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羧甲基纖維素 |
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CMC |
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淀粉纖維素 |
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羧甲基淀粉 |
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CMS |
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陽(yáng)離子聚丙烯酰胺 |
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陰離子聚丙烯酰胺 |
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PAM |
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絮凝劑 |
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羥丙基甲基纖維素 |
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某火力發(fā)電廠(chǎng),按原設計再生,每年因再生樹(shù)脂要消耗大量的酸堿,價(jià)值360 000 元。為了節能降耗、降低成本,必須對酸堿用 量進(jìn)行嚴格的控制,在滿(mǎn)足離子交換樹(shù)脂恢復到最大交換容量的同時(shí),使酸堿用量降到最低,根據生產(chǎn)上對水質(zhì)的要求、水處理的設備、工藝等具體情況,通過(guò)調整試驗確定最優(yōu)酸堿耗。 1 調整試驗 1. 1 陽(yáng)床失效標準 通過(guò)過(guò)濾器的水進(jìn)入陽(yáng)床,當陽(yáng)床失效時(shí),測變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。即通過(guò)水量為a 點(diǎn),此時(shí)陽(yáng)床出水的Na + 濃度首先升高,同時(shí)酸度也隨之降低,再運行一段時(shí)間之后硬度才開(kāi)始升高,故運行中主要監督的項目是Na + 濃度和酸度。在進(jìn)口水質(zhì)穩定的情況下,當出口水酸度低于正常酸度0. 05 ~ 0. 1 × 10 - 3 mol / L時(shí),即認為該床已失效,此時(shí)的漏鈉量已達到1150 ~ 2 300 μg / L,數值相當可觀(guān),而當硬度超過(guò)控制標準時(shí),漏鈉量就更加嚴重,故不能以硬度作為陽(yáng)床失效的標準,運行中最好以Na + 濃度的突變作為陽(yáng)床失效的標準。在正常情況下,Na + 濃度一般小于500 × 10 - 9,當大于此值時(shí),表明陽(yáng)床已失效。
1. 2 陰床失效標準 陰床運行時(shí),一般情況下出水pH 在7 ~ 9 之間,硅酸根小于100 × 10 - 9,導電率小于10 μs / cm。當陰床失效,而陽(yáng)床尚未失效時(shí),其變化趨勢如圖 2,即通過(guò)水量在a 點(diǎn),此時(shí)硅酸根的含量升高,pH下降,導電率先微降而后又上升。導電率的變化是因為原來(lái)陰床出水中OH- 含量較多,而剛失效時(shí)OH- 含量減小,代之以導電能力較小的HSiO3- ,故導電率下降。 而后樹(shù)脂交換能力下降,不能釋放足夠的OH-中和陽(yáng)床出水中的H+ ,致使出水中的pH 低于7,導電率又上升。陰床失效以HSiO3 - 來(lái)判斷比較理想,調整試驗確定一般情況下HSiO3- <100 × 10 - 9, 失效時(shí)出水中的HSiO3- 大于此值。導電率也可作為失效的監測標準,調整試驗確定導電率<10 μs / cm,失效時(shí)出水的導電率大于此值。 1. 3 采用逆流再生雙層床工藝 原工藝采用單層床逆流工藝( 樹(shù)脂型號:強酸001 × 7,強堿201 × 7 ) ,樹(shù)脂再生時(shí)酸堿消耗量大。 現改為采用逆流再生雙層床工藝( 樹(shù)脂型號:強酸001 × 10,弱酸D113;強堿201 × 7,弱堿D306 ) ,這主要是因為雙層床的工作交換容量大。弱酸樹(shù)脂的工作交換容量一般在2 000 mol / m3 左右,當弱酸、弱堿分別與強酸和強堿樹(shù)脂組成雙層床后,其總平均 工作交換容量隨即大大提高。陽(yáng)床中弱酸樹(shù)脂主要是和水中HCO3- 相應的Ca2 + 、Mg2 + 交換,即去除了暫硬,而水中大部分永硬和全部Na + 則靠強酸樹(shù)脂去除。