第八章水的離子交換-1

1、song1第八章第八章 水的離子交換水的離子交換江蘇蘇特檢院無錫分院朱金華聯(lián)系電話ong2主要內(nèi)容主要內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 火電廠熱力系統(tǒng)介紹火電廠熱力系統(tǒng)介紹第二節(jié)第二節(jié) 鍋爐補給水處理概述鍋爐補給水處理概述第三節(jié)、離子交換樹脂第三節(jié)、離子交換樹脂第四節(jié)、第四節(jié)、離子交換樹脂污染原因、預(yù)防措施及再生方法離子交換樹脂污染原因、預(yù)防措施及再生方法第五節(jié)、第五節(jié)、離子交換器及運行操作第六節(jié)、離子交換樹脂除鹽處理第六節(jié)、離子交換樹脂除鹽處理第七節(jié)、第七節(jié)、常見除鹽系統(tǒng)工藝第八節(jié)、第八節(jié)、降低酸、堿耗的措施降低酸、堿耗的措施第九節(jié)、第九節(jié)、除鹽處理有關(guān)計算第十節(jié)、再生系統(tǒng)及防腐第

2、一節(jié)、第一節(jié)、火電廠熱力系統(tǒng)介紹火電廠熱力系統(tǒng)介紹一、火電廠生產(chǎn)過程示意圖一、火電廠生產(chǎn)過程示意圖二、火電廠的分類（按蒸汽參數(shù)）與容量中低壓: 3.8MPa，435, 6122550MW，高壓： 9.8MPa， 540， 50100MW，超高壓:13.7MPa，535/535， 125200MW，亞臨界：16.2MPa，540/540 ，300600MW，超臨界：24MPa，538/566 600800MW，超超臨界電廠： 28MPa以上我國現(xiàn)正研制1000MW級的超臨界機組工程熱力學(xué)將水的臨界狀態(tài)點定義為： 壓力為22.115MPa, 溫度為374.15三、熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程三、

3、熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程省煤器垂直水冷壁儲水罐啟動分離器高壓加熱器除氧器給水前置泵爐水循環(huán)泵凝結(jié)水泵軸加低加低加2#過熱器5#精處理4#除鹽水廢水池廢水池排排清洗藥品除鹽水、蒸汽排螺旋水冷壁凝汽器3#廢水池廢水池排排1#直流鍋爐水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程直流鍋爐水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程 在發(fā)電廠中，鍋爐、汽機及附屬設(shè)備組成了熱力系統(tǒng)，熱力系統(tǒng)中的各在發(fā)電廠中，鍋爐、汽機及附屬設(shè)備組成了熱力系統(tǒng)，熱力系統(tǒng)中的各種熱交換部件或水汽流經(jīng)的設(shè)備，如鍋爐的省煤器、水冷壁管、過熱器、汽種熱交換部件或水汽流經(jīng)的設(shè)備，如鍋爐的省煤器、水冷壁管、過熱器、汽輪機、各種加熱器、除氧器和凝汽器等，統(tǒng)稱為熱力設(shè)備。輪機、各

4、種加熱器、除氧器和凝汽器等，統(tǒng)稱為熱力設(shè)備。 水和蒸汽是熱力設(shè)備中的工質(zhì)，在熱力系統(tǒng)中循環(huán)運行。水和蒸汽是熱力設(shè)備中的工質(zhì)，在熱力系統(tǒng)中循環(huán)運行。 水汽在熱力系統(tǒng)循環(huán)過程中，總不免會有些損失，這些工質(zhì)的損失是由水汽在熱力系統(tǒng)循環(huán)過程中，總不免會有些損失，這些工質(zhì)的損失是由于熱力系統(tǒng)某些設(shè)備的排汽放水，管道閥門的漏汽漏水，水箱等設(shè)備的溢流于熱力系統(tǒng)某些設(shè)備的排汽放水，管道閥門的漏汽漏水，水箱等設(shè)備的溢流或熱水蒸發(fā)等原因造成的。為了維持熱力系統(tǒng)正常水汽循環(huán)，要及時補充工或熱水蒸發(fā)等原因造成的。為了維持熱力系統(tǒng)正常水汽循環(huán)，要及時補充工質(zhì)的損失。質(zhì)的損失。 用來補充熱力系統(tǒng)水汽損失的水叫做補給水。送

5、進鍋爐的水稱為給水，給水一般由凝結(jié)水、補給水、疏水組成。四、熱力設(shè)備水汽系統(tǒng)中雜質(zhì)的來源 補給水 凝結(jié)水泄漏 生產(chǎn)返回水 疏水 給水系統(tǒng)金屬腐蝕產(chǎn)物 藥品不純 減溫器運行不正常 其它（金屬腐蝕產(chǎn)物、安裝檢修遺留產(chǎn)物、破碎樹脂、水處理中的微生 物、細(xì)菌、連排運行不正常）防止氧化鐵水垢產(chǎn)生為例說明對補給水含鐵量較高的，應(yīng)進行混凝、澄清、過濾或?qū)ｉT的除鐵工藝過程。生產(chǎn)返回水含鐵量較高時，應(yīng)進行除鐵處理。疏水含鐵量不合格時排放掉。凝結(jié)水應(yīng)加覆蓋過濾器或給水中加電磁過濾器。防止汽水系統(tǒng)的金屬腐蝕。做好停爐、停機的防腐措施。加強爐內(nèi)燃燒工況和水循環(huán)工況的管理，以防熱負(fù)荷過高，及時清除爐內(nèi)的結(jié)焦和結(jié)渣，搞好

6、正常排污。爐內(nèi)加配合劑處理。各個環(huán)節(jié)水汽質(zhì)量化驗監(jiān)督五、水中雜質(zhì)對機組安全經(jīng)濟運行的危害1、在熱力設(shè)備上形成水垢和水渣危害：傳熱效率低，多耗燃料，引起爆管事故，減少管內(nèi)的流通截面積，破壞了水循環(huán)，增加了檢修費用，發(fā)生垢下腐蝕，甚至使給水泵空轉(zhuǎn)（直流爐）2、在蒸汽流通的設(shè)備管道中沉積鹽類物質(zhì)危害：導(dǎo)熱性降低，造成過熱汽爆管，流通截面積減少，造成氣輪機效率降低，推力軸承燒毀，葉片和隔板磨損，增加汽輪機振動，沉積物造成主汽門和調(diào)速汽門卡澀失靈，沉積物下產(chǎn)生腐蝕。3、熱力設(shè)備的侵蝕和腐蝕：危害：鍋爐水冷壁的酸堿腐蝕，造成水冷壁的爆管，汽輪機的葉片腐蝕，會產(chǎn)生斷裂，造成不可想象的事故，汽水管道和設(shè)備的腐

7、蝕產(chǎn)物會形成水垢和積鹽，凝汽器銅管的腐蝕造成凝汽器漏泄。song13第二節(jié)、鍋爐補給水處理概述第二節(jié)、鍋爐補給水處理概述一、天然水中雜質(zhì)的危害懸浮物膠體溶解物質(zhì)不溶于水的顆粒物質(zhì)d10-4mm砂子、粘土、動植物腐敗物質(zhì)，用濾紙可分離危害造成沉積物堵塞管道使鍋水化學(xué)腐蝕分子和離子的集合體10-6d10-4mm礦物質(zhì)膠體，動植物分解產(chǎn)生的腐殖質(zhì)處理使鍋水起沫汽水共沸處理溶解鹽溶解氣體Ca、MgFeNa、K、Cl-O2、CO2增加鍋水含鹽量鍋爐腐蝕、鍋水起沫鍋爐腐蝕水渣（鍋水中懸浮）水垢（附著在受熱面內(nèi)壁）危害(離子dAl3+Ca2+Mg2+K+= NH4+ Na+Li+ SO42-NO3-Cl-H

