我國工業(yè)企業(yè)的離子交換水處理系統(tǒng)大部分以自來水作為原水。近年來，隨著“引一黃工程”的深人，黃河兩岸部分城市給水處理廠逐漸改為以黃河水作為源水，經(jīng)常規(guī)工藝處理后，出水往往達(dá)不到離子交換樹脂的進(jìn)水要求，這樣將會(huì)影響離子交換器的運(yùn)行，甚至造成經(jīng)濟(jì)損失。

1 軟化水站簡況

山東鋁業(yè)公司(簡稱“山鋁”)軟化水站制水能力為200m3/b，系統(tǒng)軟化水主要供給氧化鋁生產(chǎn)，包括生產(chǎn)成品濾布的洗滌。其軟化水水質(zhì)要求:硬度<1.0mmol/L，堿度<0.7mmol/L。該站自1975年投運(yùn)以來，一直以當(dāng)?shù)氐淖詠硭鳛樵�，多年來運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)基本上能夠達(dá)到要求。工藝流程如圖1所示。

2“引黃”后出現(xiàn)的問題

當(dāng)?shù)爻鞘薪o水處理廠引人黃河水作為源水后，“山鋁”軟化水站出現(xiàn)了以下問題:

①再生周期明顯縮短。2001年初，軟化水處理系統(tǒng)H+、Na+交換器再生周期開始縮短，一年后再生周期由原來的20h左右降至8h，致使再生液耗量大大增加，再生費(fèi)用與往年同比增加65萬元。

②系統(tǒng)制水能力降低。在再生周期縮短的同時(shí)，系統(tǒng)的制水能力也明顯下降，甚至達(dá)不到150m3/h，只能以其自備電廠的冷凝水補(bǔ)充軟化水系統(tǒng)制水能力的不足，導(dǎo)致氧化鋁生產(chǎn)成本上漲20元/t,造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)175萬元/a.

③交換樹脂變質(zhì)嚴(yán)重。離子交換器內(nèi)H+、Na+交換樹脂嚴(yán)重變質(zhì)，樹脂表面粘附一層黃色粘膜，樹脂易碎且破損嚴(yán)重，造成樹脂嚴(yán)重流失，樹脂的補(bǔ)充量由正常年份的5%上升到20%，樹脂損失量高達(dá)14t/a，此項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失達(dá)9萬元。

3 原因分析

通過化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)軟化水處理系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生了變化。“引黃”前后原水水質(zhì)的對比見表1

從表1可見，“引黃”后原水的總硬度及溶解性總固體變化不大，而濁度達(dá)3NTU，高錳酸鹽指數(shù)達(dá)2.5mg/L;經(jīng)過分析得知樹脂表面粘附的黃色粘膜為細(xì)小勃土顆粒。由此可見導(dǎo)致軟化水處理系統(tǒng)制水能力下降等問題的具體原因是進(jìn)水的濁度及高錳酸鹽指數(shù)超標(biāo)。通過調(diào)查得知，當(dāng)?shù)爻鞘薪o水處理廠2000年引人黃河水作為水源水后，僅增加了預(yù)沉措施，仍采用以混凝、沉淀、過濾、消毒技術(shù)為主的常規(guī)水處理工藝。

黃河水是一種含高懸浮物的高濁地表水，其泥沙粒度分布范圍較大，經(jīng)過預(yù)沉處理后的黃河水濁度仍然較高(一般為幾+到100NTU)，按常規(guī)工藝處理后出水中仍含有少量的細(xì)小赫土顆粒。這種細(xì)小的勃土顆�？梢愿街陔x子交換樹脂表面而降低交換容量，導(dǎo)致離子交換系統(tǒng)制水能力降低和再生劑耗量增大等問題。

4 活性炭預(yù)處理及效果

針對軟化水系統(tǒng)出現(xiàn)的問題及成因，需對原水進(jìn)行預(yù)處理。采用活性炭過濾技術(shù)可以去除原水中的有機(jī)物及細(xì)小勃土顆粒，消除其對離子交換樹脂的影響。在軟化水系統(tǒng)前設(shè)置4臺φ3m的活性炭過濾器(Q=70m3/h)。原水經(jīng)活性炭過濾器后，其出水濁度及高錳酸鹽指數(shù)均為零，可見活性炭對原水中的有機(jī)物及細(xì)小勃土顆粒具有較好的去除效果。改造后“山鋁”軟化水站的工藝流程如圖2所示。

“山鋁”軟化水站增加活性炭預(yù)處理設(shè)備，工程總投資為88萬元。自2003年8月投運(yùn)以來，基本解決了“引黃”后系統(tǒng)所出現(xiàn)的問題，提高了系統(tǒng)的制水能力，減少了樹脂再生劑耗量，降低了樹脂的破損率。

5 結(jié)語

“山鋁”自備電廠及附近一些廠礦的離子交換系統(tǒng)同“山鋁”軟化水站一樣，均遇到了同樣的問題。“山鋁”自備電廠的離子交換系統(tǒng)于2004年初增設(shè)了活性炭預(yù)處理設(shè)施，也取得了較好的效果。隨著“引黃工程”的進(jìn)一步深人，給水處理廠在引入黃河水的同時(shí)，應(yīng)該根據(jù)黃河水的水質(zhì)特點(diǎn)采取相應(yīng)的預(yù)處理和深度處理措施。密切關(guān)注系統(tǒng)的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)采取措施，以免遭受更大的經(jīng)濟(jì)損失。
 

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