鍋爐補給水除鹽系統周期制水量降低的原因分析及處理
【谷騰環保網訊】通過分(fen)析(xi)(xi)(xi)測(ce)量準確性、設備、樹脂再(zai)生、水質、樹脂性能(neng)等影(ying)響因素，確定(ding)陰(yin)(yin)樹脂受(shou)到有(you)(you)機(ji)物污(wu)(wu)染是(shi)造(zao)成某(mou)電(dian)廠鍋爐補給(gei)水一級除鹽(yan)系統周期(qi)制(zhi)水量降低的(de)(de)直接原(yuan)(yuan)因。提(ti)出并實施了三種(zhong)(zhong)處(chu)理方案(an)，均不(bu)同程度地提(ti)高了周期(qi)制(zhi)水量。比較(jiao)(jiao)并分(fen)析(xi)(xi)(xi)了三種(zhong)(zhong)方案(an)的(de)(de)優缺(que)點(dian)和效(xiao)果差(cha)異的(de)(de)原(yuan)(yuan)因，堿(jian)性氯化(hua)鈉復蘇法(fa)的(de)(de)效(xiao)果最佳，酸堿(jian)交(jiao)替處(chu)理法(fa)可作為短期(qi)應急(ji)方案(an)。分(fen)析(xi)(xi)(xi)了陰(yin)(yin)樹脂受(shou)有(you)(you)機(ji)物污(wu)(wu)染的(de)(de)根本原(yuan)(yuan)因，提(ti)供了一個較(jiao)(jiao)為完整的(de)(de)除鹽(yan)系統周期(qi)制(zhi)水量降低原(yuan)(yuan)因分(fen)析(xi)(xi)(xi)思路，提(ti)出了改善或解(jie)決樹脂受(shou)有(you)(you)機(ji)物污(wu)(wu)染問題的(de)(de)措施。
本文針對(dui)(dui)某電廠鍋爐補給水(shui)(shui)一(yi)級除(chu)鹽(yan)系統周期制水(shui)(shui)量降低(di)問題，從(cong)各方(fang)(fang)面(mian)影(ying)響因(yin)素分(fen)析了(le)其主要原因(yin)，提出(chu)(chu)并(bing)實施(shi)了(le)三種(zhong)處(chu)理方(fang)(fang)案(an)，解(jie)決了(le)周期制水(shui)(shui)量降低(di)問題，并(bing)比較(jiao)了(le)三種(zhong)處(chu)理方(fang)(fang)案(an)的優缺點。針對(dui)(dui)陰樹脂受有機物污(wu)染問題分(fen)析了(le)原因(yin)并(bing)提出(chu)(chu)了(le)建(jian)議(yi)措施(shi)和研究方(fang)(fang)向，對(dui)(dui)該問題的改(gai)善及解(jie)決具有一(yi)定的參(can)考價值。
01 周期制水量異常降低情況簡介
華(hua)中區域某電廠(chang)水(shui)(shui)源為江水(shui)(shui)，鍋(guo)爐(lu)補給水(shui)(shui)處(chu)理系統工藝流(liu)程為：原(yuan)水(shui)(shui)→機械加(jia)(jia)速澄清池（僅投(tou)加(jia)(jia)聚(ju)合氯化鋁）→無閥濾(lv)池→機械過濾(lv)器(qi)→活性炭過濾(lv)器(qi)→陽床(chuang)→除二(er)氧化碳器(qi)→陰床(chuang)→混床(chuang)→除鹽水(shui)(shui)箱(xiang)。
鍋爐(lu)補給水一級除(chu)鹽(yan)系統（陽(yang)床+陰(yin)(yin)床）共(gong)有(you)三列(lie)，陽(yang)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)均(jun)(jun)為(wei)(wei)001×7強酸(suan)性苯乙烯(xi)系陽(yang)離子交換樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)，陰(yin)(yin)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)均(jun)(jun)為(wei)(wei)201×7強堿(jian)性苯乙烯(xi)系陰(yin)(yin)離子交換樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)。運行時以(yi)陰(yin)(yin)床出水電導(dao)率(lv)超過5 μS/cm或二氧化硅(gui)含量超過100 μg/L為(wei)(wei)標準執行樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)再生程序。2019年(nian)12月，一級除(chu)鹽(yan)系統三列(lie)的(de)周(zhou)期(qi)(qi)制水量均(jun)(jun)持續為(wei)(wei)1 400～1500 m³左右，較(jiao)往年(nian)同期(qi)(qi)的(de)2 700～3000 m³有(you)較(jiao)大(da)幅度(du)下降(jiang)，且陰(yin)(yin)床失(shi)效時二氧化硅(gui)高于(yu)100 μg/L，但電導(dao)率(lv)仍(reng)未(wei)到達5 μS/cm，周(zhou)期(qi)(qi)制水量大(da)幅度(du)降(jiang)低(di)導(dao)致樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)再生頻繁，除(chu)鹽(yan)水產量低(di)，存在機組除(chu)鹽(yan)水補水量不足的(de)風險。
02 周期制水量異常降低原因分析