8、CO3-HSiO3-* H和OH的交換選擇性與樹脂交換基團酸、堿性的強弱有關(guān)。 對于強酸陽樹脂：H+Li+ 而對于弱酸陽樹脂：H+Fe3+song49常見離子的選擇性交換次序如下： 同種交換劑對水中不同離子選擇性的大小，與水中離子的水合半徑以及水中離子所帶電荷大小有關(guān)；不同種的交換劑由于交換換團不同，對同種離子選擇性大小也不一樣。下面介紹四種交換劑對離子選擇性的順序： (1) 強酸性陽離子交換劑，對水中陽離子選擇順序：強酸性陽離子交換劑，對水中陽離子選擇順序：Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+H+ (2) 弱酸性陽離子交換劑，對水中陽離子的選擇順序：弱酸性陽離子交換劑，對水中陽

9、離子的選擇順序：H+Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+ NH4+ Na+ 從上述選擇順序來看，強酸性陽離子交換劑對H+的吸著力不強；而弱酸性陽離子交換劑則容易吸著H+。所以，實際應(yīng)用中，用酸再生弱酸性陽離子交換劑比再生強酸性陽離子交換劑要容易得多。 (3) 強堿性陰離子交換劑，對水中陰離子的選擇順序：強堿性陰離子交換劑，對水中陰離子的選擇順序： SO42NO3ClOHFHCO3HSiO3 (4) 弱堿性陰離子交換劑，對水中陰離子的選擇順序：弱堿性陰離子交換劑，對水中陰離子的選擇順序： OH SO42NO3ClHCO3 從陰離子交換劑的選擇性來看，用堿再生弱堿性陰離子交換劑比再生強堿性陰離子交

10、換劑容易。弱堿性陰離子交換劑對交換HCO3能力能力很差， 對HSiO3不能交換。因此，弱堿性陰離子交換劑用于除掉水中強酸根離子。 根據(jù)以上順序可以看出，對于強酸性陽樹脂，最先漏出的離子是Na+，對于強酸性陰樹脂，最先漏出的是HSiO3，故一般通過監(jiān)測鈉離子和硅酸根的量來判斷交換器失效終點。3HCO 6、根據(jù)鍋爐水處理的要求選擇離子交換樹脂考慮因素 在采用離子交換法進行水處理時，其離子交換樹脂的性能，對水處理過程有著決定性的影響。因此，通常要根據(jù)原水中離子的組成和處理后水質(zhì)的要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，合理地選擇離子交換樹脂，使樹脂在生產(chǎn)中發(fā)揮最大的效能。根據(jù)鍋爐水處理的要求，離子交換樹脂的選擇一般

11、從以下幾方面進行考慮：樹脂的交換容量和機械強度 交換容量越大，同體積的樹脂所能交換的離子就越多，處理的水量相應(yīng)地也就越大，要盡量選擇交換容量大的樹脂。在同一類型樹脂選擇時，不應(yīng)單純追求交換容量而忽視樹脂的強度。 一般在同類型的陽離子交換樹脂或陰離子交換樹脂中，弱酸（堿）性陽（陰）離子交換樹脂，比強酸（堿）性陽（陰）離子交換樹脂的交換容量要大，可是機械強度一般卻比較差。 對于同類型的樹脂，交聯(lián)度也影響交換容量，一般交聯(lián)度小的樹脂，交換容量大；交聯(lián)度大的樹脂，交換容量反而小。水處理設(shè)備的類型出水水質(zhì)song51去除離子的性質(zhì) 在離子交換水處理的過程中，根據(jù)原水中要去除的離子性質(zhì)來選擇樹脂，既可以充

12、分利用樹脂的性能，又可以使原水得到凈化。A、當(dāng)只需要去除水中交換吸附性能比較強的離子時，應(yīng)當(dāng)盡量選用弱酸性或弱堿性樹脂。 例如：對原水進行軟化處理時，如果原水中的碳酸鹽硬度大（特別是堿性水），則選擇弱酸型樹脂進行軟化處理就要經(jīng)濟得多。 因為：無論是強酸性樹脂，還是弱酸性樹脂，對原水中交換吸附性能強的陽離子（如Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）都有比較強的交換能力，而從選擇性順序可以看出，當(dāng)用酸再生陽離子交換樹脂時，以再生弱酸性樹脂最為容易，也最為經(jīng)濟。在生產(chǎn)中，甚至可以用再生強酸性樹脂后的廢酸來再生弱酸性樹脂。B、當(dāng)必須去除水中吸附性能比較弱的陽離子（如K+、Na+）或陰離子（如HCO3

13、、HSiO3-）時，用弱酸性或弱堿性樹脂就很困難，甚至不可能進行交換反應(yīng)，此時必須選用強酸性或強堿性樹脂。 C、在處理高硬度或高鹽分的原水時，在用強酸性樹脂進行處理之前先進行弱酸型樹脂處理，而在用強堿性樹脂進行處理之前先進行弱堿型樹脂處理，這在生產(chǎn)中是合理的，也是經(jīng)濟的。song526、常用離子交換樹脂離子交換樹脂選用的離子交換樹脂主要有:強酸陽離子交換樹脂0017 、0017FC、0017MB ;強堿陰離子交換樹脂2017 、2017FC、2017MB ;弱酸陽離子交換樹脂D113 、D113FC ;弱堿陰離子交換樹脂D301 、D301FC;大孔強酸陽離子交換樹脂D001 ;大孔強堿陰離子

14、交換樹脂D201 ;多用于高速混床的國外進口樹脂Amberlite252H、Amberlite900SO4 、Dowex650C、Dowex550A 。song53第四節(jié)、離子交換樹脂被污染的原因第四節(jié)、離子交換樹脂被污染的原因 預(yù)防措施及再生方法預(yù)防措施及再生方法song541、離子交換樹脂的預(yù)處理、離子交換樹脂的預(yù)處理新的離子交換樹脂為什么要預(yù)處理：（1）工業(yè)產(chǎn)品的樹脂中，常含有一些過剩劑及反應(yīng)不完全而生成的低聚物和某些重金屬離子，如在使用前不除去這些物質(zhì)，就可能在使用初期污染出水質(zhì)量。（2）為貯存和運輸安全方便，生產(chǎn)廠家都把強型樹脂轉(zhuǎn)變成（鹽）型。例如，強酸性樹脂轉(zhuǎn)變成（Na）型，強堿性

15、陰樹脂轉(zhuǎn)變成（Cl）型。對弱型樹脂大多（保持H或OH）型。在使用前應(yīng)進行轉(zhuǎn)型處理：陽樹脂轉(zhuǎn)型為H+,陰樹脂轉(zhuǎn)型為OH-。（3）新樹脂在儲存、運輸中可能導(dǎo)致樹脂失水、破碎。如果把已經(jīng)失水干燥的樹脂直接進到水里，會導(dǎo)致樹脂過度膨脹而開裂。 經(jīng)預(yù)處理后，可以提高樹脂的穩(wěn)定性，預(yù)處理工作一般在交換器內(nèi)進行，樹脂預(yù)處理的程序如下所述：鈉離子交換樹脂：如果離子交換樹脂沒有失水，先反洗水，再正沖洗至硬度合格即可。 注意：新的陽樹脂出廠由H+轉(zhuǎn)型為Na+，如果轉(zhuǎn)型不徹底，很有可能有H+型存在，出水有可能是酸性。如出水pH值7，可以用鹽再生一次。陽離子交換樹脂： 飽和鹽水浸泡1020小時清洗24%NaOH浸泡4

