電廠水處理基本知識(shí)

1、火電廠水處理基本知識(shí)講課人：儲(chǔ)根華2014年10月混凝劑:)m ;-W_Y7u聚合鋁(PAC)： 聚合鋁是在一定溫度和一定壓力下，用堿和氧化鋁制取的一類聚合物，產(chǎn)品有固體和液體兩種。固體外觀有無色、淺灰色、淡黃色幾種，液體外觀有無色、淺灰色、淡黃色或棕褐色幾種，是一種透明或半透明液體，無沉淀。xw,w25Wf         聚合鋁適用范圍廣，對(duì)低濁度水、高濁度水、低溫水及高色度水均有較好的處理效果；由于處理后，水中中性鹽增加少，可節(jié)約除鹽設(shè)備的用堿量，降低除鹽設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用等。dAJ vy)c9;Z; 在設(shè)備啟動(dòng)或原水濁度低時(shí)，為提高混凝效果，可適量投

2、加PAM作為助凝劑。聚丙烯酰胺(PAM)，它是一種非離子型的有機(jī)高分子絮凝劑，相對(duì)分子質(zhì)量一般為200萬-600萬。水解聚丙烯酰胺(HPAM)它是陰離子型絮凝劑，PAM陽離子型是聚丙烯酰胺的霍夫曼反應(yīng)物。        有機(jī)高分子絮凝劑，可與PAC聯(lián)合使用，即作為助凝劑，也可以單獨(dú)作為混凝劑使用。G v7bE68u*         (1) 化學(xué)方法        化學(xué)方法是向水中加入添加劑，以改善混凝過程，提高混凝處理效果，具體方法如下。v6u1Cpzy7T投加堿和酸：對(duì)于

3、堿度不高的中、低濁度水，可投加堿Ca(OH)2、NaHC03、NaOH等。對(duì)于高濁度水或堿度較高的高、中等有機(jī)物水，可投加酸(H2S04、H2C03等)。用以改變水中膠體的電荷，改變混凝劑水解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)并改善其吸附雜質(zhì)的性質(zhì)；降低機(jī)械雜質(zhì)的分子電荷，從溶解膠體中轉(zhuǎn)移物質(zhì)。投加助凝劑：此措施適用于各種濁度和中等有機(jī)物含量的天然水或污水。提高細(xì)小磯花的有效碰撞率，加速混凝過程。此外，由于聚合物的吸附架橋作用，增加了磯花的密度和強(qiáng)度，有利于磯花的沉降。投加膨潤(rùn)土及活性炭粉此措施適用于低溫、低濁度水和受有機(jī)物污染較嚴(yán)重的地表水。此措施可以加速磯花的形成和沉降，提高對(duì)有機(jī)物的去除率。8l j#e:Cbg

4、6s向水中投加氧化劑(如氯、臭氧、高錳酸鉀等)此措施適用于微生物和有機(jī)物含量較高的水。它可以破壞親水性的有機(jī)物和穩(wěn)定的分散雜質(zhì)。 (2) 物理方法2TTr(q(;T物理方法是改善混凝過程的物理?xiàng)l件，從而提高混凝處理效果，其具體方法如下。將水溫調(diào)整到25-30此措施可創(chuàng)造磯花形成的最佳溫度條件，增加磯花的粒度和強(qiáng)度，適應(yīng)于低溫水。在澄清池的分離區(qū)或清水區(qū)加裝斜板或斜管此措施可以縮短磯花的沉降距離，提高沉降效率，降低處理水的濁度。此措施適用于各種水。zB7h _._0F0預(yù)先對(duì)原水進(jìn)行曝氣吹脫處理此措施可以去除水中揮發(fā)性有機(jī)物和溶解、分散氣體，防止澄清池水面出現(xiàn)泡沫和磯花上浮，提高澄清池出水質(zhì)量。

5、此措施適用于含有較多揮發(fā)性有機(jī)物，受有機(jī)物污染較嚴(yán)重的天然水。) 在礬花形成的開始階段用空氣進(jìn)行攪拌此措施可強(qiáng)化磯花形成，氧化有機(jī)化合物和二價(jià)鐵鹽，防止礬花上浮。此措施適用于各種水。影響過濾的主要因素有以下幾點(diǎn):  (1)濾料的粒徑和濾層的高度1AE&%J.C#q+hy在過濾設(shè)備的運(yùn)行中，懸浮顆粒穿透濾層的深度，主要取決于濾料的粒徑，在同樣的運(yùn)行工況下，粒徑越大，穿透濾層的深度也越大，濾層的截污能力也越大，也利于延長(zhǎng)過濾周期。增加濾層的高度，同樣有利于增大濾層的截污能力。但是應(yīng)當(dāng)指出的是截污能力越大，反洗的困難也同樣增大。 (2)濾料的形狀和濾層的空隙率QGTB9n'

6、J&OE濾料的形狀會(huì)影響濾料的表面積，濾料的表面積越大，濾層的截污能力也越大，過濾效率也越高。如采用多棱角的破碎粒濾料，由于其表面積較大，因而可提高濾層的過濾效率。一般說，濾料的表面積與濾層的空隙率成反比，孔隙大，濾層的截污能力大，但過濾效率較低。0BV/+T# (3)過濾流速 一般所指的濾速，是在無濾料時(shí)水通過空過濾設(shè)備的速度，也稱為“空塔速度”。過濾設(shè)備的濾速不宜過慢或過快。濾速慢意味著單位過濾面積的出力小，因此為了達(dá)到一定的出力，必須增大過濾面積，這樣將大大增加投資。濾速太快會(huì)使出水水質(zhì)下降，而且因水頭損失較大，而使過濾周期縮短。O98A:mXb| L在過濾經(jīng)過混凝澄清