通常，導致鍋爐補(bu)給水一級除鹽系(xi)統周期制(zhi)水量(liang)下(xia)降(jiang)的原(yuan)因主(zhu)要(yao)有失效(xiao)判定指(zhi)標測量(liang)的準確性、設(she)備(bei)、再生、水質、季節變化(hua)、樹脂等(deng)方(fang)面(mian)。為此(ci)，從這六方(fang)面(mian)進行了(le)原(yuan)因排(pai)查。
2.1 失效判定指標測量的準確性
一級(ji)除(chu)鹽(yan)系(xi)統通(tong)常以陰(yin)床(chuang)(chuang)出水(shui)(shui)電導率、二氧化(hua)(hua)硅含量(liang)(liang)(liang)和陽床(chuang)(chuang)鈉離子含量(liang)(liang)(liang)作(zuo)為失(shi)效(xiao)判定標準(zhun)，監(jian)測(ce)指(zhi)標的(de)(de)準(zhun)確(que)(que)(que)性直接(jie)影(ying)響失(shi)效(xiao)終點的(de)(de)判斷，進而影(ying)響周期制水(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)統計的(de)(de)準(zhun)確(que)(que)(que)性。該電廠以一級(ji)除(chu)鹽(yan)系(xi)統陰(yin)床(chuang)(chuang)出水(shui)(shui)電導率、二氧化(hua)(hua)硅含量(liang)(liang)(liang)作(zuo)為其失(shi)效(xiao)判定標準(zhun)，通(tong)過對(dui)在線電導率表和硅表進行校驗、采用(yong)經檢定的(de)(de)便攜式(shi)電導率表進行比對(dui)、不同人(ren)員(yuan)手工分析二氧化(hua)(hua)硅含量(liang)(liang)(liang)，確(que)(que)(que)認指(zhi)標測(ce)量(liang)(liang)(liang)準(zhun)確(que)(que)(que)，可排除(chu)失(shi)效(xiao)判定指(zhi)標測(ce)量(liang)(liang)(liang)不準(zhun)確(que)(que)(que)導致周期制水(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)統計不準(zhun)確(que)(que)(que)的(de)(de)可能。
2.2 設備因素
影響(xiang)周期制水量降(jiang)低的設備因(yin)素有(you)：閥門(men)內(nei)漏(lou)(lou)(lou)、管(guan)道外漏(lou)(lou)(lou)、離(li)子交(jiao)換器內(nei)部缺陷引起偏(pian)(pian)流等。通(tong)過排查，未發現(xian)與(yu)運行(xing)(xing)及(ji)再生相(xiang)關的閥門(men)及(ji)管(guan)道存在內(nei)漏(lou)(lou)(lou)、外漏(lou)(lou)(lou)現(xian)象，運行(xing)(xing)時樹脂界面(mian)平整(zheng)，無偏(pian)(pian)流。因(yin)此，可以排除一級除鹽系統(tong)設備本身(shen)問題的影響(xiang)。
2.3 再生因素
影響周(zhou)期(qi)制水量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)因素(su)主要包括再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)工藝(yi)和再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)液質量(liang)(liang)(liang)，具體為：再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)方式（順流(liu)、逆流(liu)、動態(tai)、靜(jing)態(tai)）、再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)時(shi)間(jian)、再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)液濃度、再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)液流(liu)速、再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)溫度、再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)劑質量(liang)(liang)(liang)。經確認，樹(shu)脂再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)步序(xu)參數與(yu)往(wang)年(nian)相(xiang)(xiang)同，再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)操作均按(an)照規程進行，周(zhou)期(qi)制水量(liang)(liang)(liang)降低期(qi)間(jian)再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)液的(de)(de)溫度雖然(ran)較其(qi)他(ta)時(shi)間(jian)低，但與(yu)往(wang)年(nian)同期(qi)相(xiang)(xiang)當。而且每(mei)批(pi)次再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)所(suo)用酸堿的(de)(de)入廠驗(yan)收結果顯示酸堿質量(liang)(liang)(liang)符合要求，且其(qi)各項驗(yan)收指標無(wu)明顯變化，因此可排除再(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)因素(su)對周(zhou)期(qi)制水量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)影響。