在陰雙層床中,弱堿樹(shù)脂僅能去除強酸陰離子Cl - 、SO42 - 等,而水中的HSiO3- 則靠強堿樹(shù)脂去除。 對于堿度大即HCO3- 含量更高的水,陰雙層床優(yōu)點(diǎn)更為突出,尤其是硬度與堿度比為1: 1 時(shí)最適應。 某發(fā)電廠(chǎng)生水水質(zhì)分析堿度209. 54 mg / L;碳酸鹽硬度209. 54 mg / L;非碳酸鹽硬度14. 41 mg / L;總硬度223. 95 mg / L;pH 7. 62;Cu2 + 4. 0 μg / L;Fe2 + 43 μg / L;Ca2 + 64. 13 mg / L;Mg2 + 15. 80 mg / L;Cl - 17. 20 mg / L;SO42 - 17. 40 mg / L;SiO2 12. 45mg / L�?梢钥闯鲇捕扰c堿度之比接近1,水中的硬度幾乎全部為暫硬,所以采用雙層床工藝是合理的,雙層床的再生劑利用率高,酸堿耗低,環(huán)境污染減輕。原系統逆流再生的酸耗為55 ~ 60 g / mol,堿耗為60 ~ 70 g / mol,而雙層床的酸堿耗則不超過(guò)40 ~ 45g / mol 范圍,僅為理論耗量的1. 0 ~ 1. 2 倍。 1. 4 再生劑濃度的調整 原工藝采用將濃度為31% 的HCl 配制成再生劑的濃度為5%,將濃度為30%的NaOH 配制成再生劑的濃度為8% �,F采用將HCl 配制成3% 的濃度,NaOH 配制成2%的濃度,濃度高,再生液體積小,不能均勻地和交換劑反應,使酸堿用量增加。 1. 5 對Na + 控制失效標準的調整 出水水質(zhì)的要求,也會(huì )影響到再生劑的用量,表1 列出了陽(yáng)床出水以Na + <500 × 10 - 9 為失效標準和以Na + <100 × 10 - 9 為失效標準時(shí),酸堿用量的對比。 表1 酸堿用量對比 以Na + <500 × 10 - 9 為控制失效標準 以Na + <100 × 10 - 9 為控制失效標準 制水量/ t HCl 耗/ g / mol NaOH / g / mol 制水量/ t HCl 耗/ g / mol NaOH / g / mol 63 081 41. 8 63. 3 54 649 56. 20 80. 20 67 902 41. 4 68. 3 60 804 42. 27 86. 6 57 104 43. 3 79. 0 69 047 39. 98 63. 85 55 587 46. 6 85. 1 68 904 39. 35 76. 78 44 991 54. 7 113. 8 70 168. 5 44. 67 74. 77 42 610 46. 57 119. 2 39 628 42. 67 68. 58 從表1 中可以看出, 對Na + 的控制由Na +<500 × 10 - 9 降為Na + <100 × 10 - 9,堿耗的用量明顯下降。 2 結束語(yǔ) (1 ) 采用逆流再生雙層床工藝,大大提高了總平均工作交換容量,使原來(lái)的酸耗55 ~ 60 g / mol、堿耗60 ~ 70 g / mol 變?yōu)楝F在不超過(guò)40 ~ 45 g / mol; ( 2 ) 對Na + 的控制由Na + <500 × 10 - 9 降為Na +<100 ×10-9,堿耗由原來(lái)的最高值119. 2 g / mol 降為63. 85 g / mol; (3 ) 在水處理中如何降低酸堿耗是一個(gè)比較復雜的問(wèn)題,必須全面考慮到運行方式、設備現有運行狀況、樹(shù)脂的選型、再生劑的濃度、種類(lèi)、流速、溫度、純度、工藝控制標準的調整等諸多因素,在生產(chǎn)中不斷地總結經(jīng)驗,在調整試驗中以確定最優(yōu)酸堿耗。本 文對水處理中離子交換樹(shù)脂再生時(shí)酸堿耗的降低,進(jìn)行了一定的研究,在實(shí)際應用中取得了較好的經(jīng)濟效益。 參考文獻 1 錢(qián)庭寶. 離子交換劑應用技術(shù). 天津科學(xué)技術(shù)出版社,1984 2 李文融等. 循環(huán)冷卻水處理手冊. 天津科學(xué)技術(shù)出版社,1991 3 武漢水利電力學(xué)院電廠(chǎng)化學(xué)教研室. 熱力發(fā)電廠(chǎng)水處理( 上冊,修訂本). 1984 4 Eco - Tec Ltd. Bulletin - Reeoflo Water Deionizes. 1984 5 Akira Miyazak And Ramon M. Barnes. Anal. Chem. 1981 [ 作者簡(jiǎn)介] 李?lèi)?ài)陽(yáng),女,1969 年9 月出生,講師,主要從事化工工藝教學(xué)及水處理研究。 |
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