7、處理的水時(shí)，濾速一般取8-12m/h。 (4)進(jìn)水的前處理方式濾層的截污能力(又稱泥渣容量)，是指單位濾層表面或單位濾料體積所能除去懸浮物的重量，可用每平方米過濾截面能除去泥渣的千克數(shù)(kg/m2)，或每立方米濾料能除去泥渣的千克數(shù)(kg/m3)表示。(5)水流的均勻性 過濾設(shè)備在過濾或反洗過程中，要求沿過濾截面水流分布均勻，否則就會(huì)造成偏流，影響過濾和反洗效果。在過濾設(shè)備中，對(duì)水流均勻性影響最大的是配水系統(tǒng)，為了使水流均勻，一般都采用低阻力配水系統(tǒng)。(R2|9k,*n.C*x9|+ 5JX z/b7VK3f壓力式過濾器 6I!y0Jh7y,所謂壓力式過濾器是指設(shè)備在一定壓力下工作，通常外殼為

8、一個(gè)密閉的鋼罐。壓力式過濾器可分為單流和雙流兩種，單流式過濾器的濾料還可分為單層、雙層和三層。(|J1A ZRGM運(yùn)行時(shí)，進(jìn)水從進(jìn)水管進(jìn)入過濾器，經(jīng)進(jìn)水擋板均勻配水，自上而下通過濾層。清水經(jīng)濾嘴(水帽)收集后，由出水管引出。_5J qRV4f;uR當(dāng)過濾阻力達(dá)到一定值時(shí)，停止運(yùn)行，進(jìn)行反洗。反洗方式可根據(jù)需要采用水沖洗或輔助空氣沖洗、輔助表面沖洗。采用輔助空氣沖洗時(shí)，一般先將過濾器內(nèi)水墊層中的水放至濾層邊緣，然后從底部送入壓縮空氣沖洗濾層，再用氣、水同時(shí)沖洗，最后單用水沖洗。待濾層洗凈后，停止反洗，進(jìn)行正洗，待正洗水質(zhì)合格后，進(jìn)入下一周期運(yùn)行。|:P U|過濾速度  單層濾

9、料時(shí)為8-10m/h；雙層濾料時(shí)為10-14m/h；三層濾料時(shí)為18-20m/h。用做接觸凝聚過濾時(shí)，過濾速度應(yīng)適當(dāng)降低。  過濾周期一般以水頭損失控制，單、雙層濾料時(shí)采用49-59kPa，三層濾料時(shí)采用98kPa。 沖洗強(qiáng)度 單層濾料時(shí)采用10-15L/(s.m2)，雙層濾料時(shí)采用5-18L/(s.m2)，三層濾料時(shí)采用18-20L/(s.m2)。以濾層膨脹率達(dá)到40%-50%為宜。#|QCsj&S9OG! 沖洗時(shí)間5-7min。6X1w$NJN$i 活性炭過濾器在鍋爐補(bǔ)給水處理中的作用： 鍋爐補(bǔ)給水用自來水作為水源，自來水中的游離氯，會(huì)氧化離子交換樹脂，因此必須

10、除去水中的余氯。此外，當(dāng)原水被有機(jī)物嚴(yán)重污染時(shí)，往往需要進(jìn)行氯化處理，并維持水中有一定余氯，此時(shí)也要求除去水中的余氯。q*Y*Nx*ZDR混凝、澄清、過濾處理，只能除去水中部分有機(jī)物，對(duì)COD的去除率一般只有40%左右，當(dāng)原水有機(jī)物含量較高時(shí)，將會(huì)造成陰樹脂的有機(jī)物污染。V%G*zq除去水中的余氯和進(jìn)一步降低水中有機(jī)物含量，活性炭吸附處理是一種行之有效的方法。&r7cC?8B zO 水的預(yù)處理活性碳過濾器主要用來去除水中余氯及有機(jī)物，多層過濾床的作用主要是用來降低水中的濁度。8fh-S:t"h 9f Kad 活性碳過濾;5O:p-S5mH.粒狀活性碳使用前的處理：用5%(體積

11、分?jǐn)?shù))的鹽酸溶液浸泡活性碳，12-24h后，棄去廢酸液。用除鹽水正洗，除去活性碳中殘留的HCl(以5%AgNO3溶液檢驗(yàn))，然后以除鹽水反洗。棄去存水，刮去上層炭末，最后以除鹽水正洗到硬度(1/2Ca2+1/2Mg2+)<10mol/L。z,U pje:B+C.水質(zhì)要求： 進(jìn)水水質(zhì)：進(jìn)水濁度2mg/L，進(jìn)水余氯1mg/L；出水水質(zhì)：出水CODMn<2.0mg/L，出水余氯<0.1mg/L； 出水CODMn與總陰離子含量之比：小于0.004。,xp2|%th (1)運(yùn)行流速  5-15m/h；6N*Ed xJ;v7HL (2)工作壓力 &

12、#160;0.6Mpa；  (3)碳層高度  2000mm；9mo?wAw (4)運(yùn)行周期  24h左右反洗一次，或進(jìn)、出口總壓差升到0.05-0.1Mpa時(shí)需要反洗。/o9blxt 3.粒狀活性碳過濾器反洗再生操作步驟：   (1)反洗方式：放水，空氣擦洗，最后水反洗；WV1iA#D(D (2)空氣擦洗強(qiáng)度：20L/(m2.s)   (3)水反洗強(qiáng)度：14L/(m2.s)   (4)水正洗強(qiáng)度：1.5L/(m2.s)   (5)氣擦洗時(shí)間：15-20minK d X#n  (6)水反洗時(shí)間：2

13、0-30min4uttyvf  (7)水正洗時(shí)間：120min或出水變清時(shí)結(jié)束。  (8)失效標(biāo)準(zhǔn) CODMn去除率20%   (9)年損耗率 5%9C&T5bsoQVK當(dāng)水中有機(jī)物含量少時(shí)，粒狀活性碳層高可選0.6-1.5m，當(dāng)有機(jī)物含量多時(shí)，層高可選1.5-3.0m。運(yùn)行流量(以1m3活性碳計(jì))為8-12m3/h，當(dāng)截污過多和活性喪失時(shí)，可進(jìn)行反洗和再生，其操作步驟如下?；钚蕴歼^濾器再生方法：1.反洗強(qiáng)度8-10L/m2.s，時(shí)間15-20min；lK_'kE7T:2.蒸汽吹洗，0.3Mpa的飽和蒸汽吹洗15-20min；:"zwK$

