離子交換設(shè)備產(chǎn)水惡化的解決方法
出水質(zhì)量是衡量化學(xué)除鹽設(shè)備運(yùn)行工況的主要指標(biāo)。出水質(zhì)量惡化是指運(yùn)行周期中間,除鹽水的電導(dǎo)率和SiO2含量明顯高于調(diào)試結(jié)果,不論其水質(zhì)指標(biāo)是否合格,都可以認(rèn)為是發(fā)生了出水質(zhì)量惡化現(xiàn)象。當(dāng)除鹽水的電導(dǎo)率或SiO2含量明顯增高時(shí),為確定發(fā)生問題的原因,需要測定除鹽水的pH值。根據(jù)測定結(jié)果,判斷除鹽設(shè)備出水質(zhì)量惡化故障,查找發(fā)生問題的原因。
下列的情況在除鹽系統(tǒng)中是比較典型的:
1、弱酸陽床:
(1)出水堿度漏泄比規(guī)定值為高。這是由于再生不合適,再生劑應(yīng)為理論交換容量的110%,如采用串聯(lián)再生,則須檢查再生強(qiáng)酸樹脂后的酸量是否足夠再生弱酸樹脂。
(2)出水硬度高于規(guī)定值。如用硫酸再生,可能會有硫酸鈣沉淀,這時(shí)硫酸鈣漸漸水解,將產(chǎn)生鈣硬,因此,當(dāng)用硫酸再生時(shí),須采用分步再生方法,并實(shí)行先低濃度、高流速,后高濃度、低流速的方法再生。如串聯(lián)再生,則應(yīng)檢查強(qiáng)酸陽樹脂的再生廢液是否已稀釋。
2、強(qiáng)酸陽床:
(1)出水鈉漏泄高于規(guī)定值。這不太發(fā)生,如有,則應(yīng)檢查再生步驟,有時(shí)陽床用混床再生廢液串聯(lián)再生,這時(shí)須注意混床廢液最初的15-30%須棄去,否則將有鈉離子進(jìn)入陽床,此外,混床廢液中的酸量須檢查是否足夠。
(2)出水漏硬度。如果用硫酸再生,那時(shí)由于硫酸鈣沉淀,應(yīng)檢查酸的濃度(從系統(tǒng)中取樣分析)及再生流速,如水中鈣離子量超過總離子的50%,須采用分級再生,最初濃度應(yīng)不大于2%,流速為12升/小時(shí)/升樹脂。
3、弱堿陰床:
(1)出水礦物酸漏泄增加。這問題可分為礦物酸漏泄真實(shí)增加和礦物酸漏泄表象增加。
a. 礦物酸漏泄真實(shí)增加。一般出水電導(dǎo)率應(yīng)為50μs/cm或以下,如再生不足,電導(dǎo)率曲線將緩慢上升,那就是出水酸度將逐步上升。
建議同時(shí)測定pH值,以校核礦物酸漏泄是否真實(shí)增加,而不是表象增加。
最后,如果弱堿樹脂是串聯(lián)再生,那么再生強(qiáng)堿樹脂后的堿液是否足夠,它應(yīng)為理論交換容量的120-130%。
b. 礦物酸漏泄表象增加。弱堿樹脂是作為礦物酸的中和劑,真正的弱堿樹脂(有90%以上的弱堿基)不會分解中性鹽如氯化鈉或硫酸鈉,因此陽床必須運(yùn)行正常,其出水鈉漏泄很小,并須維持一定的pH。如pH大于3.5,那就是陽床未能完全去除陽離子,這些中性鹽流經(jīng)弱堿陰床將增加電導(dǎo)率。離子交換設(shè)備,離子交換樹脂
(2)高pH、漏鈉、電導(dǎo)率增高。這是由于陰樹脂床中混入了陽樹脂,在堿再生時(shí),陽樹脂呈鈉型,在運(yùn)行中逐漸放鈉。陰床出水有鈉,是由于強(qiáng)酸陽床出水漏鈉。
(3)二氧化硅問題。如陰床串聯(lián)再生,尤為容易產(chǎn)生此問題,強(qiáng)堿陰床再生后的堿液中含有二氧化硅,經(jīng)弱堿陰床后,又進(jìn)行了堿性中和,而使pH下降,當(dāng)達(dá)到堿液中二氧化硅等電點(diǎn)時(shí),二氧化硅就在樹脂上沉淀下來。在以后運(yùn)行中,由于水解而使出水中二氧化硅增加。
解決這問題的方法是,再生強(qiáng)堿陰床后的堿液先排除15-30%,或?qū)A液稀釋至2%,還須保證NaOH有理論工作交換容量的130%。
4、混床系統(tǒng)
(1)淋洗水量增大;齑蚕到y(tǒng)淋洗水量增大是由于樹脂的交叉污染,如NaOH與混入陰床的強(qiáng)酸陽樹脂作用,將鈉鹽存在于陽樹脂上,或HCl(H2SO4)與混入陽床的強(qiáng)堿陰樹脂作用,將氯根(硫酸根)存在于陰樹脂上。交叉污染主要是由于樹脂在分界面上的混雜。在這情況下,鈉及氯根(硫酸根)漏泄增大,使淋洗時(shí)間增加。經(jīng)驗(yàn)顯示,雖然沖洗鈉漏泄很麻煩,但其影響不及硫酸根離子漏泄嚴(yán)重,后者在凝結(jié)水凈化系統(tǒng)中的后果尤為突出,常用的方法是將出水進(jìn)行再循環(huán),這方法是很耗時(shí)的。采用三層混床樹脂,可減少再生劑對陽、陰樹脂的交叉污染,使混床淋洗水量過大的弊病得到改善。
(2)出水質(zhì)量下降;齑蚕到y(tǒng)要求陽、陰樹脂須充分混合。如果陽、陰樹脂混合不好,在很多部位還是呈分層狀態(tài),出水質(zhì)量就會降低。一個(gè)重要的事項(xiàng)是,在空氣混合時(shí),樹脂床層上部的水層必須小于5厘米,如果樹脂床不先疏水至上述水位,那么不管空氣攪拌多么激烈,當(dāng)攪拌停止時(shí),樹脂就按密度差別重力沉降,使陽、陰樹脂分層,而產(chǎn)生上述問題。建議采用反常規(guī)混床樹脂,它既能使陽、陰樹脂在反洗時(shí)徹底分層,又能在再生后均勻混合,解決了混床樹脂的混合問題。
5、強(qiáng)堿陰床:
不論是Ⅰ型還是Ⅱ型,關(guān)鍵問題是二氧化硅漏泄,與強(qiáng)酸陽樹脂及弱堿陰樹脂不同,強(qiáng)堿陰樹脂的熱穩(wěn)定性較低,只有60℃及40℃, 否則樹脂會發(fā)生降解。
如因熱及氧化作用,使強(qiáng)堿基團(tuán)損失,這樣就造成二氧化硅漏泄,因此,在運(yùn)行中須保持在溫度極限范圍內(nèi)。
此外,強(qiáng)堿陰樹脂易受有機(jī)物污染,產(chǎn)生如下后果:離子交換設(shè)備,離子交換樹脂
(1)pH降低;(2)電導(dǎo)率增高;(3)二氧化硅漏泄增加;(4)淋洗水量增加。
其中:(1)和(2)是由于在樹脂上的有機(jī)物再生后部分水解所造成的,(3)是由于污染物的位阻效應(yīng)使NaOH再生不完全,(4)是由于污染物的兩性作用。
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