2.4 水質因素
電廠取(qu)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)源(yuan)固定，查閱電廠近三(san)年(nian)的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質全分析報(bao)告，其中的(de)(de)(de)部分指標如表(biao)1所示。可見(jian)，每年(nian)12月份原(yuan)(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)含(han)鹽(yan)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)6月份高，但每年(nian)同(tong)期(qi)(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)含(han)鹽(yan)量(liang)(liang)(liang)無明顯變化(hua)，但有機物含(han)量(liang)(liang)(liang)（COD）呈上漲趨(qu)勢。檢(jian)測活(huo)性炭(tan)過濾器出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)COD為6 mg/L左右（見(jian)表(biao)2），已超出(chu)《發電廠化(hua)學(xue)設計規范》（DL 5068—2014）規定的(de)(de)(de)陽離子交換器進水(shui)(shui)(shui)(shui)COD要求（＜2 mg/L）。因此可排除原(yuan)(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)含(han)鹽(yan)量(liang)(liang)(liang)因素對周(zhou)期(qi)(qi)制水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)影響，但有機物含(han)量(liang)(liang)(liang)升高這(zhe)一因素可能導致(zhi)離子交換器樹脂受到污染而影響周(zhou)期(qi)(qi)制水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)。
2.5 季節因素
季(ji)節(jie)主要影(ying)響原水水質(zhi)和再生溫度，由于本(ben)次周期制水量降低是(shi)與(yu)往年同時期相(xiang)比較(jiao)，通過上述再生因素(su)和水質(zhi)因素(su)的分析，可(ke)排除季(ji)節(jie)因素(su)造成本(ben)次周期制水量異常(chang)降低的可(ke)能。
2.6 樹脂因素
樹(shu)脂(zhi)的性能會直(zhi)接影響周期制水量，為(wei)(wei)此取一(yi)(yi)級(ji)除鹽系統第一(yi)(yi)列(lie)的陽(yang)樹(shu)脂(zhi)和陰(yin)樹(shu)脂(zhi)進行檢測分(fen)析。目視陽(yang)樹(shu)脂(zhi)為(wei)(wei)金(jin)黃色，較出廠初始(shi)顏色無明顯加深(shen)；陰(yin)樹(shu)脂(zhi)為(wei)(wei)深(shen)棕色，較初始(shi)顏色嚴重(zhong)加深(shen)。將陰(yin)樹(shu)脂(zhi)用堿性氯化(hua)鈉（4%NaOH+10%NaCl）溶液浸泡后(hou)，溶液呈棕褐(he)色（見圖1）。
參照《火力(li)(li)發(fa)電廠水處(chu)理(li)用(yong)001×7強酸性(xing)陽離子交(jiao)換樹(shu)(shu)脂報廢標(biao)準(zhun)》（DL/T 673—2015）和(he)《火力(li)(li)發(fa)電廠水處(chu)理(li)用(yong)201×7強堿性(xing)陰離子交(jiao)換樹(shu)(shu)脂報廢技術導則》（DL/T 807—2019），對樹(shu)(shu)脂進行了(le)檢測分(fen)析，結果如表3所示。陽樹(shu)(shu)脂各項指(zhi)標(biao)正常，但陰樹(shu)(shu)脂的有(you)機物含量(liang)（以(yi)CODMn計）高(gao)達(da)7 914.9 mg/L，已達(da)到(dao)DL/T 807-2019中“CODMn≥2 500 mg/L”的報廢標(biao)準(zhun)。
陰樹(shu)脂(zhi)被(bei)有機物污染后(hou)，一(yi)般呈現以(yi)下特征：
①樹脂顏色加(jia)深，由最(zui)初的淡黃色或(huo)(huo)乳白色變為深棕色、棕褐色或(huo)(huo)者(zhe)黑褐色；
②再生時正洗用水(shui)量增加，周期制水(shui)量降低；
③出水電導(dao)率升高、pH下降；
④出水中(zhong)硅(gui)含量增大，陰床提前漏硅(gui)；
⑤工作(zuo)交換容量下降。
將該電廠(chang)一(yi)級(ji)除鹽系統周期制水(shui)量(liang)下降后(hou)的特(te)(te)征與(yu)上述(shu)特(te)(te)征進行(xing)對比發現，樹脂顏色(se)、浸泡(pao)液顏色(se)、出水(shui)水(shui)質變化、有(you)機(ji)物含量(liang)等方面與(yu)陰(yin)樹脂受(shou)有(you)機(ji)物污染后(hou)的特(te)(te)征基本(ben)一(yi)致。