14、+B+r3.堿洗：用4%-6%左右NaOH，溫度40，淋洗濾料層，用量為濾料體積的1.2-1.5倍； 4.正洗：用軟水清洗至出水合格時(shí)為止。        活性炭完全失效后，可在 1000下熔燒再生。新樹脂的預(yù)處理,n#tNa'E1G:Ri 1.陽樹脂的預(yù)處理-jF.y1V$maEa)水清洗(先反洗后正洗，洗至排水無色和無泡沫時(shí)為止)；Y wiY%d'uAq b)用約為樹脂體積2倍的2%-4%NaOH溶液浸泡4-8h；,HtdK x4p c)排掉堿溶液，用水清洗至排液堿度小于20mmol/L  d)通入約為樹脂體積2倍的5%HC

15、l溶液浸泡4-8h；  e)排掉酸溶液，用水清洗至排水酸度與進(jìn)水強(qiáng)酸陰離子總和相近時(shí)為止。2.陰樹脂的預(yù)處理a)水清洗(先反洗后正洗，洗至排水無色、無味和無泡沫時(shí)為止)； b)用約為樹脂體積2倍的5%鹽酸溶液，浸泡4-8h；,e YI*b#f&u1Q*sc)排掉鹽酸溶液，用水清洗至排酸度<20mmol/L時(shí)為止；(N3isbLU2Td)通人約為樹脂體積2倍的2%-4%的NaOH溶液，浸泡4-8h；x0HY g%81V$Ye)排掉堿液，用H+交換水清洗至排水接近中性為止。在處理過程中，氫氧化納溶液的配制和浸泡后的清洗，應(yīng)使用純水、H+交換水、軟化水，以免產(chǎn)生大量沉淀。浮動(dòng)

16、床工藝：所謂浮動(dòng)床，就是運(yùn)行時(shí)水流方向是自下而上，再生時(shí)，再生液的流動(dòng)方向是自上而下，正好與逆流再生的流向相反，是對(duì)流再生的另一種形式。        目前的浮床工藝又可分為交換器內(nèi)充滿樹脂和不充滿樹脂兩種，我國(guó)使用的浮床多為前者，實(shí)質(zhì)上它是一個(gè)滿室床，并無法浮動(dòng)。        對(duì)于充滿樹脂的浮床設(shè)備，在投運(yùn)時(shí)，樹脂(再生態(tài))基本充滿交換器。因此，在運(yùn)行初期和中期交換器停止運(yùn)行，由于樹脂層不可能發(fā)生擾動(dòng)，也就不會(huì)對(duì)出水水質(zhì)和樹脂的工作交換容量產(chǎn)生影響。但在運(yùn)行后期，由于樹脂轉(zhuǎn)為失效型，樹脂體積會(huì)收縮，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)一

17、個(gè)小的水墊層，同時(shí)保護(hù)層也已很薄，此時(shí)停運(yùn)后再次起床，對(duì)出水水質(zhì)和工作交換容量會(huì)產(chǎn)生一定的影響。裝滿樹脂的浮床，因?yàn)槿サ袅朔聪纯臻g，運(yùn)行的穩(wěn)定性得到了提高，但卻帶來了無法反洗的缺點(diǎn)。為此，浮床設(shè)備要求進(jìn)水濁度嚴(yán)格，而且必須設(shè)有體外清洗裝置。R&6amJr(I%P"_/t不充滿浮床保留了交換器內(nèi)的反洗空間，可以進(jìn)行反洗。由于這一空間的存在，運(yùn)行中將出現(xiàn)部分樹脂的浮動(dòng)現(xiàn)象。浮動(dòng)樹脂的多少取決于交換器內(nèi)上部空間的大小和起床時(shí)的流速。但至少應(yīng)有40%的樹脂，在運(yùn)行中呈壓實(shí)狀態(tài)，以保證出水的質(zhì)量。對(duì)于此種浮床，在運(yùn)行初期，交換器下部就會(huì)出現(xiàn)水墊層，所以為了防止亂層，不能停止運(yùn)行。%Z,

18、S dBlz 1.浮床交換器的結(jié)構(gòu)底部進(jìn)水裝置:有多孔板水帽式和穹形孔板石英砂墊層式等。大、中型設(shè)備使用最多的是穹形孔板石英砂墊層式。石英砂層在流速80m/s以下不會(huì)亂層。但當(dāng)進(jìn)水濁度較高時(shí)，會(huì)因截污較多，造成清洗困難。        頂部出水裝置:有多孔板夾濾網(wǎng)、多孔板加水帽和弧形母管支管式等。前兩種裝置多用于小直徑設(shè)備，后者多用于大直徑設(shè)備?；⌒沃Ч苌祥_孔，外包塑料窗紗和40-50目滌綸濾網(wǎng)套。將支管制成弧形，是為了減少樹脂層向上移動(dòng)時(shí)對(duì)支管的沖擊，防止支管在運(yùn)行中彎曲或斷裂。另外，還可減少水流死區(qū)，有利于清洗。多數(shù)浮床出水裝置兼做再生液分配裝置，但

19、由于再生液流量比進(jìn)水流量小得多，很難使再生液分配均勻。因此，有的設(shè)備還是增設(shè)了環(huán)形多孔管再生液分配裝置。!M"Q F ul 倒U型排液管:浮床再生時(shí)，由于交換器內(nèi)樹脂層以上空間很小，水墊層很薄，操作上稍不注意，就會(huì)造成再生液排干，空氣進(jìn)入，影響再生效果。為了解決此問題，常在再生排液管上加裝倒U型管。倒U型管的頂部應(yīng)高于交換器的最高點(diǎn)約50-100mm，并在U型管的最高點(diǎn)開孔通大氣，防止發(fā)生虹吸現(xiàn)象。在交換器頂部設(shè)塑料白球?qū)?為了防止破碎或細(xì)小樹脂堵塞頂部出水裝置，在交換器頂部加裝塑料白球，塑料白球的粒徑為1.0-1.5mm，密度小于1g/mL( 一般為0.2-0.4g/mL)，裝填高