16、8小時清洗5%鹽酸浸泡48小時清洗待用。陰離子交換樹脂： 飽和鹽水浸泡1820小時清洗5%鹽酸浸泡48小時清洗24%NaOH浸泡48小時清洗待用。song552、離子交換樹脂被污染的原因、預(yù)防措施及再生方法、離子交換樹脂被污染的原因、預(yù)防措施及再生方法 離子交換樹脂具有化學(xué)穩(wěn)定性好、機械強度高、交換能力大等優(yōu)點，因而在鍋爐用水處理及除鹽水、純凈水的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但在使用過程中，常出現(xiàn)清洗水不斷增加，出水水質(zhì)差，周期性制水量不斷下降，顏色變深，樹脂交換容量不斷下降等現(xiàn)象。根據(jù)以上現(xiàn)象，可認(rèn)定為樹脂受到污染。如果不及時采取合理措施使其再生，就會造成樹脂失效，甚至報廢，影響正常生產(chǎn)。樹脂的

17、污染離子交換樹脂在使用過程中，由于有害雜質(zhì)的浸入，使樹脂的性能明顯變壞的現(xiàn)象，稱為樹脂的污染。樹脂的“中毒”樹脂的結(jié)構(gòu)無變化，僅僅是樹脂內(nèi)部的交換孔道被雜質(zhì)堵塞或表面被覆蓋、或交換基團被占用，致使樹脂的交換容量明顯降低、再生困難，這種現(xiàn)象稱為樹脂的“中毒”。樹脂的“復(fù)蘇”通過適當(dāng)?shù)奶幚砜梢曰謴?fù)樹脂交換能力的處理過程，稱為樹脂的“復(fù)蘇”。樹脂的“老化”樹脂的結(jié)構(gòu)遭到破壞，交換基團降解或交聯(lián)結(jié)構(gòu)斷裂，樹脂的這種污染一般是無法進行復(fù)蘇的，是一種不可逆轉(zhuǎn)的污染，所以又稱為樹脂的“老化”。 。 下面介紹樹脂的常見的幾種污染及復(fù)蘇方法：song561. 鐵污染（1）污染原因 鐵污染是離子交換樹脂最常見的污

18、染。鐵可以通過不同的途徑進入離子交換裝置。例如，水源是含鐵地下水或被鐵污染的地表水，進水管道或交換器被腐蝕產(chǎn)生鐵化物，再生劑中含有鐵雜質(zhì)等。 鐵污染一般有兩種情況：最常見的是以膠態(tài)或懸浮鐵化物形式進入交換器，由于樹脂的吸附作用，在其表面形成一層鐵化物的覆蓋層，而阻止水中的離子與樹脂進行有效的接觸；另一是以亞鐵離子進入交換器，與樹脂進行交換反應(yīng)，使Fe2+占據(jù)在交換位置上，F(xiàn)e2+離子容易被氧化成高價鐵化合物，沉積在樹脂內(nèi)部，堵塞了交換孔道。如果鐵化物在樹脂上附著時間愈長，就愈難以去除。 鐵對強堿性陰樹脂也同樣會產(chǎn)生污染。這是由于水中含有大分子有機物時，容易與鐵形成螯合物，即所謂有機鐵，它可以與

19、陰樹脂進行交換反應(yīng)，集結(jié)在交換基團的位置上，堵塞了樹脂的交換孔道，使工作交換容量和再生交換容量下降，并增加樹脂破損的可能性。 在某種情況下，強堿性陰樹脂的鐵污染要比陽樹脂嚴(yán)重。例如在化學(xué)除鹽系統(tǒng)中，陽樹脂是用酸來再生的，這就起到了復(fù)蘇作用。而陰樹脂就沒有這樣的條件，所以鐵污染就愈來愈嚴(yán)重。song57（2） 鐵污染鑒別方法 被鐵污染的樹脂從外觀上看，顏色明顯變深，甚至呈黑色。準(zhǔn)確的鑒別方法是測定水中的含鐵量，其操作方法是將污染樹脂用清水洗凈，浸泡在食鹽水中再生半小時左右，傾去鹽水，再用蒸餾水洗滌23次，從中取出一部分樹脂放入試管或玻璃瓶中，加入2倍于樹脂體積的6mol/L鹽酸，蓋嚴(yán)振蕩15分鐘

20、；取出酸液注入另一試管中，滴入飽和的亞鐵氰化鉀溶液，從試液生成普魯士藍(lán)的顏色深淺（由淡藍(lán)至棕黑色），可以判斷樹脂被鐵污染的程度。必須指出，鐵污染僅僅降低了樹脂的工作交換容量，而對全交換容量幾乎沒有影響。所以只用測定樹脂的交換容量方法，是不能準(zhǔn)確鑒別這種污染，因為在用此法測定中用過量食鹽溶液再生時，鐵已被解吸，樹脂的交換容量一部分已得到恢復(fù)。（3）復(fù)蘇方法 樹脂表面附著的鐵化物，可采用連二亞硫酸鈉Na2S2O4還原法，即用4%的Na2S2O4溶液浸泡412小時，也可以配合EDTA、三乙酸銨和酒石酸等絡(luò)合劑進行綜合處理。樹脂內(nèi)部積結(jié)的鐵可用10%的鹽酸浸泡512小時，或配合其它絡(luò)合劑協(xié)同處理。在處

21、理過程中可輔以吹氣、超聲波及磁場等。強堿性陰樹脂用酸復(fù)蘇前必須轉(zhuǎn)變成氯型，這不僅是避免浪費酸量，更為重要的是防止在交換器內(nèi)發(fā)生中和反應(yīng)時放熱而損壞樹脂。但弱堿性樹脂無此問題。（4）預(yù)防措施 加強水處理設(shè)備的防腐工作，避免鐵的腐蝕產(chǎn)物進入交換器內(nèi)。尤其是食鹽或酸的再生設(shè)備極易發(fā)生腐蝕，也是樹脂被鐵污染的主要途徑，因此必須采取有效的防腐措施。含鐵地下水不能直接進入交換器，必須進行除鐵處理。以自來水為水源時，因流經(jīng)較長的管線，也會攜帶一些鐵的腐蝕產(chǎn)物，所以應(yīng)設(shè)置過濾器。堿再生劑一定要純凈。song582、鋁、鈣污染（1）鋁污染 天然水中鋁的含量極微，如果應(yīng)用鋁鹽進行水的混凝處理時，因沉淀或過濾效果不

