以正常进行。

3.3 优化再生操作，一级除盐阴阳床均每五次小反洗再生后进行一次大反洗再生，酸碱浓度及数量严格按作业指导书控制，混床进碱时严格控制再生液液面高于树脂层10cm左右，避免发生偏流，确保阴树脂正常再生。

3.4根据脱盐水站过程控制要求，增加相应的在线监控设备。每台多介质过滤器增加一个浊度仪，每台阳床增加一个钠表，每台阴床增加一个硅表，每个混床增加一个硅表，加上原有的阴床电导率仪、混床电导率仪，形成完整的在线监控体系；同时增加手工检测，要求当班人员每天一次将所有运行设备取样送炉内水化验室做所有指标检测，确保所有过程指标受控。

3.5 新建两座500立方钢结构、聚脲防腐的浮顶式脱盐水箱，从混床出口母管新增一路管道送新建脱盐水箱，解决了混凝土水池带来二次污染问题。

3.6 严格控制酸碱质量，要求酸碱进厂带检测报告，并现场检测合格后方可进高位槽，避免酸碱质量影响再生效果。

4    结论/结语

4.1经过分析和改进过程的实施，我们发现混床阴树脂未充分再生是导致除盐水长期以来二氧化硅超标的主要原因。

4.2树脂性能不高且超期服役是脱盐水系统运行周期短，水质不高的重要原因。

4.3脱盐水系统运行过程中严格执行过程水质控制标准和按标准再生、定期进行原水水质全分析和树脂性能检测并进行相应的理论数据核算，方可保证水质长周期稳定。

参考文献：

[1]林慧.燃机电厂除盐水处理系统水质监督优化.山东工业技术,2015-14-158.

[2]李金龙.除盐水质超标原因分析及处理.仪器仪表与分析监测,2005.04.015

作者简介：潘再军，男，本科学历，生态环境工程工程师职称，主要化学水处理的研究，现任化学水处理工程师。