20、度為200-300mm。 塑料白球應(yīng)有一定的剛度，不能太軟，還應(yīng)有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不會(huì)惡化出水水質(zhì)。同時(shí)，對(duì)再生液沒有吸附能力，否則會(huì)延長(zhǎng)清洗時(shí)間。還應(yīng)該指出的是，加裝的塑料白球?qū)舆€可以改善再生液分配的均勻性。2.浮動(dòng)床設(shè)備的運(yùn)行、再生。浮動(dòng)床的運(yùn)行過程為:制水落床進(jìn)再生液置換成床向上流清洗制水。上述過程構(gòu)成一個(gè)運(yùn)行周期。在整個(gè)運(yùn)行過程中，將定期進(jìn)行體外清洗。由于浮動(dòng)床內(nèi)樹脂是基本裝滿的，無法進(jìn)行體內(nèi)清洗。當(dāng)樹脂需要清洗時(shí)，將其轉(zhuǎn)移至專門設(shè)置的清洗罐中進(jìn)行。清洗罐的容積應(yīng)能滿足一臺(tái)浮動(dòng)床全部樹脂反洗用，還應(yīng)允許樹脂在罐中具有反洗展開率60%的空間。陽、陰清洗罐應(yīng)各設(shè)一臺(tái)，以免造成混脂。清洗罐

21、中最好設(shè)有壓縮空氣裝置，以便使用空氣擦洗技術(shù)，提高清洗效果。/Xz9a3H l z 3.浮動(dòng)床的工藝特點(diǎn)$Y:US!C4X浮床是對(duì)流再生的一種形式，它在運(yùn)行和再生中的離子排代情況與逆流再生相同，所以它具有和逆流再生相同的優(yōu)點(diǎn)(如出水水質(zhì)好，再生比耗低等)。此外，它還具備以下一些自身的特點(diǎn)。a.再生時(shí)，再生液自上而下，較逆流再生更能保證樹脂層處于穩(wěn)定壓實(shí)狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)亂層現(xiàn)象，且操作簡(jiǎn)單。另外，由于省去了容易損壞的中排裝置，也提高了運(yùn)行的可靠性。b.浮動(dòng)床由于其水流方向和重力方向相反，在相同流速條件下，與水流從上而下的流向相比，樹脂層的壓實(shí)程度較小，因而降低了水流阻力。c.浮動(dòng)床設(shè)備由于樹脂充滿

22、交換器，所以，其空間利用率可達(dá)95%以上，而順流再生設(shè)備和逆流再生設(shè)備空間利用率只有60%。d.浮動(dòng)床由于節(jié)省了反洗用水，再加上水墊層空間很小，清洗水耗也可降至樹脂體積的2倍，因而總的自用水耗可降至5%以下。 4.浮動(dòng)床工藝雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但也存在以下不足： a.需要增設(shè)專門的體外清洗罐，因而增加了投資和體外清洗操作的復(fù)雜性；b.運(yùn)行周期的最后階段，如果中斷運(yùn)行，有可能造成樹脂亂層，影響出水水質(zhì)和周期制水量； c.由于浮動(dòng)床無法反洗，因此對(duì)進(jìn)水濁度要求嚴(yán)格，一般應(yīng)<2mg/L，否則會(huì)使樹脂層阻力升高，影響設(shè)備正常運(yùn)行；!bK)b5Q a;l5X d.浮動(dòng)床內(nèi)的碎、細(xì)樹脂集中在樹脂層的頂部

23、，而運(yùn)行時(shí)，水流自下而上，容易將其帶出，陽樹脂帶入陰床，會(huì)引起出水電導(dǎo)率上升，陰樹脂帶入熱力系統(tǒng)，會(huì)造成熱力設(shè)備腐蝕，為此，浮動(dòng)床出水管道上應(yīng)裝設(shè)樹脂捕捉器。強(qiáng)、弱樹脂聯(lián)合應(yīng)用的特點(diǎn)：d m0N XJ i0D強(qiáng)型、弱型樹脂聯(lián)合應(yīng)用是指同時(shí)使用強(qiáng)、弱兩種樹脂來去除水中離子的除鹽工藝。5g5U|$Q W.?S#J聯(lián)合應(yīng)用的特點(diǎn)：1.強(qiáng)型樹脂具有交換的徹底性。它能除去水中的全部離子。因此，當(dāng)原水含鹽量不太高時(shí)，只用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿樹脂進(jìn)行水的化學(xué)除鹽，也可獲得合格的除鹽水。但強(qiáng)型樹脂也存在以下缺點(diǎn)：m u6QA-s   a.交換容量低。在經(jīng)濟(jì)比耗下，強(qiáng)酸樹脂的交換容量?jī)H800-1000mol/m

24、3。強(qiáng)堿樹脂交換容量更低，用一般工業(yè)堿再生時(shí)，只有250-300mol/m3。b.酸、堿比耗大，制水成本高。排放的廢酸、堿量大，對(duì)環(huán)境的污染較嚴(yán)重。%p!|+Q9XR:J!D c.不適用于含鹽量較高的原水。當(dāng)原水含鹽量較高時(shí)，運(yùn)行周期短，再生頻繁，影響安全供水。r2X)ckC 2.弱型樹脂雖然不能除去水中的全部離子，但它卻具有工作交換容量高和再生劑比耗低的優(yōu)點(diǎn)。因此將強(qiáng)、弱兩種樹脂聯(lián)合應(yīng)用于水的化學(xué)除鹽，可以發(fā)揮此兩種樹脂的優(yōu)點(diǎn)，又可相互彌補(bǔ)其缺點(diǎn)。原水首先經(jīng)弱型樹脂，除去水中大部分離子，然后再經(jīng)強(qiáng)型樹脂，徹底除去水中的離子，從而保證出水水質(zhì)。再生時(shí)，則相反，再生液先再生強(qiáng)型樹脂，然后再生弱型