22、好而進入交換器內(nèi)的鋁化物絮凝體容易覆蓋在樹脂的表面，使離子交換過程受到限制。如果鋁以離子形式進入交換器時，由于Al3+與樹脂的交換基團有很強地吸附能力，被緊緊地固定在交換位置上，用食鹽溶液再生則難以去除。因此，樹脂的交換位置就會不斷減少，工作交換容量也隨之下降。（2）鈣污染 陽離子交換樹脂用硫酸再生時，就有可能產(chǎn)生硫酸鈣的污染。因硫酸再生時，水中的SO42-和Ca2+的離子積幾乎超過硫酸鈣的溶度積，即Ca2+S042-Ksp。但在交換器的正常操作條件下，如一定的再生劑的濃度、溫度和流速的限制，可以產(chǎn)生過飽和現(xiàn)象；然而，當(dāng)這些條件發(fā)生變化時，就有可能產(chǎn)生硫酸鈣的沉淀，覆蓋在樹脂表面上。當(dāng)再生完畢

23、后，投入運行時，這些沉積物便不斷地發(fā)生溶解，產(chǎn)生Ca2+和S042-過早泄漏。這種污染稱為硫酸鈣污染。此外，石灰軟化處理系統(tǒng)或用硬水配制再生劑時，樹脂還容易受到碳酸鈣的污染。（3）復(fù)蘇方法 通常用10%的鹽酸配合絡(luò)合劑對污染樹脂進行反洗。鹽酸用量可按每升樹脂加300克濃鹽酸（濃度為33%）計。當(dāng)樹脂污染嚴(yán)重時，可將鹽酸用量增加到500克/升樹脂。song593、 油污染（1）原因及危害 潤滑油、脂類及蛋白質(zhì)等有機物，經(jīng)常存在于地表水中。在水處理系統(tǒng)中由于設(shè)備不嚴(yán)密也會滲入一些油脂。這種水進入交換器對陽樹脂會產(chǎn)生污染。油脂在樹脂表面形成一層油膜，嚴(yán)重影響樹脂的交換功能，降低交換容量，并使樹脂粘結(jié)

24、在一起，導(dǎo)致樹脂層水流不均勻，產(chǎn)生偏流和使出水水質(zhì)變差。另外由于樹脂表面存在油膜，使樹脂的浮力增大，造成反洗流失。（2）鑒別方法 油脂污染的現(xiàn)象是樹脂的顏色由棕變黑，類似于鐵污染，所以從外觀上不易辨清。簡易的鑒別方法是將樹脂放入試管中，注入2倍于樹脂體積的水，經(jīng)激烈振蕩后，觀察水面是否出現(xiàn)“彩虹”（油珠反射形成的光譜）來判斷。（3）復(fù)蘇方法 用58%的NaOH溶液，或與Na2CO3的混合液，對交換器內(nèi)的樹脂進行循環(huán)式反洗。如果將清洗液的溫度提高到40或輔以壓縮空氣擦洗則更為有效。必須指出，在堿洗除油前須將樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)镹a型，以免在樹脂表面生成Mg(OH)2或CaCO3沉淀，造成第二次污染。son

25、g604、硅污染（1）污染原因 陰離子交換樹脂容易產(chǎn)生硅污染，造成這種污染的原因是由于陰離子交換器再生過程控制不好，致使強堿性陰樹脂吸著的可溶性硅化物HSiO3-水解成為硅酸，逐漸聚合成膠體狀態(tài)的硅化物。 HSiO3- + H20 - H2SiO3 + OH- nH2SiO3 - SiO2n + nH2O 這些膠態(tài)化合物，堵塞了樹脂內(nèi)的交換孔道，使其交換容量降低。 使用強堿性陰樹脂的再生廢液去再生弱堿性陰樹脂時，也可能使弱堿性陰樹脂遭到類似的污染。（2）污染現(xiàn)象 陰離子交換器除硅效率降低，在運行時有不斷地漏硅現(xiàn)象。（3）復(fù)蘇方法 用58%NaOH溶液，在5060條件下，對陰樹脂進行再生。son

26、g615、 有機物污染（1）污染原因 由于水中的有機物是由生物肢體腐敗后產(chǎn)生的富里酸、腐植酸和丹寧酸等帶負(fù)電基團的線型大分子，它們和水中的陰離子一樣，能與強堿性陰樹脂發(fā)生交換反應(yīng)。所不同的是這些線型的大分子一旦進入樹脂內(nèi)部，其帶負(fù)電的基團與陰樹脂帶正電的固定基團發(fā)生電性復(fù)合作用，緊緊地吸附在交換位置上；另外這些線型有機物上通常帶有多個基團，與樹脂的多處交換位置復(fù)合，致使它們卷曲在樹脂內(nèi)骨架的空間，采用一般的再生方法難以將它們從樹脂的孔道中退出來，這種現(xiàn)象稱為“瓶頸效應(yīng)”。因此產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的有機物污染。 強酸性陽樹脂很少發(fā)生有機物污染，而陽樹脂被氧化而降解的產(chǎn)物二乙烯苯以及陽樹脂機械破碎形成帶負(fù)

27、電基團的膠狀物，可以使陰樹脂受到污染。（2）污染現(xiàn)象 污染樹脂的有機物，大多帶有羧酸基-COO-等弱酸基團，陰樹脂用堿(NaOH)再生時，就生成鈉鹽-COONa，當(dāng)清洗再生后的樹脂時，這種強堿弱酸鹽就不斷地發(fā)生水解而釋放Na+離子。 -COONa + H2O -COOH + Na+ + OH-結(jié)果，使清洗水耗逐漸增多，運行時出水電導(dǎo)率增加，pH值降低至5.45.7，提早漏硅，交換容量急劇下降。 （3）鑒別方法 將陰樹脂裝入帶塞而留有氣孔的小玻璃瓶中，加入蒸餾水振蕩，連續(xù)洗滌34次，以去除表面的附著物，最后倒盡洗滌水。換裝10%食鹽水，振蕩510分鐘后，觀察鹽水的顏色，按色澤判別污染程度見右表3

28、-4。song62（4）復(fù)蘇方法 有機物污染的陰樹脂常用處理方法見下表3-5。song63 實踐證明，用氯化鈉和氫氧化鈉混合溶液處理被有機物污染的樹脂，效果較好。用次氯酸鈉處理，對恢復(fù)樹脂的顏色和交換容量有較顯著的效果，但它對樹脂有較強的氧化作用，所以一種樹脂只能處理12次。并且在處理過程中，要對濃度、溫度及處理時間要嚴(yán)加控制。 由于氯化鈉和氫氧化鈉混合配制的溶液會生成大量氫氧化鎂的沉淀，所以用此法處理后應(yīng)再用鹽酸進行處理。對于有機物污染輕微的樹脂，用氯化鈉和氫氧化鈉處理時，樹脂容易漂浮在處理液的上層，影響處理效果，操作時應(yīng)加注意。 定期用氯化鈉溶液或氯化鈉和氫氧化鈉混合溶液處理被有機物污染的

29、樹脂，可延長樹脂的使用壽命。樹脂處理的間隔時間參見表3-6。song646、 微生物污染（1）污染原因 離子交換樹脂有助長微生物生長的作用，所以樹脂較長時間停用時，微生物就能大量繁殖。另外，樹脂在使用過程中截留和濃縮了某些有機物、氨和硝酸鹽等，為微生物生長活動提供了營養(yǎng)。這種污染會使樹脂層的孔隙減小，水流阻力增大，甚至堵塞排水管道，使出水受到嚴(yán)重污染。（2）鑒別方法 樹脂的流動性變差，表面有發(fā)霉現(xiàn)象，用手觸摸時有發(fā)粘的感覺。（3）復(fù)蘇方法 用數(shù)倍于樹脂體積的1%甲醛溶液，先以慢流速通過，再用1倍體積保持接觸48小時，然后按正常操作清洗。還可用5%次氯酸鈉溶液浸泡鹽型樹脂1.5小時，最后徹底洗凈