2.7 小結
通過上述(shu)各方(fang)面影響因(yin)素分析(xi)，確(que)定陰樹脂受到有機物污(wu)染是導致該電(dian)廠一級除鹽(yan)系統周期制水量下降的(de)直接(jie)原(yuan)因(yin)。
03 陰樹脂受有機物污染原因分析
天然(ran)水中能引(yin)起(qi)陰樹(shu)脂(zhi)污(wu)染的有機物主要是腐(fu)植酸(suan)(suan)和富里(li)酸(suan)(suan)兩類(lei)物質，結構上帶有許多苯環、羧基(ji)(ji)和羥(qian)基(ji)(ji)等，屬于羧酸(suan)(suan)類(lei)混合物，分(fen)子(zi)尺寸(cun)大小不一。當含有機物的水通過陰樹(shu)脂(zhi)時會(hui)發生以下三種相互作用：
①陰(yin)樹(shu)脂對有(you)機物的(de)關(guan)卡作用，主(zhu)要為尺(chi)寸較(jiao)大的(de)有(you)機物經(jing)過(guo)樹(shu)脂內(nei)部孔道(dao)較(jiao)小的(de)部位(wei)時被卡住。
②陰(yin)樹(shu)脂(zhi)對有機物的(de)離子(zi)交(jiao)換作用，有機陰(yin)離子(zi)與(yu)樹(shu)脂(zhi)內部(bu)的(de)功能基團以化學(xue)鍵結合在樹(shu)脂(zhi)內部(bu)。
③陰樹(shu)脂(zhi)對有機物的(de)(de)物理吸附(fu)作用，基于相似相容原理，目前(qian)廣泛使用的(de)(de)苯乙烯系陰樹(shu)脂(zhi)與(yu)水中有機物的(de)(de)疏(shu)水性芳環之間存在較強的(de)(de)范德華引力(li)和(he)離子(zi)力(li)。
根據(ju)文獻(xian)可知(zhi)，混(hun)凝澄清對(dui)懸浮態有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的去(qu)(qu)除效(xiao)果較(jiao)好，但對(dui)溶解(jie)態有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的去(qu)(qu)除率極低，活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)對(dui)天然水中有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的去(qu)(qu)除率為20%左右(you)，但活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)的吸(xi)(xi)附(fu)能力隨(sui)著使(shi)用(yong)(yong)(yong)會逐(zhu)步降低直至(zhi)無(wu)效(xiao)，活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)如果不更新或者再(zai)生，最終其對(dui)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)幾乎無(wu)去(qu)(qu)除能力。該(gai)電(dian)廠采用(yong)(yong)(yong)混(hun)凝和活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)過濾器(qi)(qi)預處理(li)工藝(yi)，對(dui)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)具有(you)(you)一(yi)定的去(qu)(qu)除效(xiao)果，但活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)已使(shi)用(yong)(yong)(yong)近4年時(shi)間，未更換，只定期(qi)反洗(xi)。由活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)過濾器(qi)(qi)出水COD測試(shi)數據(ju)（見表2）可知(zhi)，活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)過濾器(qi)(qi)出水COD較(jiao)原(yuan)(yuan)水僅稍有(you)(you)降低，去(qu)(qu)除有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)效(xiao)果較(jiao)差，未被(bei)去(qu)(qu)除的有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)會與陰樹(shu)脂(zhi)發(fa)生上述3種相互作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，而且原(yuan)(yuan)水有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)含量逐(zhu)年上漲，經長(chang)期(qi)運行累積，越(yue)來越(yue)多的有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)會存于陰樹(shu)脂(zhi)中，最終導致陰樹(shu)脂(zhi)受有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)污染，且常規(gui)再(zai)生方法不能將其恢復至(zhi)正常水平(ping)。
04 三種處理方案及效果對比
