于红霞

(晋能控股煤业集团广发化学工业有限公司，山西 大同 037000)

引 言

目前，影响蒸汽好坏的主要因素是除盐水的质量，除盐水的质量不达标，会严重增加设备的排污量，导致设备的过热和汽轮机上沉积大量的盐，从而降低汽轮机的功效，造成停机事故[1]。因此，为了确保蒸汽水的品质，防止热力设备结垢，出现积盐现象，保证系统的安全经济运行，要严把除盐水品质。

1 原除盐水工艺

同煤广发化学公司目前使用的除盐水系统的一级除盐水水量为230 t/h，水处理的电导率为5.0 μs/cm，二级除盐水水量为40 t/h，水处理的电导率为0.2 μs/cm，一级混合离子交换器的规格型号为Φ1 800 mm×5 500 mm，流速为45 m/h，采用两用一备，除盐水产水量为225 t/h，水处理的电导率为5.0 μs/cm，二级混合离子交换器的规格型号为Φ1 200 mm×4 550 mm，流速为45 m/h，采用一用一备，除盐水产水量为50.8 t/h，水处理的电导率为0.2 μs/cm。由于广发化学公司新一期的工程中增加了两台高温高压机组，使用原有的除盐水系统已不能满足要求。

2 工艺优化

2.1 工艺优化方案

要提高除盐水的品质，对原有的除盐水系统进行改造升级，采用反渗透-离子交换工艺，对一级混床出水进行进一步处理，系统的设计规模为400m3/h，除盐水的电导率为0.2 μs/cm，工艺流程为地表原水→网格絮凝池→快滤池→热交换器→超滤→一级反渗透→离子交换系统→一级除盐→混床，具体的工艺流程图如第59页图1所示。

图1 改造后工艺流程图

2.2 离子交换系统运行

改造的离子交换除盐系统由4台阴阳离子交换器和2台混合离子交换器组成，在阴阳离子交换器中分别装入300 mm的压脂层和2 400 mm的交换层，在混合离子交换器中装入450 mm的阳树脂和1 350 mm的阴树脂，进水装置采用十字支母管连接方式，中间排水装置采用母支管连接方式，出水装置采用水帽连接方式，并在出水口处安装树脂捕捉器，截留在流动过程中渗漏的树脂。

对阴、阳离子进行树脂再生时，用2倍的再生液再生剂量[2]，第一次再生时采用浸泡方法，浸泡约24 h，第二次再生时采用逆流再生方法，再生时间约30 min，在混床时，将罐体中同时灌入酸碱再生液，对交换器中的树脂进行再生，对再生后的树脂在床体上进行正洗，直到床体上的出水口pH值等于进水口的pH值为止，在这个过程中，可以将树脂中的破碎树脂洗出[3]，恢复树脂交换的容量。

整个除盐水过程是将地表原水通过进水泵打入离子交换器中，交换器中的树脂与原水相互接触后，原水中的阴、阳离子被置换到树脂上，将原水中的阴、阳离子去除，得到高品质的除盐水，系统每运行一段时间，要定期反洗排液管的压脂层，去除其他杂质和破碎树脂，确保系统的正常运行。

2.3 离子交换系统再生

对于除盐水系统来说，离子交换系统的再生起关键作用，只有经过彻底再生的树脂，才能确保除盐水系统长久稳定的运行，确保树脂的交换容量、出水水质以及制水周期。

在进行再生时，要选择合适的再生剂，可以采用盐酸或硫酸作树脂阳离子再生的再生剂，当选择硫酸为再生剂时，CaSO4和MgSO4等物质会析出树脂表面，并在树脂表面结垢，阻碍离子交换再生[4]，因此，选用盐酸作为阳离子的再生剂。采用氢氧化钠作树脂阴离子再生的再生剂，置换树脂中的阴离子，在系统进行逆反应时，恢复除盐能力，离子交换系统的再生参数如表1所示。

表1 再生设计参数

除盐水系统主要采用的是母管制方式，当其中的一个床体树脂出现失效，出水品质不高时，系统会自动停止运行，启动备用的床体，开始制水，自动进入再生程序，在再生之前，床体会对中排上的压脂层进行反洗，将运行过程中积压在压脂层中的颗粒物冲洗掉，大约15 min～20 min后，反洗出澄清的水，加入再生液，再生液的流速小于5 m/h，防止过高的流速造成树脂乱层，再生的时间约40 min，经再生液浸泡后，关闭再生剂的进液阀，开始为时40 min的置换，置换结束后，对置换过程中压脂层上残留的废液进行冲洗，大约20 min后，开始正洗，直到出水的水质合格，再生结束。

3 应用分析

将改造后的除盐水系统应用在广发化学公司，除盐水的产量可达360 m3/h，采用反渗透-离子交换，使用三用一备和一用一备的方式，可以随时切换不同水质，降低了反渗透的清洗次数，节约清洗费用约3.6万元，提高了除盐水的品质和产水率，降低成本约54.75万元，确保了除盐水系统的安全稳定运行，大大降低了生产成本。

4 结语

为提高除盐水的出水品质，通过分析原除盐水系统的工艺，结合水处理厂的实际情况，对除盐水系统进行改造，结果如下：

1)采用反渗透-离子交换工艺，详细分析离子交换系统的运行方式，对阳离子、阴离子以及混合离子交换器选择合适的再生剂进行置换，得到高品质的水质。

2)使用三用一备和一用一备的方式，可以随时切换不同水质，提高除盐水的品质，保证出水量达标，确保了除盐水系统的安全稳定运行。