30、使用。但此法對樹脂有破壞作用，唯不得已時才使用。7、 活性余氯污染（1）污染原因 自來水中殘留的余氯是造成強酸性陽樹脂結(jié)構(gòu)破壞的主要原因。（2）污染現(xiàn)象 樹脂的外觀顏色變淺，透明度增加，體積增大，強度降低，易破碎。但樹脂的全交換容量并沒有降低。（3）危害 這種污染是不可逆轉(zhuǎn)的，由于樹脂大量破碎，樹脂層的阻力增大，出水水質(zhì)變差。陽樹脂的溶出物進入鍋爐后，使?fàn)t水的耗氧量增加,分解產(chǎn)生酸腐蝕。如果與強堿性陰樹脂組成除鹽系統(tǒng)時，還容易污染陰樹脂。所以，被活性余氯污染嚴(yán)重的樹脂，就將要全部報廢。（4）預(yù)防措施 在陽床前設(shè)置活性炭過濾器，或向自來水中投加亞硫酸鈉。song65第五節(jié)、離子交換器及運行操作一

31、、設(shè)備分類及工作原理一、設(shè)備分類及工作原理 火力發(fā)電廠水處理中應(yīng)用最廣泛的是固定床離子交換器。 所謂固定床是指交換劑在一個容器內(nèi)先后完成制水、再生等過程的設(shè)備。 習(xí)慣上，將離子交換器稱為床。直徑較小的則稱為交換柱。 固定床離子交換器按水和再生液的流動方向分為：順流再生式、對流再生式（包括逆流再生和浮床式）和分流再生式； 按交換器內(nèi)樹脂種類和狀態(tài)分為：單層床、雙層床、雙室雙層床、滿室床及混合床； 按設(shè)備的功能有分為：陽離子交換器（包括鈉離子交換器和氫離子交換器）、陰離子交換器和混合離子交換器。 本節(jié)主要介紹常用化學(xué)除鹽設(shè)備的基本原理、工作過程和工藝特點。song67二、常用的床型分類：三、根據(jù)設(shè)

32、計條件進行技術(shù)經(jīng)濟比較后選定床型：1、需經(jīng)常間歇運行或供水量不穩(wěn)定的場合不宜采用浮動床或移動床。2、在采用強酸、強堿性樹脂的一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)中。（1）順流再生固定床： 當(dāng)進水含鹽量小于150毫克/升(約相當(dāng)予總陽離子含量小于2毫克當(dāng)量/升、或總陰離子含量1毫克當(dāng)量/升)時，單組設(shè)備的產(chǎn)水量可不受限制。 （2）浮動床和移動床： 適用于進水含鹽量150300毫克/升(相當(dāng)于總陽離子含量24毫克當(dāng)量/升或總陰離子含量12.5毫克當(dāng)量/升)，及單組設(shè)備產(chǎn)水量大于100米3/時。當(dāng)單組設(shè)備產(chǎn)水量小于100米3/時(大于30米3/時)時，允許進水含鹽量小于500毫克/升。 （3）逆流再生固定床： 在進水含

33、鹽量150500毫克/升(相當(dāng)于總陽離子含量27毫克當(dāng)量/升或總陰離子含量14毫克當(dāng)量/升)的范圍內(nèi)，單組設(shè)備產(chǎn)水量不受限制。 4、弱酸、弱堿樹脂一般選用順流再生的離子交換設(shè)備。 5、有下列情況之一時上述條件應(yīng)另作分析比較。 1)一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)用弱、強樹脂串聯(lián)運行，或采用雙層床、雙室雙層浮動床。 2)一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)不采用二床三塔式(陽床一除二氧化碳器一陰床)系統(tǒng)。 3)一級鈉離子交換劑用磺化煤。 4)有預(yù)軟化或預(yù)脫鹽的水處理系統(tǒng)，如采用電滲析一離子交換、反滲透一離子交換聯(lián)合水處理工藝等。3、在裝填強酸性樹脂的一級鈉離子交換軟化水系統(tǒng)中，有關(guān)床型的適用進水水質(zhì)條件大致如下： (1)順流再生式

34、固定床。 當(dāng)進水總硬度小于4毫克當(dāng)量/升時，單組設(shè)備產(chǎn)水量不受限制。當(dāng)進水總硬度為47毫克當(dāng)量/升時，單組設(shè)備產(chǎn)水量應(yīng)小于30米3/時。 (2)浮動床、移動床： 適用于進水總硬度小于9毫克當(dāng)量/升以及單組設(shè)備產(chǎn)水量大的(大于30米3/時)場合。 (3)逆流再生固定床： 在進水總硬度710毫克當(dāng)量/升的范圍內(nèi)，單組設(shè)備產(chǎn)水量不受限制。 song70水墊層壓脂層交換層石英砂墊層四、逆流再生離子交換器四、逆流再生離子交換器1、逆流再生離子交換器結(jié)構(gòu)、逆流再生離子交換器結(jié)構(gòu)12345697810中排裝置進水裝置1、頂壓閥； 2、放空閥； 3、小反洗閥；4、中間排水閥；5、大反洗閥； 6、進再生劑閥7、

35、出水閥； 8、底下排水閥；9、進水閥；10、頂上排水閥song71（1）進水裝置a-大噴頭式；b-漏斗式；c-多孔板擰排水帽式；d-十字管式要求：布水均勻，減少對水墊層的擾動a.大噴頭式：形式：多孔管外包濾網(wǎng)和開細(xì)縫隙。材料：不銹鋼或工程塑料。b.漏斗式 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；缺點：易偏流。c.多孔板擰排水帽式 優(yōu)點：布水均勻；缺點：構(gòu)造復(fù)雜。d.十字管式形式：十字管開孔外包濾網(wǎng)和管壁開細(xì)縫隙。材料：不銹鋼或工程塑料。song72（2）中間排液裝置： 要求： 能均勻排出再生液，防止樹脂亂層或流失；有足夠的強度；水平狀態(tài)。常用中排裝置：圖圖7-9 常用中排裝置常用中排裝置（a）母管支管式；（b）插入式

36、；（c）支管式a、母管支管式： 常用形式。母管與支管可處于同一平面，也可不同平面（如母管在上、下）。為防止樹脂流失，支管可開細(xì)縫或多孔管外包濾網(wǎng)（內(nèi)18目，外4060目）。b、插入管式 插入樹脂層的支管長度與壓脂層厚度相同。c、支管式 一般用于小直徑的交換器d、材料：一般采用316不銹鋼song73（3）底部排水裝置圖圖7-5 常用的底部排水裝置常用的底部排水裝置a-多孔板裝排水帽式；b-石英砂墊層式a、多孔板裝排水帽式 與進水裝置中的多孔板擰排水帽式相同。一般用在1000mm以下交換器水帽材料：工程塑料 聚氯乙烯 聚丙烯b、石英砂墊層式優(yōu)點：布水均勻。 支撐石英砂墊層的是穹形多孔板。 要求：