25、樹脂，從而使排出廢液中的再生劑降至最低水平。同時(shí)再生液先通過強(qiáng)型樹脂，后通過弱型樹脂，這樣可以使強(qiáng)型樹脂的再生水平大大提高。如此既提高了強(qiáng)型樹脂的工作交換容量，也保證了出水水質(zhì)。在聯(lián)合應(yīng)用工藝中，兩種樹脂的特長(zhǎng)都得到了充分發(fā)揮，再生比耗只有1.O-1.2，陽離子交換工藝的平均工作交換容量達(dá)到1300-1700mol/m3。陰離子交換工藝的平均工作交換容量可達(dá)到600-900mol/m3。f8Y"j b 3.采用聯(lián)合應(yīng)用應(yīng)注意的問題：a.應(yīng)盡量利用對(duì)流再生原理。兩種樹脂比例應(yīng)盡量接近計(jì)算比例。兩種樹脂裝填高度均不應(yīng)低于最低極限層高:弱型樹脂不低于600mm；強(qiáng)型樹脂高度在流速2Om/h

26、時(shí)不低于600mm(001×7)和800mm(201×7)，在流速40m/h時(shí)，不低于800mm(001×7)和1000mm(201×7)。在弱型樹脂層中水的流速宜不大于20m/h。b.在采用雙層床等特種工藝時(shí)，應(yīng)確保兩種樹脂分層良好。在選用弱酸樹脂時(shí)，應(yīng)選擇具有一定剛度的樹脂，以防止在運(yùn)行過程中結(jié)塊，影響再生和運(yùn)行。c.防止膠體硅的析出。提高再生液的溫度(35-40)，也有助于防止膠硅的析出。 d.控制好弱堿樹脂的運(yùn)行終點(diǎn)。處于前面的大孔弱堿樹脂，由于它對(duì)有機(jī)物具有較好的吸著和解析能力，保護(hù)強(qiáng)堿樹脂。4dW0Ro'Kt|混合床除鹽 混

27、合床(以下簡(jiǎn)稱混床)是將陽、陰兩種樹脂(通常為強(qiáng)型樹脂)按一定比例裝入同一個(gè)交換器中，在兩種樹脂混合狀態(tài)下，同時(shí)進(jìn)行陽、陰離子交換反應(yīng)的設(shè)備。j'cD0F.n1.混合床的作用S7zt4l5p*RZ除了原水水質(zhì)中含鹽量很低(小于200mg/L)及設(shè)備出力非常小的情況，很少用混床單獨(dú)處理原水，因?yàn)檫@樣做不經(jīng)濟(jì)(酸、堿耗高)。當(dāng)原水含鹽量達(dá)一定值，單用混床不能制出合格的除鹽水?；齑驳淖饔弥饕幸韵聝牲c(diǎn)：aPZ&dc(!z進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。經(jīng)一級(jí)除鹽系統(tǒng)處理過的水，往往不能滿足高壓以上鍋爐對(duì)補(bǔ)給水質(zhì)的要求，所以將混床串聯(lián)在一級(jí)除鹽后，進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。此時(shí)出水電導(dǎo)率可達(dá)0.1-0.

28、2S/cm，Si02 含量小于2Og/L，pH值接近中性。-v2oh!X Gc#H 7w在一級(jí)除鹽設(shè)備監(jiān)督不及時(shí)的情況下，瞬間會(huì)造成水質(zhì)惡化，影響鍋爐給水水質(zhì)。一級(jí)除鹽后串接混床，作為一個(gè)再凈化設(shè)備，可以保證除鹽設(shè)備的出水水質(zhì)一直穩(wěn)定。m m7AO B UJ1u在混床運(yùn)行中，由于陰、陽樹脂互相滲入，接觸緊密，所以陰、陽離子的交換反應(yīng)幾乎是同時(shí)進(jìn)行的?；蛘哒f水中陽離子交換和陰離子交換是多次反復(fù)進(jìn)行的。因此，陽離子交換產(chǎn)生的H+離子和陰離子交換產(chǎn)生的OH-，都不會(huì)累積起來，而是互相中和生成H20，這就使交換反應(yīng)進(jìn)行得十分完全，出水水質(zhì)極好?；齑仓械臉渲Ш螅瑧?yīng)先將兩種樹脂分離，然后分別進(jìn)行再生和

29、清洗，再生、清洗后，再將兩種樹脂用壓縮空氣混合均勻，重新投入運(yùn)行。*AHLC_體內(nèi)再生混床內(nèi)的主要裝置有：上部進(jìn)水裝置、下部配水裝置、中間排液裝置、進(jìn)酸/堿裝置及壓縮空氣裝置。(bAd,r"y2.混床樹脂的選用和配比P9Y ?'T,P2z混床樹脂選擇既要考慮失效樹脂的分層也要考慮再生樹脂的混合。"e:g,J*o$o#ho,y 混床選用粒徑稍大的樹脂，以降低混床的阻力，同時(shí)要求粒度均勻，一般控制在0.45-0.65mm。為保證樹脂分層良好，兩種樹脂的濕真密度應(yīng)有一定的差別，一般應(yīng)大于0.15g/mL。3gP9jj(.W 當(dāng)然，混床最好采用均粒樹脂(目前國(guó)內(nèi)已有生產(chǎn)，這

30、種樹脂90%以上樹脂的粒度范圍在±0.1mm以內(nèi))，樹脂配比通常采用的陰:陽樹脂的體積比為2:1。3.混床的運(yùn)行0F&Vp:k:Y混床作為二級(jí)除鹽運(yùn)行時(shí)失效標(biāo)準(zhǔn)為:出水電導(dǎo)率為0.2S/cm或Si02含量為20g/L。當(dāng)出水水質(zhì)超過此標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)停運(yùn)再生。.C%|w36wk E+D         混床出水中CODMn和電導(dǎo)率間的關(guān)系d"M2L4SC92XP? CODMn/(mg/L)   0.6   O.34   0.24   0.12 

31、  0.08  電導(dǎo)(25)/(S/cm)   O.3   0.27   O.24   0.17  0.16 4.混床的再生混床的再生方式可分為體內(nèi)再生和體外再生兩種，一般用于鍋爐補(bǔ)給水處理的混床，都采用體內(nèi)再生。混床的再生操作分為下列步驟：反洗分層  借助反洗的水力，使樹脂懸浮起來，并使樹脂層達(dá)到一定的膨脹率，從而使陰、陽樹脂達(dá)到分層的目的。分層以后，密度較大的陽樹脂在下部，密度較小的陰樹脂在上部。如果分層良好，可在兩層樹脂之間觀察到明顯的分界面，反洗分

