凝结水处理 混床与单床串联系统的比较.docx

在天然水的除盐中,一级除盐(单床)出水水质纯度不能满足要求时,混床作为提高水质的措施,被认为出水水质优于单床。通过对混床处理工艺的研究,对凝结水处理混床和单床串联系统的技术性和经济性进行了比较,认为凝结水处理出水水质不取决于离子交换设备和床型,而采用单床串联系统更为合理和经济。中国电厂化学网4w"AOeeX7x中国电厂化学网*uiVs\0py全文阅读:4im*H9fP3^1?5N29gsp$K-ry8z|i*A29
凝结水处理混床与单床串联系统的比较中国电厂化学网b1^i_)sB|7G
韩隶传,李志刚中国电厂化学网$T%a;@r4Bk}@
西安热工研究院有限公司,陕西西安710032
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【摘要】在天然水的除盐中,一级除盐(单床)出水水质纯度不能满足要求时,混床作为提高水质的措施,被认为出水水质优于单床。通过对混床处理工艺的研究,对凝结水处理混床和单床串联系统的技术性和经济性进行了比较,认为凝结水处理出水水质不取决于离子交换设备和床型,而采用单床串联系统更为合理和经济。
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【关键词】电厂;凝结水;除盐;混床;单床串联系统
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1影响凝结水处理出水水质的因素中国电厂化学网J1I~h$k
从化学除盐的机理来看,除盐装置出水中的杂质含量(在接近离子平衡的状态下)决定于树脂的再生度、水的pH值(即H+或OH-的浓度,包括离子交换反应产生的反离子浓度),以及树脂的平衡常数。在凝结水处理设备中,由于进水的含盐量低及树脂的离子交换量小,液固相的离子可在很短时间内达到平衡。因此,可以认为在运行的混床中,树脂相与水中所含的
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离子是处于平衡状态的,并且完全符合离子交换的质量作用定律。同时,由于凝结水中杂质离子(包括阳、阴离子)含量很低(μg/L级),离子交换产生的反离子的浓度也很小,不足以使水的pH值偏离中性(pH值7左右),对离子交换平衡反应的影响可以忽略不计。所以,在树脂已经选定(平衡常数为定值)的情况下,出水水质只决定于树脂的再生度和出水的pH值,而与离子交换设备及床型无关。
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出水水质与树脂再生度的关系中国电厂化学网tl@L3FC;I,J%?%dxY
在氢型混床运行条件下,出水pH值始终保持在7.0左右,出水水质与树脂再生度的关系如表1所列。中国电厂化学网-s)b+RUAk[
表1氢型混床的出水pH值为7.0条件下出水水质与树脂再生度的关系
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在铵型混床运行过程中,由于出水pH值的升高,使出水Na+达到1.0μg/L和Cl-达到1.5μg/L,因此对树脂再生度就要有一定的要求,具体计算结果见表2。
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表2铵型混床条件下不同出水pH值要求树脂的再生度中国电厂化学网3p#Bo3^p&[2b8p'|(a

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从表2可以看出,不论是阳树脂还是阴树脂,铵型混床对树脂再生度的要求都非常高。如果将同样再生度的树脂用于氢型混床,则其出水水质可以大幅度提高。

3混床与单床的比较中国电厂化学网h+bu#Kq*E"M%n
3.1树脂再生度的影响中国电厂化学网oM&OI$|1z!X
(1)为了改善两种树脂的混合状况,混床树脂层的总高度不得超过(1.0～1.2)m,按阳∶阴=1∶1考虑,其阳、阴树脂层高分别只有(0.5～0.6)m。树脂层的降低,必然会造成树脂工作交换容量的降低,使混床的运行周期缩短。单床工艺在水流阻力允许的情况下,可以适当提高树脂层的高度,对改善出水水质、提高树脂的工作交换容量和延长运行周期有利。中国电厂化学网3lyp%t)CKC|S
(2)混床失效后,不论采用体内再生还是体外再生,都必须进行阳、阴树脂的分离,分离过程彻底破坏了树脂的失效层态,因此混床的再生都采用效率很低的顺流再生。单床工艺尤其是浮床工艺可以很好地保持树脂失效时的层态,使用对流再生方式可明显提高交换器出水端树脂的再生度,从而可改善出水水质和延长运行周期。
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(3)混床的阳、阴树脂分离过程中不可避免地存在树脂的交叉污染,即使采用复杂的分离设备,仍然不能彻底防止交叉污染的存在,这会直接造成树脂再生度的降低;单床工艺可彻底防止两种树脂的交叉污染。
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(4)混床的阳、阴树脂再生后,由于存在残留的再生废液和浸出物,在两种树脂混合时它们会被另外一种树脂吸收,从造成污染并降低树脂的再生度,对出水水质和运行周期产生不利的影