37、SiO299% 推薦石英砂墊層的級配與層高見下表：song75(4)水墊層樹脂表面到出水裝置間的反洗空間。作用 : 保證樹脂層反洗時有膨脹的余地； 防止反洗時小顆粒樹脂被帶出； 防止進水直沖樹脂層（緩沖作用：作為床層體積變化的緩沖高度； 可使水流或再生液分配均勻）水墊層高度：樹脂層高的50%100%。(5)壓脂層作用： 運行中：濾掉水中懸浮物及濁質(zhì)，防止污染樹脂層； 再生中：當(dāng)頂壓空氣（或水）通過時，可產(chǎn)生一個均勻地作用于下面樹脂的力，防止樹脂向上移動或松動的作用。材料：與下面樹脂層相同的樹脂。高度：中排上0.2m。(6)樹脂層高度：一般1500mm, h （ +500）（7）視鏡孔 在壓脂層

38、上面song762、逆流再生離子交換器的再生操作逆流再生離子交換器的再生操作 逆流再生床與順流再生床的運行操作沒有區(qū)別，其再生操作因防止亂層的方法不同而異。如圖所示（氣頂壓法）說明再生操作。(a)小反洗；(b)放水；(c)頂壓；(d)進再生液；(e)逆流沖洗；(f)小正洗；（g）正洗（1）小反洗（見圖a）目的：保持樹脂層不亂，沖掉運行時積聚在壓脂層中的污物。對象：只對中排管以上的壓脂層進行反洗。用水：離子交換器入口水。流速：10 15m/s,按壓脂層膨脹50%60%控制。目標(biāo)：出水澄清，一般1520min。song77（2）放水（見圖b）時機：小反洗結(jié)束，樹脂層下沉后。放水量：中排裝置以上的水

39、。（3）頂壓（見圖c） 氣頂壓、水頂壓和無頂壓目的：防止亂層。位置：頂部進入壓縮空氣。氣壓：0.030.05MPa。要求：壓縮空氣應(yīng)經(jīng)除油凈化。（4）進再生液（見圖d）在頂壓的情況下，再生液由交換器的下部進入，中排裝置排出廢液及氣。再生時應(yīng)注意再生液的濃度和流速。（：35m/s,陽床h45min，陰床h60min ）,注意：配制再生液用水為：氫離子交換器用除鹽水或其出水，陰離子交換器用除鹽水。再生液酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（如鹽酸）再生液酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（如鹽酸）2%左右，堿（如燒堿）左右，堿（如燒堿）3%左右左右（5）逆流置換（見圖e）目的：充分利用再生管路、系統(tǒng)內(nèi)的再生液；清除床層內(nèi)的反離子。方法：關(guān)閉計

40、量箱的出口門，按原再生液的流速、流程繼續(xù)用水置換。終點控制：如果是強酸性陽離子交換樹脂的交換器，排出水酸度應(yīng)小于終點控制：如果是強酸性陽離子交換樹脂的交換器，排出水酸度應(yīng)小于5mmol/L，含，含鈉小于鈉小于200g/L。如果是強堿性陰離子交換樹脂的交換器，排出水的電導(dǎo)率小于。如果是強堿性陰離子交換樹脂的交換器，排出水的電導(dǎo)率小于15S/cm，或是堿度，或是堿度c(Bx-)小于小于0.5mmol/L時間：3040min。用水量：1.52.0倍樹脂體積。注意：置換結(jié)束時，先關(guān)進水閥，在停頂壓，防止亂層。 song78（6）小正洗（見圖f）目的：清除壓脂層中殘留的再生液。方法：上部進水，中排排液。

41、時間：1015min。流速：810m/h。用水：運行進水。（7）正洗（見圖g）目的：進一步清除樹脂層中的離子。方法：上部進水，下部排水。終點：陽離子交換器出水鈉離子濃度穩(wěn)定并小于陽離子交換器出水鈉離子濃度穩(wěn)定并小于200 g/L，陰離子交換器出水電導(dǎo)率，陰離子交換器出水電導(dǎo)率小于小于10 S/cm，硅（以，硅（以SiO2計計)小于小于100 g/L為止。為止。（8）大反洗 交換器經(jīng)過15 20周期運行后，（陰床可以25 30周期），也可以根據(jù)下部樹脂積污程度，如再生劑比耗上升或者出水水質(zhì)下降來確定定期進行大反洗的間隔時間，大反洗后再生劑量比平時增加20%30%，反洗流速由小到大，防止中排損壞。

42、3、無頂壓逆流再生氣頂壓和水頂壓再生作用：保持樹脂層穩(wěn)定；缺點：需增加系統(tǒng)和設(shè)備。無頂壓逆流再生方式：交換器頂部對空排氣打開，壓脂層內(nèi)及上部積水全部排空。關(guān)鍵：控制好流速：（：2m/s）流速快易引起亂層。陽床：正洗至出水： 硬度0molL， 酸度原水中Cl+SO42-+O.2mmolL， Na+500gL時 陰床：正洗至出水：HSi03-100gL， 堿度Al3+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+H+song118（2）、陰床工作特性 陰床中強堿性O(shè)H型交換樹脂可以和水中除OH-離子外的各種陰離子進行交換，把它們從水中除去。由于樹脂對離子的選擇性不同，陰床運行中被吸著的離子也會發(fā)生分層，其分布

43、狀況如圖53所示。(a) (b)逆流再生陰床樹脂層態(tài)分布示意 (a)運行至失效時；（b）再生后陰床運行時，一般出水pH值為79之間，SiO2含量小于100ug/L，電導(dǎo)率小于10uS/cm。 因為陰床設(shè)在陽床的后面，所以陰床的出水水質(zhì)受陽床出水水質(zhì)的影響很大。song119 陽床未失效時： 陰床的出水特性如上圖（a）所示。當(dāng)運行通過水量到b點時，SiO2含量上升，pH值下降，電導(dǎo)率先微降后再上升。電導(dǎo)率的變化是因為H和OH-要比其它離子易導(dǎo)電，當(dāng)出水中這兩種離子的總含量很小時，有一電導(dǎo)率最低點。在b點前由于OH含量較大使水的電導(dǎo)率較大；在b點之后由于H含量增加而使水的電導(dǎo)率增大。陰床出水特性(

44、a)陽床未失效時 (b)陽床失效時強堿性陰離子交換劑，對水中陰離子的選擇順序：強堿性陰離子交換劑，對水中陰離子的選擇順序： SO42NO3ClOHFHCO3HSiO3song120陽床失效時： 陰床的出水特性如上圖（b）所示。陽床失效時漏鈉量增大，這些鈉離子通過陰床后轉(zhuǎn)化成氫氧化鈉，使陰床出水pH值迅速上升，連續(xù)測定陰床出水pH值，可以區(qū)分是陽床還是陰床失效。 陰床失效的監(jiān)督最好用SiO2 含量和電導(dǎo)率來判斷，當(dāng)然用出水pH值也可以進行分析判斷。強堿性陰樹脂的除硅特性 強堿性O(shè)H型交換劑可以用來和水中各種陰離子進行交換，它對各種陰離子的選擇性為： SO42NO3ClOHFHCO3HSiO3 由

45、此可知，它對于強酸陰離子的吸著能力很強，對于弱酸陰離子則吸著能力較小。對于很弱的硅酸，它雖然能吸著其HSi03-但吸著能力很差。 ROH+NaHSi03 RHSi03+NaOH 此時，由于出中有大量的反離子OH，交換反應(yīng)不徹底，所以除硅的作用往往不完全。現(xiàn)在普遍采用的辦法是先將水通過強酸性H型交換劑，使水中各種鹽類都轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酸，也就是降低水的pH值。這樣，在用強堿性O(shè)H型交換劑處理時，由于交換產(chǎn)物中有電離度非制小的H2O，就可防止水中OH-干擾song121用強堿性陰樹脂進行除硅的特點，有以下幾方面：(1)對再生劑的要求:再生劑必須是強堿性,純度高(2)對進水pH值的要求：進水pH值較低(