32、層時(shí)，反洗流速一般為10-12m/h，反洗時(shí)間約15-20min，樹脂層的反洗膨脹率應(yīng)達(dá)到80%-100%。反洗完畢，緩慢地關(guān)閉進(jìn)水閥，使樹脂平穩(wěn)沉降。(CT QYA新投入運(yùn)行的混床，陽、陰新樹脂有互相抱團(tuán)現(xiàn)象，造成分層困難。混床中新樹脂抱團(tuán)，是因?yàn)殛枠渲砻娴年栯姾膳c陰樹脂表面的陰電荷間發(fā)生靜電吸引的緣故。為了消除抱團(tuán)現(xiàn)象，在分層前，先用堿液通過樹脂層，即可消除抱團(tuán)。用含一定電解質(zhì)的水(如陽床出水)作為反洗分層水，也可消除抱團(tuán)。u4Ps'l3kY1D靜置  為了使懸浮狀態(tài)的樹脂顆粒沉降下來，反洗后，需靜置5-10min。Xv:y'Rq#GmW)et 再生&

33、#160; 對(duì)于體內(nèi)混床的再生，按進(jìn)酸、堿和清洗步驟的不同，可分為兩種再生方法：兩步法和同時(shí)再生法。*fTYbk Ma.兩步法   其具體操作是：反洗分層后，將交換器中的水放至樹脂層表面以上約100mm處，從上部進(jìn)入堿液，再生陰樹脂。廢液從中間排液裝置排出口堿液進(jìn)完后，按同樣的流程和流速，用除鹽水進(jìn)行陰樹脂的置換和清洗，清洗至排水OH-堿度至0.5mmol/L以下。在陰樹脂再生和清洗時(shí)，由交換器下部進(jìn)水，通過陽樹脂層，從中排排出，以阻止堿液向下滲透而污染陽樹脂。陰樹脂再生后，接著進(jìn)行陽樹脂再生，酸由底部進(jìn)入，廢液從中排裝置排出。同時(shí)，為了防止酸洗進(jìn)入己再生好的陰樹

34、脂層，需繼續(xù)自上部通以小流量的水清洗陰樹脂。酸液進(jìn)完后，按同樣的流程和流速，對(duì)陽樹脂進(jìn)行置換和清洗。清洗至出水的酸度降至0.5mmol/L為止。  b.同時(shí)再生法   此法為同時(shí)從上部進(jìn)堿和下部進(jìn)酸，進(jìn)行再生，再同時(shí)進(jìn)行置換、清洗，廢液均從中排裝置排出。        同時(shí)再生法比兩步法再生時(shí)間短，但操作更應(yīng)精心?；齑驳脑偕?，陽樹脂可選擇80g/L(HCl/R)，陰樹脂可選擇100-120g/L(NaOH/R)。陰、陽樹脂混合  首先將交換器內(nèi)的水位放至樹脂層上約100mm處，用經(jīng)過凈化的壓縮空氣進(jìn)行

35、樹脂的混合，壓縮空氣的壓力為0.1-0.15MPa，流量為 2.5-3.Om3/(m2.s)，混合時(shí)間3-5min。6M5Ln8|快速排水落床。:ZbZ:P X3L X最后正洗   混床充滿水后，用一級(jí)除鹽水進(jìn)行正洗，清洗流速10-30m/s，直至出水合格為止。1vx a.E0_ i)t' K離子交換除鹽設(shè)備運(yùn)行中易出現(xiàn)的問題： 1.離子交換樹脂性能劣化P Y7r%g+SL'd,s*Wq a.樹脂顆粒的破碎 當(dāng)樹脂破碎嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)造成水流阻力的急劇增加，從而使設(shè)備出力達(dá)不到要求，影響正常運(yùn)行。在正常情況下，樹脂的年損耗率為001×

36、;7<5%，201×7<10%，當(dāng)樹脂的損耗超過正常值時(shí)，除了檢查樹脂的流失情況外，還應(yīng)考慮樹脂是否存在破損問題。造成樹脂破損的原因有:制造質(zhì)量差，樹脂受凍，樹脂反復(fù)干燥、濕潤(rùn)等，可以針對(duì)存在問題采取相應(yīng)措施解決。 b.樹脂的氧化和降解3G8Pl8sL%A/QL陽樹脂的氧化  自來水中殘留的活性氯，是造成強(qiáng)酸陽樹脂氧化的主要原因。陽樹脂氧化后，外觀表現(xiàn)為色淡、透明度增加，樹脂體積增大并破碎，引起樹脂體積交換容量減少，樹脂層壓力損失增大。強(qiáng)酸陽樹脂氧化后的性能變化bJ E ? Z7l%J 1)防止陽樹脂氧化的解決方法如下:0gl#n9I;Xm (a)嚴(yán)格

37、控制加氯量，使進(jìn)入除鹽設(shè)備的水中游離氯含量小于0.1mg/L。L*9o u*r r L (b)添加Na2S03等還原劑。對(duì)于1mg/L的Cl2，加入2mg/L的Na2S03，即可完全除去 (c)用活性炭吸附4h3t a&v P H4GE#sO用活性炭去除游離氯的原理，不單純是吸附作用，而是一種表面上的化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)活性炭表面吸附的氯達(dá)到一定濃度時(shí)，就會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)："g!M.-Y |6x,H u"TCl+H20-HC1O+HClI!R8NM )J-L C*+HClO-CO*+HCl3HH(B7K-f3YA2b)M2cV4N7Q 式中，C為活性炭；CO為活性炭表面上生成

