闫志涛 丁卫东
摘 要：中国平煤神马集团尼龙化工公司热电厂化学水装置脱盐水制备为双室双层浮动床工艺，经十几年的运行，发现了几点存在于设计和运行中的问题，文章通过分析问题出现的原因，总结和提出了解决问题的方法，为以后该设备的顺利运行提供帮助。
关键词：浮动床；离子交换树脂；水处理
中国平煤神马集团尼龙化工公司热电厂化学水装置脱盐水设备为双室双层浮动床工艺，原水为平顶市自来水公司送来的生活水，经四台2*200吨/小时的高效纤维过滤器将水中浊度降到2PPM以下，进入双室双层浮动阳床，再经脱碳塔脱除水中的CO2，然后由中间水泵打入双室双层浮动阴床（老阴床为单室单层），阴床出水即为电导率小于5？滋s/cm，二氧化硅不大于 100 ppb，PH为6.5-8的脱盐水。文章结合尼龙化工公司热电厂化水装置实际运行情况，对影响双室双层浮动床运行的若干问题进行了分析。
1 双室双层浮动床工艺的特点
（1）由于双室双层浮动床将弱、强树脂置入一体，与弱、强床串联系统相比，具有占地面积小、投资少、操作简单等优点。（2）逆流再生可保证再生液首先接触强树脂，确保了强树脂的深度再生，对保证出水质量有利。同时由于弱树脂交换容量大，容易再生，再生用酸、碱量小于于单一强阳（阴）床的用量。
2 尼龙化工公司热电厂的水质特点及阳、阴双室床运行工艺参数
尼龙化工公司热电厂双室双层浮动床运行水质为平顶市自来水公司送来的生活水。阳、阴双室双层床参数见表1以2010年上的2*200吨/小时制水系列为例：
3 尼龙化工公司热电厂化水装置实际运行中出现的问题
3.1 阳床上室反洗频繁
98年投用的250吨/小时制水系列，实际为4*125吨/小时四个系列两运行两再生或备用设计模式。在运行过程中，出现了阳床运行阻力大，运行流量由125吨/小时下降为50吨/小时。平均两个月就需对上室树脂体外反洗方能正常。经分析为酸的品质出现问题，打开酸罐检查，底部酸泥较多。向公司反应后问题得到解决。反洗频率恢复正常。
3.2 新上系列运行几个周期后无法运行
尼龙化工公司热电厂化水装置2010年上的两套200吨/小时的双室双层浮动床，阴床上室高2米，装填1.4米高D202FC树脂，下室高3.5米，装填2.4米高D301FC树脂，运行不到一个月，阴床进出水压差超过2.5kg/cm，无法使用，被迫反洗，后经观察分析属于D301FC强度不足，破碎严重所致。经体内体外反洗阴树脂后恢复出力。但不到半年又出类似问题，只得再次反洗。所以对树脂的选择也相当重要。
3.3 阴床C床体频繁泄漏
尼龙化工公司热电厂化水装置阴床C是脱盐水制备装置的核心设备，制脱盐水能力为125吨/小时，属碳钢衬胶设备，中间筒体高3.6米，筒体上下两端是封头，设备总高6米、直径2米，结构为单室单层浮动床，筒体上下各有一层水帽板并各安装135个滤水帽，水帽板和封头间有三根角钢拉筋相连。筒体内装201*7FC树脂7吨，下部进水为PH2.8弱酸性水，上部出水为脱盐水。该设备自98年4月份建成投用以来，先后出现六次维修，平均两年要维修一次，原因分析：老阴床C水帽板总厚为12毫米，去除上下三毫米衬胶，仅剩6毫米厚的钢板，没有足够的强度支撑7吨树脂和运行时的水流冲击，造成水帽板变形、拉筋脱开，衬胶破裂，弱酸水腐蚀钢结构而穿孔泄漏，被迫停运检修。应对措施：由于老阴床C水帽板钢材总厚仅6毫米，新阴床C水帽板钢材厚度设计为25毫米厚，衬胶层设计为3+2层五毫米厚天然橡胶，水帽板支撑设计成20*150的Q235A加强筋三道分布于水帽板上，与筒体及水帽板满焊连接，使水帽板有足够强度抵抗水流的冲击和内部填料的重量要而不变形。更新后运行良好。所以床体设计制作将影响设备寿命，应从设计就把好关才对。
4 双室双层浮动床应用中的注意事项
影响双室双层浮动床床实际运行因素较多（原水电导率、树脂和白球高度、强弱树脂体积比例、再生及运行工艺参数控制、酸碱品质等），根据尼龙化工公司热电厂化水装置双室床多年来的运行实践，提出一些建议和改进方法。
4.1 树脂及白球的选用
考虑双室双层浮动床运行流速高，达40米/小时、运行阻力大及反洗时破碎树脂难以清除等因素，在树脂选用上要求：应有足够的机械强度，其粒径范围要小（用均粒树脂最好）。白球粒度在1.5-2.5毫米之间比较适宜，因为密度小、硬度大、化学稳定性好的白球，在运行中方能起到很好的疏水、滤水作用。
4.2 树脂和白球之间水垫层的高度
对于双室双层浮动床而言，防止起床时树脂乱层是浮动床必须重视的问题。为此应严格控制树脂和白球之间水垫层的高度和起床流量，若水垫层高度太高，起床时会乱层，运行效果差；若水垫层太低，树脂转型膨胀会使树脂受压而破碎，同时还会对设备本体造成损坏。合理的水垫层高度是双室双层浮动床经济、稳定运行的保证。运行实践表明，确保双室双层浮动床运行期间树脂转型膨胀后与白球之间水垫层的高度保持根据不同树脂的彭胀性质而定，保持树脂最大体积时与白球间距离5-10cm为好，投运流量为正常运行量的80%为好。从而保证运行效果和树脂及设备的安全。
5 结束语
双室双层床具有占地面积小、运行流速高、出水水质好等优点，要保证其良好的运行效果，应做到如下几点：（1）从原始设计上把好设备关，使床体具备足够强度，特别是水帽板的厚度和支撑方式。衬胶建议采用3+2 两层橡胶，5毫米厚度，并进行15000V电火花检测合格。（2）对树脂选择要选择正规品牌和进行定期擦洗、反洗。（3）浮动床不可频繁启停或调整流量。以免使树脂乱层而影响水质。（4）采取定期备量再生的方法使树脂恢复交换能力。（5）注意调整树脂和白球之间的合理间隙，确保再生及运行效果和设备安全。
参考文献
[1]周本省.工业水处理技术[M].化学工业出版社，2008.
[2]张子平，赵景光.化学运行与检修1000问[M].中国电力出版社，2013.
作者简介：闫志涛（1977-），男，籍贯：河南平顶山，2002年毕业于郑州大学化工工艺专业，水处理助理工程师，长期从事水处理设备的运行管理工作，工作单位：中国平煤神马集团尼龙化工公司。
丁卫东（1967-），男，籍贯：河南辉县，1988年毕业于开封化工学校，水处理高级技师，长期从事水处理设备的运行管理工作；工作单位：中国平煤神马集团尼龙化工公司。
