浅谈双室双层浮动床工艺设计及运行中的几点问题.doc

浅谈双室双层浮动床工艺设计及运行中的几点问题[内容提要]本文结合实际运行情况说明双室双层浮动床可充分利用弱型树脂工交大、易再生的优良特性能够适应较为广泛的水质。正确选择树脂工交对双室双层浮动床经济性的影响及应如何正确选择树脂工交自由空间高度对经济运行的影响及应如何确定自由空间高度。为降低生产成本双室双层浮动床可在20℃左右的水温运行。[关键词]双室双层浮动床树脂水温工交自由空间齐鲁石化炼油实业部除盐水站于2001年11月建成投用生产一、二级除盐水。一级除盐水系统采用单元制双室双层浮动床工艺设计水质为地下水。投用后由于淄博市政府要求进水改为地下水掺用黄河水最大掺量为80％。黄河水水质与地下水水质差别较大：黄河水水质较差含盐量最高达12mmol/l有机物、浊度虽经部分去除但余量仍较高。双室双层浮动床工艺及树脂在此水质条件下经受着考验。经过一年多的实际运行总产水量310×104t平均出水电导率为0.5μs/cm硅泄漏率为7μg/l出水水质良好；酸碱比耗为1.0～1.3基本实现废水等当量自行中和表现出良好的经济性及水质适应性。以下我们结合运行实际浅谈一下双室双层浮动床设计及运行中的几点问题。1双室双层浮动床对水质的要求1.1阳双室双层浮动床对水质的要求一般认为：阳双室双层浮床适用于碱度/总阳离子摩尔比大于0.5入口水硬度/碱度摩尔比在1～1.5碱度＞2.0mmol/l及含钠量较低的水质。强树脂与弱树脂比例接近1：1的情况下其经济效益显著[1]。我们认为：只要入口水的暂硬＞2.0mmol/l即使含钠量偏大也可采用阳双室浮床处理经济性较好。以我厂正在使用的阳双室浮床为例：双室双层浮动床设计进水水质为地下水设计强树脂与弱树脂体积比为2.5：1.3水质指标见表1。表1设计水质项目电导碱度硬度Na+Ca2+Mg2+CL-单位μs/cmmmol/lmmol/lmg/lmg/lmg/lmg/l数据8763.956.251585.8823.470项目SO42-NO3-HCO3-SiO2-强酸阴离子总阳总阴单位mg/lmg/lmg/lmg/lmmol/lmmol/lmmol/l数据49.8102417.33.186.917.12进水水质[硬度]/[碱度]＝6.22/3.95＝1.57＞1.5暂硬为3.95mmol/lNa＋/总阳离子＝(15/23)/6.91=9％。实际在使用设计水质运行时树脂平均工交达1882mol/m3。掺用80％黄河水后进水质见表2。表2掺用黄河水后的水质项目电导碱度硬度Na+Ca2+Mg2+CL-单位μs/cmmmol/lmmol/lmg/lmg/lmg/lmg/l数据10803.56.45927532.4122项目SO42-NO3-HCO3-SiO2-强酸阴离子总阳总阴单位mg/lmg/lmg/lmg/lmmol/lmmol/lmmol/l数据141.623.15213.5106.710.4510.2进水水质[硬度]/[碱度]＝6.45/3.5＝1.82＞1.5暂硬为3.5mmol/lNa＋/总阳＝(92/23)/10.45=38％阳树脂的平均工交为1542mol/m3再生比耗仅为1.05～1.1。掺用黄河水后制水成本提高10.7％主要增加再生酸碱费用相比离子总量提高51％小的多表现出良好的水质适应性及经济性。1.2阴双室双层浮动床对进水水质要求一般认为：阴双室双层浮动床适用于碱度/总离子摩尔比＞0.5阴床入口水总阴离子/弱HCO3～酸阴离子摩尔比＜7的水质[1]。我们认为如果进水中总强酸根阴离子＞2.5mmol/l阴双室双层浮动床就具有很大应用价值。原因为：原水中的弱酸阴离子主要是HCO3-HCO3-经阳床后形成CO2大部分可经除碳器除去余量约为6～10mg/l。强酸根阴离子可用弱碱树脂去除弱碱树脂工交一般为强碱树脂工交2倍多强碱、弱碱树脂的配用使得弱碱树脂工交大、易再生、碱单耗低的优良特性能达到很好的发挥。如：我厂除盐水站进水为地下水时总强酸根阴离子＝3.18mmol/l树脂平均工交超过700mol/m3（未失效）进水在掺用部分黄河水后碱度/总离子摩尔比为0.33总强酸根阴离子＝6.7mmol/l除碳后CO2余量为9mg/l则阴床入口水总阴离子/弱HCO3-酸阴离子摩尔比＝（6.7＋9/44+10/60）/(9/44+10/60)=19＞7树脂层高设计为H强碱：H弱碱＝1.2m：2.9m再生比耗1.1～1.3树脂平均工交超过900mol/m3经济效果显著。2、树脂工交的选择树脂工交的正确选择对双室双层浮动床的经济运行具有重大的影响。树脂工交选取过大则树脂层高设计较低使得实际周期制水量降低酸碱单耗上升经济性差；树脂工交选取过小则树脂层高设计较高使树脂用量增加运行阻力