38、的氧化物。!KDk|/Q t8ie8l 用活性炭吸附比加還原劑經(jīng)濟(jì)，因?yàn)橛没钚蕴砍钚月扰c用活性炭除有機(jī)物不同，可以采用較高的流速(約50m/h)，處理水量大約是活性炭量的10萬倍，活性炭大體可用二年到一年半左右。dPdaf_P 2)防止強(qiáng)堿陰樹脂降解的方法:;p.A.R!D5D (a)使用真空除碳器，在除去水中C02 的同時(shí)，減少了陰床進(jìn)水中的含氧量；:y_ d00PL (b)采用高質(zhì)量的堿，即NaCl03和含鐵量較低；n2bH,:l1a1J5B8uN (c)嚴(yán)格控制再生液溫度，I型樹脂不得高于40，型樹脂不得高于35。2.樹脂污染：E(Y.!KE C- 樹脂為多孔網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，多孔網(wǎng)眼是離

39、子在樹脂內(nèi)部擴(kuò)散進(jìn)出的通道，通道內(nèi)壁具有眾多的功能基團(tuán)，是離子交換反應(yīng)的活性點(diǎn)，一旦此活性點(diǎn)被覆蓋，離子交換過程就無法進(jìn)行。在離子交換過程中，交換勢(shì)能較高、附著力強(qiáng)的離子或大分子之類的物質(zhì)，容易被交換或吸附到樹脂上，而在再生時(shí)卻難以洗脫下來，從而阻礙了離交換反應(yīng)的進(jìn)行或是在離子交換反應(yīng)過程中生成難溶的沉積物，并沉積在樹脂內(nèi)部，阻塞了離子交換的通道。 a.混凝劑過量引起的污染為了解決水中懸浮物的問題，預(yù)處理中通常要投加混凝劑，一旦混凝劑投加的量不合適就會(huì)對(duì)后面的陽離子交換樹脂產(chǎn)生污染。出水中含有PAC混凝劑1mg/L時(shí)就會(huì)導(dǎo)致陽離子交換樹脂的嚴(yán)重污染。樹脂污染時(shí)，如果污染程度不是很嚴(yán)重可采用加大

40、反洗流速、延長(zhǎng)反洗時(shí)間或通入壓縮空氣等手段予以復(fù)蘇。如果污染程度較嚴(yán)重，可以采用加入表面活性劑和分散劑的方法。.?0M)F(vx z b.樹脂微孔的污堵|Qs,b$K.s)O:l雖然凝膠型樹脂的微孔孔徑很小，但某些低溶解度的化合物，若在樹脂顆粒內(nèi)部形成沉淀，則有可能堵塞樹脂微孔。1)鐵污染 陽、陰交換樹脂都可能受到鐵離子的污染。尤其是在以井水作為水源的水處理系統(tǒng)中更為嚴(yán)重。鐵離子對(duì)樹脂的污染有三種不同的情況。鐵離子膠態(tài)懸浮體從過濾器中漏過而污染陽離子交換樹脂。交換到樹脂上的二價(jià)鐵離子，被氧化成三價(jià)鐵離子，在樹脂顆粒上形成凝膠狀的不溶于水的鐵的氫氧化物。交換到樹脂上的二價(jià)鐵離子在樹脂的交換基團(tuán)上

41、直接轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子，但在再生過程中不能被完全除去而殘留在樹脂中。第一種情況，可以采用反洗的方法將樹脂層中累積的膠態(tài)懸浮體除去。如果在整個(gè)樹脂層中發(fā)生了鐵離子的累積，那么可以采用亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉處理樹脂，這樣就可以將三價(jià)鐵離子還原成更易溶解的二價(jià)鐵離子，而后者對(duì)樹脂的親合力要小于前者。3L rg2R 鐵污染樹脂復(fù)蘇的方法要根據(jù)污染樹脂的雜質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行選擇，如可用鹽酸清洗，常用2倍以上樹脂體積的5%-10%鹽酸溶液，在常溫下浸泡約24h后排掉。6Ejq(P(M對(duì)于已被鐵污染的樹脂(當(dāng)樹脂含鐵量超過1.5mgFe/gR時(shí))，應(yīng)用鹽酸進(jìn)行清洗，清洗鹽酸濃度一般為10%-15%，浸泡時(shí)間6-12h。

42、由于工業(yè)鹽酸中含鐵量較高，因此，酸洗被鐵污染的陰樹脂，宜用化學(xué)純的鹽酸。2)硅污染   &A- l5r# e 樹脂的硅污染，主要是陰樹脂被膠態(tài)硅污染。防止樹脂硅污染的措施有：降低初再生時(shí)的再生液濃度(2%NaOH)；再生液流速不應(yīng)低于5m/h(但應(yīng)保證再生時(shí)間不少于30min)；再生液應(yīng)加溫至35；陰床失效后應(yīng)及時(shí)再生，不在失效態(tài)備用，以防硅酸聚合。對(duì)已發(fā)生嚴(yán)重硅污染的樹脂，可使用熱的4%NaOH溶液進(jìn)行循環(huán)清洗。c.樹脂的有機(jī)物污染1)油脂類物質(zhì)對(duì)陽離子的污染3_8TGpb-M-F陽離子交換樹脂在水處理系統(tǒng)的位置而使其容易受到油類的污染。油類可由進(jìn)水帶入也可由擦洗

43、空氣或泵的密封泄漏帶入。受到油類物質(zhì)污染的樹脂顏色變?yōu)樽厣?，?yán)重時(shí)會(huì)變成黑色，而且這些污染物會(huì)造成樹脂抱團(tuán)的現(xiàn)象，破壞正常的水流情況，造成“溝流”現(xiàn)象，使樹脂提前失效。油污染物附著到樹脂上會(huì)增加樹脂的浮力，在反洗時(shí)容易造成樹脂的流失。采用基于非離子表面活性劑的堿牲清洗劑是解決這一問題的有效手段。陽離手交換樹脂可以采用將陽床從系統(tǒng)中解列后再進(jìn)行復(fù)蘇的辦法，也可以采用在反洗水中加入清洗劑的方法復(fù)蘇。$yB2Saw,VY需要注意陽離子交換樹脂以氫型運(yùn)行時(shí)，復(fù)蘇前必須要通過氯化鈉溶液使之失效，這樣可以避免在復(fù)蘇過程中從氫型樹脂中交換下來的酸溶液對(duì)堿性清洗劑的副作用。樹脂受到油類污染的檢測(cè)方法是：將少量

