混床出水水质的分析

混床出水水质的分析

杨冰

陕西黄陵煤化工有限责任公司   727307

摘要：某电厂项目的第一期包括两台发电机135 MW。锅炉补给水地下水，系统贡献47m3/h，除盐系统混床阴、阳树脂分离和混合。对混床出水的影响及改善建议。

关键词:混床;树脂分离;混合

混床是混合等离子体质子的简称，即交换树脂阴离子和阳离子装在同一个容器中，再生时分层，分开阳阴树脂，再进酸、碱再生。搅拌调整操作均匀。由于混床中阴阳的均匀融合，阴阳之间的交流几乎同时或多层次发生。混床产水质量高，运行稳定，结束交换明显。除盐处理后混床水质应较好，电导率小于10μS/cm。

一、混床各阶段出水水质特征

1.氢气。一般为5-7天，pH值出水小于7，钠含量很低，出水中氢气的电导率很低，接近纯水的理论电导率值。由于氨含量高，离子交换反应主要是氢阳离子树脂中的氨离子交换。出水钠的含量取决于阳离子树脂的再生程度。在高再生速率下，各种盐与阳离子树脂反应更充分，并具有较强的去除钙、镁、铁、硅、氯和钠的能力。废水中含盐少，水质良好。由于与阳离子树脂反应后冷凝物中的pH值较低（略低于7.0），该步骤简化了阴离子反应的实现。阴离子交换反应可以正常工作，氯离子的泄漏完全取决于阴离子树脂的再生和混合过程。

2.铵渗透阶段。在5~7D氢气操作后，出水漏。在铵渗透阶段，铵泄漏量不等于输入量。出水pH值迅速升高。输入和出水的pH值在5~6d后基本平衡。在此阶段，RRH+Na+→RNa+H+最初用于吸入钠离子。如果在完全失败的情况下超过RNA/RN H4的允许比率，则部分RNA转化为RNA H4并释放为钠峰。然而，如果水含有少量的钠（即电容器实际上不流动），如果在氢气操作阶段产生少量的RNA，并且树脂的再生率高，并且RNA/RH4的比率没有超过允许值，那么将不会出现。环境的pH值继续增加，O H-的数量继续增加，这使得反应朝相反（左）方向进行。不仅它不再被吸收（或完全被吸收），而且最初被吸收的同分异构阴离子也从水中被去除。这些阴离子不一定被进入水中的O H-离子所取代。因此，第一阶段的除硅、氯具有一定能力，但在第二阶段之后，其去除硅、氯相对较低。

3.铵工作阶段。钠离子达到峰值后，输入水中的铵与钠的比例保持不变，出水等离子体的理论含量为pH、钠、硅以及出水的电导率。目前，混床已进入铵型操作阶段，实际上没有离子交换，脱盐能力丧失。然而，阳离子树脂仍然可以与高选择性的钙和镁离子交换阳离子，

二、理论分析

1.树脂在混床上分离和混合。如果分层再生不明显，树脂的混合物不均匀，则在混床的中部和顶部采集树脂样品，阴阳比例分别为2.35:1、3.18:1.结果表明，混床含有较多的上阴离子树脂和较多的下阴离子树脂。当将混床加入到新的阴离子树脂时，它们有正电荷和负电荷，在混合脂时很容易混合均匀。理论上，这是一个混床。然而，对于运行中的混床，水处理专家的一些研究结果表明，情况并非如此。随着阴阳树脂中所含正负电荷的逐渐消失，阴阳树脂的物理特性，如粒径和水分密度，已成为影响树脂混合物的主要因素。树脂颗粒的直径越大，湿度密度越高，沉积速率越高。两种树脂的分离或混合程度取决于它们的沉降速率N，计算如下：

为:

如果两种树脂的沉积速率超过三到四倍，则可以实现更彻底的分离；如果流动系数小于3，则分离效果较差。如果流量系数小于1，则完全不可能进行正常分离。因此，为了获得更好的树脂分层效果，在混合层中选择的阳离子树脂的湿度密度必须比阴离子树脂的实际湿度密度高10-15%。发电厂使用强氧化阳离子树脂D001MB和强氧化阳树脂D201MB。根据计算，N树脂在操作期间处于0.62和51.20之间的混合层中。尽管混床中使用的树脂符合国家标准，但这不可避免地会导致混合和分离问题。

2.混床树脂的不同混合状态对水质量的影响。再生过程中，由于树脂分层、反洗和分层状态不完全，混合树脂的交叉污染比较严重。再生后，氯阴离子树脂和钠阳离子树脂含量丰富。它不会被盐还原，导致混合树脂混合物。在阴离子树脂和阳离子树脂的均匀离子交换下，离子交换反应机理如下：阳离子树脂：RH+Nahsio3=RNA+H2SiO3阴离子树脂：RoH+H2SiO3=RHSiO3+H2O由于H2SiO3和H2O的反应产物很难电离，因此没有反离子作用，可以成功地进行离子交换反应。如果交换器中阴离子树脂和阳离子树脂的混合物不均匀，结果是上层主要是碱性阴离子树脂，底层主要是强酸树脂。反应如下：阴离子树脂：Roh+Nahsio3=Rhsio2+Naoh阳离子树脂：Rh+NahsSiO3=RNA+H2SiO3，因此阴离子和阳离子树脂的再生不能完全完成，导致NahßSiO3通过底层泄漏。Nahsio3产生RH底部因此，H2 SiO3中废水的pH值低，硅含量高。

3.除上述分析外，如果酸软管阀中再生的阳离子树脂不严重，导致泄漏，也会影响混合物中废水的pH值和电导率。

三、现场试验

为了获得良好的再生效果，需要在混合层中完全分离阴离子和阳离子树脂，以消除再生过程中的交叉污染。为了再生这两种混合物，首先引入了阴离子和阳离子树脂洗涤剂，这增加了两种树脂之间的密度差。层压后，树脂层的边界清晰；再生过程完成后，#2混床和压缩空气与润滑油混合。为了减少树脂在不均匀速度下分解的影响，需要快速混合和去除油脂，使树脂快速流动，并提高树脂混合物的均匀性；虽然混床存在于再生状态，但上层由强碱性阴离子树脂制成，下层由强氧化性阳离子树脂制成。

试验结果表明，投入出水后，再生树脂不够均匀，pH值低，电导率高。上述试验中的1号混床器未与树脂完全混合，这是树脂混合物的不均匀性。废水的pH值通常低于6，这影响热力系统的安全运行。随着树脂混合物的不均匀性增加，混床投运前的清洁时间也将增加。在短时间内清洗1号混床期间，电导率稳定，2号混床正洗为10分钟。μ-小于为0.2μS/cm出水导电率。

参考文献：

[1]郝芹．混床树脂分离效果预测的探讨[J]．工业水处理．2020(7)．

[2]金林子．工业水处理技术[M]．北京：化学工业出版社．219．