46、3)對進水中Na+含量的要求：H型漏Na+現(xiàn)象時，則通過陰離子交換器顯堿性(4)對進水中各種陰離子含量的要求：進水中含有H2CO3時，則由于HCO3-的吸著性能和HSiO3-的相似(5)進水硅酸含量和出水殘留硅酸含量：對強堿性陰樹脂除硅交換容量的影響（6）再生程度、再生劑的溫度；此外，再生程度、水流速度對強堿性陰樹脂除硅也有一定影響。song1223、混床工作特性 混床的除鹽原理:在同一個交換器中，將陰、陽離子交換樹脂按照一定的體積比在同一個交換器中，將陰、陽離子交換樹脂按照一定的體積比例進行填裝，在均勻混合狀態(tài)下，進行陰、陽離子交換，從而除去水中的鹽分，稱為例進行填裝，在均勻混合狀態(tài)下，進行

47、陰、陽離子交換，從而除去水中的鹽分，稱為混合床除鹽處理。混合床除鹽處理。 混合床的陰、陽離子交換樹脂在交換過程中，由于是處于均勻混合狀態(tài)，交錯排混合床的陰、陽離子交換樹脂在交換過程中，由于是處于均勻混合狀態(tài)，交錯排列，互相接觸，可以看做是由許許多多的陰、陽離子交換樹脂而組成的多級式復(fù)床，列，互相接觸，可以看做是由許許多多的陰、陽離子交換樹脂而組成的多級式復(fù)床，可相當(dāng)于可相當(dāng)于1000-2000級。因為是均勻混合，所以，陰、陽離子的交換反應(yīng)幾乎是同時進級。因為是均勻混合，所以，陰、陽離子的交換反應(yīng)幾乎是同時進行的，所產(chǎn)生的行的，所產(chǎn)生的H和和OH隨即合成隨即合成H2O，交換反應(yīng)進行得很徹底，出水

48、水質(zhì)好。陰、，交換反應(yīng)進行得很徹底，出水水質(zhì)好。陰、陽離子幾乎全部除盡，出水電導(dǎo)率可達(dá)陽離子幾乎全部除盡，出水電導(dǎo)率可達(dá)0.2 S/cm，SiO2可達(dá)可達(dá)20g/L?；旌洗驳年枠洹；旌洗驳年枠渲弥肦H表示，陰樹脂用表示，陰樹脂用ROH表示，其工作原理可用下列反應(yīng)式表示：表示，其工作原理可用下列反應(yīng)式表示： Ca2+ SO42 Ca SO4RHROHMg2+ Cl- =R Mg R Cl H2O Na+ HCO3- Na HCO3 K+ HSiO3- K HSiO3121212121212混合床中的樹脂失效之后，應(yīng)先將陰、陽樹脂進行分離，然后分別進行再生?；旌洗仓械臉渲е螅瑧?yīng)先將陰、陽

49、樹脂進行分離，然后分別進行再生?；旌洗仓嘘帯㈥枠渲恼_選擇是確保出水水質(zhì)和提高再生水平的關(guān)鍵，因此，混合床中陰、陽樹脂的正確選擇是確保出水水質(zhì)和提高再生水平的關(guān)鍵，因此，樹脂的選擇應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：樹脂的選擇應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：（1）為了保證陰、陽樹脂在再生時分層良好，就要有一定的相對密度差。要）為了保證陰、陽樹脂在再生時分層良好，就要有一定的相對密度差。要求濕真相對密度陽樹脂比陰樹脂大求濕真相對密度陽樹脂比陰樹脂大15%-20%，至少不得小于，至少不得小于10%。（2）當(dāng)出水水質(zhì)要求高時，混合床中的樹脂必須選用強酸性陽樹脂和強堿性）當(dāng)出水水質(zhì)要求高時，混合床中的樹脂必須選用強酸性陽樹脂和強堿

50、性陰樹脂相配合。如果用強酸性陽樹脂和弱堿性陰樹脂匹配，或是弱堿性陽樹脂和陰樹脂相配合。如果用強酸性陽樹脂和弱堿性陰樹脂匹配，或是弱堿性陽樹脂和強堿性陰樹脂相匹配時，則出水水質(zhì)就會降低。強堿性陰樹脂相匹配時，則出水水質(zhì)就會降低。 （3）由于混合床的交換流速比較高，有時超過）由于混合床的交換流速比較高，有時超過50m/h，樹脂的磨損較為嚴(yán)重，樹脂的磨損較為嚴(yán)重，必須選用高強度和耐磨性能好的陰、陽樹脂。特別是陽樹脂，如果磨損破碎后，會必須選用高強度和耐磨性能好的陰、陽樹脂。特別是陽樹脂，如果磨損破碎后，會使樹脂分層造成困難，也影響出水水質(zhì)和周期制水量。使樹脂分層造成困難，也影響出水水質(zhì)和周期制水量。

51、混合床的除鹽處理可以單獨使用，例如用于處理回收的鍋爐蒸汽凝結(jié)水等。但混合床的除鹽處理可以單獨使用，例如用于處理回收的鍋爐蒸汽凝結(jié)水等。但在高參數(shù)的鍋爐中，由于鍋爐補給水的用量較大，水質(zhì)要求又高，所以，往往作二在高參數(shù)的鍋爐中，由于鍋爐補給水的用量較大，水質(zhì)要求又高，所以，往往作二級除鹽使用，即在一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)的后面，串聯(lián)混合床除鹽處理，以進一步純化級除鹽使用，即在一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)的后面，串聯(lián)混合床除鹽處理，以進一步純化水質(zhì)。水質(zhì)。混合床的陰、陽樹脂分層不明顯的主要原因有：混合床的陰、陽樹脂分層不明顯的主要原因有：（1）陰、陽樹脂的密度相差太小，難以分離）陰、陽樹脂的密度相差太小，難以分離（2

52、）反洗分層時的流速太低，樹脂的膨脹高度不夠；）反洗分層時的流速太低，樹脂的膨脹高度不夠；（3）陽樹脂粉碎嚴(yán)重，密度減小，混雜在陰樹脂里，難以分離；）陽樹脂粉碎嚴(yán)重，密度減小，混雜在陰樹脂里，難以分離；（4）與樹脂的失效程度有關(guān)，失效程度大的，分層就容易，失效程度小的）與樹脂的失效程度有關(guān)，失效程度大的，分層就容易，失效程度小的難以分層。難以分層。 這是由于在進行離子交換時，樹脂吸附不同的離子之后，密度也各不相同，因這是由于在進行離子交換時，樹脂吸附不同的離子之后，密度也各不相同，因此，沉降的速度也不相同。例如對于陽樹脂，不同型的密度排列為：此，沉降的速度也不相同。例如對于陽樹脂，不同型的密度排