44、樹脂放人試管內(nèi)，加入除鹽水，振蕩1min，如果在水面上出現(xiàn)了類似“彩虹”顏色的油膜就可以判斷樹脂受到了油類物質(zhì)的污染。2) 有機(jī)物對(duì)強(qiáng)堿陰樹脂的污染有機(jī)物對(duì)強(qiáng)堿陰樹脂的污染，是化學(xué)除鹽設(shè)備運(yùn)行中遇到的較嚴(yán)重的問題之一。U6c,0_K(C2B.? (a)樹脂污染后的癥狀 凝膠強(qiáng)堿陰樹脂被有機(jī)物污染后，顏色變?yōu)樯钭厣蚝谏?，原先透明的珠體變成不透明，并可以嗅到一種污染的氣味。h#V$Y2V6m.bd8F目前尚無強(qiáng)堿陰樹脂被有機(jī)物污染程度的判斷標(biāo)準(zhǔn)。但有資料提出了一個(gè)簡(jiǎn)易的判別方法：將50mL被污染的樹脂裝入錐形瓶中，用除鹽水搖動(dòng)洗滌3-4次，以去除樹脂表面污物，然后加入10%的NaCl溶

45、液，劇烈搖動(dòng)5-10min后，按溶液色澤大致判別污染程度。2Qv'Ah4m 有機(jī)物污染的另一癥狀是樹脂的工作交換容量降低，每立方米樹脂吸著了50kg的有機(jī)物，其工作交換容量將下降67%。這可能是樹脂的活性基團(tuán)被有機(jī)物遮蓋及正洗水量的增大，消耗了部分交換容量。  運(yùn)行中可能存在有機(jī)物漏過，而使出水電導(dǎo)率逐漸上升和PH值逐漸下降(有時(shí)可降至5.0-5.5)。同時(shí)引起清洗水量的顯著增加(嚴(yán)重時(shí)清洗水量可增加10倍)和清洗時(shí)間的延長(zhǎng)。9a)9w q*ZdH (b)污染機(jī)理(b N,K%l3hv%y凝膠強(qiáng)堿陰樹脂易受腐植酸或富維酸污染，是由于其高分子骨架屬于苯乙烯系，是憎水性的，而腐植

46、酸或富維酸也是憎水性的，二者間的范德華力很強(qiáng)，難以解吸。由于腐植酸或富維酸的分子很大，移動(dòng)緩慢，一旦進(jìn)入樹脂中，易被卡在里面，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，被卡在樹脂中的有機(jī)物越來越多，這些有機(jī)物一方面占據(jù)了陰樹脂的交換位置，另一方面，有機(jī)物分子上的弱酸基團(tuán)-COOH又起了陽離子交換樹脂的作用；即在用堿再生樹脂時(shí)，能打破離子間的吸引力，但不能打破凡德華力，并發(fā)生下列交換反應(yīng)："J+L&uOt.fY4F RCOOH+NaOHRCOONa+H2O'在正洗及制水過程中，又發(fā)生下面的水解反應(yīng)：.W ?H$K8n RCOONa+H2ORCOOH+NaOH 丙烯酸陰樹脂的特點(diǎn):強(qiáng)堿陰

47、樹脂不含苯環(huán)，其高分子骨架是親水性的，這樣它和有機(jī)物之間的凡德華力很弱，進(jìn)入樹脂中的有機(jī)物在用堿再生時(shí)能較順利地被解吸出來。它能更有效地克服有機(jī)物被樹脂吸著的不可逆傾向，提高了有機(jī)物在樹脂中的擴(kuò)散性，具有良好的抗有機(jī)物污染能力。(c)影響有機(jī)物污染的因素b*iE b)WK&W v(P1)水中有機(jī)物的含量與組成   地下水中一般含有機(jī)物較少(CODMn一般在 0.5mg/L左右)，樹脂的有機(jī)物污染問題通常都不嚴(yán)重。2)水中總陰離子的含量   強(qiáng)堿樹脂有機(jī)物污染情況，在水中有機(jī)物含量一定時(shí)，與水中總陰離子量成反比及采取措施見下表。Qd;vw'

48、T*-q 進(jìn)水CODMn(mg/L)/總陰離子量比值與防止有機(jī)物污染的措施進(jìn)水CODMn(mg/L)/總陰離子量   防止樹脂有機(jī)物污染的措施        zF't.m/xEc <0.004        不采取措施        p%cP? K 0.004-0.008        采用凝膠均孔樹脂       0.008-0.015   

49、     采用有機(jī)物清除器        ?fukR(c T Ye,Lh >0.015        采用加Cl2處理、凝聚過濾       CODMn測(cè)定方法為27KMn04氧化4h的方法?？傟庪x子量(以CaC03計(jì))單位為mg/L。BGAeT 如國(guó)外IRA-402樹脂。 (d)有機(jī)物污染樹脂的復(fù)蘇!當(dāng)樹脂吸著的雜質(zhì)，不能用正常再生方法置換出來，而需定期進(jìn)行一些針對(duì)性的處理，以提高樹脂交換性能的方法，稱為樹脂的復(fù)蘇。3MFSN#K"t,Ez對(duì)于被有機(jī)物污染的強(qiáng)堿樹脂，通常用氯化納加氫氧化納的混合溶液進(jìn)行處理，復(fù)蘇液的配比常用10%的NaCl加入2%-4%NaOH溶液，在40下浸泡16-48h。e"Z1n1kG&H;xs0K e$h 由于氯化鈉與氫氧化納溶液混合后，會(huì)生成大量沉淀，所以用混合溶液處理后，應(yīng)再用鹽酸進(jìn)行處理。對(duì)于被有機(jī)物污染不很嚴(yán)重的樹脂，用此法處理時(shí)，樹脂易漂浮在混合溶液之上，影響處理效果，實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)加以注意。兩次復(fù)蘇處理的間隔時(shí)間與進(jìn)水的污染指數(shù)、樹脂類型和有機(jī)物的組分有關(guān)，一般情況下，強(qiáng)堿樹脂每6-12個(gè)月復(fù)蘇一次。陽離子交換樹脂在