53、列為：pHpNH4pCapNapKBa對于陰樹脂不同型的密度排列為：對于陰樹脂不同型的密度排列為：pOHpClpCO3pHCO3pNO3 SO42NO3ClHCO3 用弱堿性陰樹脂處理水時，此水的pH值有一定的限制，一般只能在水的pH5molL 酸度酸度原水中原水中Cl+SO42-+O.2mmolL陰床的終點控制：出水化驗：電導(dǎo)率、硅酸根（以陰床的終點控制：出水化驗：電導(dǎo)率、硅酸根（以SiO2計）、堿度、計）、堿度、pH 終點：電導(dǎo)率終點：電導(dǎo)率5S/cm,硅酸根（以硅酸根（以SiO2計計)100g/L終點控制器控制：以電導(dǎo)率與制水量的乘積為信號的終點控制終點控制器控制：以電導(dǎo)率與制水量的乘積

54、為信號的終點控制5、陰床出水電導(dǎo)率始終較高原因：、陰床出水電導(dǎo)率始終較高原因：陰床經(jīng)過再生后投入運行，但電導(dǎo)率始終較高，要使其降下來也比較難，發(fā)陰床經(jīng)過再生后投入運行，但電導(dǎo)率始終較高，要使其降下來也比較難，發(fā)生此種情況的原因可能是：生此種情況的原因可能是：（1）陽床的出水）陽床的出水Na含量太高，當(dāng)超過含量太高，當(dāng)超過500g/L時，陰床出水電導(dǎo)率升高比較時，陰床出水電導(dǎo)率升高比較明顯。明顯。Na高，可能是陽床產(chǎn)生偏流泄漏高，可能是陽床產(chǎn)生偏流泄漏Na+，或是制水周期將結(jié)束，樹脂將要失，或是制水周期將結(jié)束，樹脂將要失效引起的。效引起的。（2）陰床前設(shè)有脫碳器的，要檢查一下脫碳效率。有時可能由

55、于）陰床前設(shè)有脫碳器的，要檢查一下脫碳效率。有時可能由于CO2未能去未能去除，水中除，水中HCO3含量高，增加了陰床的負(fù)荷，致使電導(dǎo)率升高。此外，還要檢查含量高，增加了陰床的負(fù)荷，致使電導(dǎo)率升高。此外，還要檢查一個周圍的空氣，是否受到污染，因為這些污染物質(zhì)，可由鼓風(fēng)機吸入溶于水中一個周圍的空氣，是否受到污染，因為這些污染物質(zhì)，可由鼓風(fēng)機吸入溶于水中。如是氨廠，有時大氣中有可能含氨，當(dāng)鼓風(fēng)機吸入后，在除碳器中溶于水，因。如是氨廠，有時大氣中有可能含氨，當(dāng)鼓風(fēng)機吸入后，在除碳器中溶于水，因而使水中而使水中NH4增加，以致影響陰床出水電導(dǎo)率的升高。增加，以致影響陰床出水電導(dǎo)率的升高。（3）陰床用）陰

56、床用NaOH再生后，沒有置換好，或是正洗不徹底，再生后，沒有置換好，或是正洗不徹底，Na+殘留于陰樹脂殘留于陰樹脂中，當(dāng)制水時釋放于水中，也會使出水的電導(dǎo)率升高。中，當(dāng)制水時釋放于水中，也會使出水的電導(dǎo)率升高。（4）由于疏忽，陰床混入了陽離子交換樹脂，在陰床再生時，變成鈉型樹脂）由于疏忽，陰床混入了陽離子交換樹脂，在陰床再生時，變成鈉型樹脂混雜在陰樹脂中，而在制水時放出混雜在陰樹脂中，而在制水時放出Na+，因此，陰床的出水電導(dǎo)率始終較高。，因此，陰床的出水電導(dǎo)率始終較高。其中以（其中以（2）法控制，比較合理也比較簡單，但電導(dǎo)儀、硅酸根表要可靠。）法控制，比較合理也比較簡單，但電導(dǎo)儀、硅酸根表要

57、可靠。此外，陽床的終點控制也有用此外，陽床的終點控制也有用pNa表示的，以控制表示的，以控制Na小于小于200 g/L；有的正；有的正在研制以電導(dǎo)率與制水量的乘積為信號的終點控制器?；旌洗策€有以進出水的壓差在研制以電導(dǎo)率與制水量的乘積為信號的終點控制器?；旌洗策€有以進出水的壓差來控制的，但是，壓差與交換流速、樹脂的性能有關(guān)，要根據(jù)具體情況通過試驗確來控制的，但是，壓差與交換流速、樹脂的性能有關(guān)，要根據(jù)具體情況通過試驗確定，當(dāng)壓差超過一定值時，即停止運行，進行再生處理。定，當(dāng)壓差超過一定值時，即停止運行，進行再生處理。6、陰床再生效率低的主要原因有：、陰床再生效率低的主要原因有：（1）再生時堿液

58、的溫度比較低，黏度大，化學(xué)活動性能差，再生效果差。但）再生時堿液的溫度比較低，黏度大，化學(xué)活動性能差，再生效果差。但是加溫也要適中，加溫過高會使陰樹脂的交換基團分解，樹脂也會變質(zhì)失效。因此是加溫也要適中，加溫過高會使陰樹脂的交換基團分解，樹脂也會變質(zhì)失效。因此，將堿加溫的溫度范圍是：對強堿性陰樹脂（，將堿加溫的溫度范圍是：對強堿性陰樹脂（I型）型）35-50，強堿性陰樹脂（，強堿性陰樹脂（型型）30-40；對于弱堿性陰樹脂以；對于弱堿性陰樹脂以25-30為宜。在上述溫度下，最容易置換陰樹脂為宜。在上述溫度下，最容易置換陰樹脂中的中的HSiO3-，并可提高陰樹脂的工作交換容量，再生液溫度每提高，

59、并可提高陰樹脂的工作交換容量，再生液溫度每提高1，工作交換，工作交換容量可以提高容量可以提高0.6%，去硅效果可提高，去硅效果可提高1.7%。（2）再生液中的雜質(zhì)較多，如果堿液中）再生液中的雜質(zhì)較多，如果堿液中NaCl、Na2CO3以及重金屬等含量很高以及重金屬等含量很高，也會使陰床的再生效率降低。有時候在貯存或運輸?shù)倪^程中，進入較多的鐵質(zhì)，也會使陰床的再生效率降低。有時候在貯存或運輸?shù)倪^程中，進入較多的鐵質(zhì)，會使陰樹脂受到污染，也會使再生效率降低。會使陰樹脂受到污染，也會使再生效率降低。（3）陰樹脂的有機污染、聚合膠體硅的沉積等很難以再生來消除，因此再生）陰樹脂的有機污染、聚合膠體硅的沉積等

60、很難以再生來消除，因此再生的效率低。的效率低。（4）再生時，堿液的濃度低，再生的流速過慢，都會降低再生效果。）再生時，堿液的濃度低，再生的流速過慢，都會降低再生效果。（5）陰樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性較差，易受氧化劑的侵蝕，尤其是季銨型的強堿性）陰樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性較差，易受氧化劑的侵蝕，尤其是季銨型的強堿性陰樹脂的季銨被氧化為叔、仲、伯胺，使交換基團降解，堿性減弱，再生效果差。陰樹脂的季銨被氧化為叔、仲、伯胺，使交換基團降解，堿性減弱，再生效果差。(二）、陽強除碳陰強混床陽強除碳陰強混床式二級除鹽系統(tǒng)工藝1、適用范圍：（1）進水總陽離子量小于10mmol/L,強酸性陰離子總量小于1.53.0mmol/L