針(zhen)對受有機(ji)物(wu)污染的(de)陰樹(shu)脂，可對其(qi)進(jin)行復(fu)蘇(su)(su)處理(li)來(lai)恢復(fu)其(qi)原有的(de)性(xing)(xing)能，常見的(de)復(fu)蘇(su)(su)方(fang)法(fa)(fa)有：堿(jian)(jian)性(xing)(xing)氯(lv)(lv)化(hua)鈉(na)復(fu)蘇(su)(su)法(fa)(fa)、氧(yang)化(hua)劑復(fu)蘇(su)(su)法(fa)(fa)、有機(ji)溶劑復(fu)蘇(su)(su)法(fa)(fa)等，其(qi)中(zhong)(zhong)以堿(jian)(jian)性(xing)(xing)氯(lv)(lv)化(hua)鈉(na)復(fu)蘇(su)(su)法(fa)(fa)最為(wei)常見。由于該電廠一級除(chu)鹽系(xi)統周(zhou)期(qi)制水(shui)量下降近一半，存(cun)在(zai)機(ji)組(zu)除(chu)鹽水(shui)供應不(bu)足的(de)風險(xian)。而(er)堿(jian)(jian)性(xing)(xing)氯(lv)(lv)化(hua)鈉(na)復(fu)蘇(su)(su)法(fa)(fa)中(zhong)(zhong)氯(lv)(lv)化(hua)鈉(na)需要采購周(zhou)期(qi)，且(qie)水(shui)處理(li)車(che)間無專用復(fu)蘇(su)(su)設(she)備，為(wei)盡快提高周(zhou)期(qi)制水(shui)量，保障(zhang)除(chu)鹽水(shui)供應，對一級除(chu)鹽系(xi)統的(de)三列陰樹(shu)脂先后(hou)分(fen)別進(jin)行了以下處理(li)方(fang)案(an)：再生工(gong)藝(yi)改進(jin)法(fa)(fa)、酸(suan)堿(jian)(jian)交(jiao)替處理(li)法(fa)(fa)、堿(jian)(jian)性(xing)(xing)氯(lv)(lv)化(hua)鈉(na)復(fu)蘇(su)(su)法(fa)(fa)。
4.1 再生工藝改進法
再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)強堿陰樹(shu)(shu)脂時(shi)，提高(gao)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)劑(ji)用(yong)量、再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)時(shi)間（樹(shu)(shu)脂與再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)劑(ji)的(de)(de)接(jie)觸時(shi)間）和(he)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)液溫度(du)可以改善除硅(gui)效果(guo)，提高(gao)樹(shu)(shu)脂的(de)(de)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)度(du)和(he)工(gong)作交(jiao)換容量。由(you)于該廠地處(chu)華中地區，水處(chu)理車間未配備熱(re)(re)水罐，無法加熱(re)(re)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)液，故采用(yong)“提高(gao)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)劑(ji)的(de)(de)用(yong)量和(he)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)時(shi)間”的(de)(de)改進(jin)(jin)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)工(gong)藝進(jin)(jin)行處(chu)理，具(ju)體為：陰樹(shu)(shu)脂再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)時(shi)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)液NaOH溶(rong)液的(de)(de)濃(nong)度(du)由(you)此前的(de)(de)3.0%提高(gao)至4.5%，再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)液輸送完畢(bi)進(jin)(jin)行置(zhi)換步驟(zou)之前，增加靜置(zhi)浸(jin)泡(pao)6 h，使再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)液與陰樹(shu)(shu)脂充分接(jie)觸。采用(yong)改進(jin)(jin)后的(de)(de)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)工(gong)藝再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)、運(yun)行2個(ge)周期(qi)后恢復至正常的(de)(de)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)工(gong)藝。
4.2 酸堿交替處理法
酸堿(jian)交(jiao)替處(chu)(chu)理(li)法步(bu)驟(zou)(zou)類似于新陰樹脂使(shi)用前的預處(chu)(chu)理(li)工藝，通過(guo)酸堿(jian)交(jiao)替處(chu)(chu)理(li)使(shi)樹脂轉型時的體積漲縮將樹脂孔徑內的有(you)機物釋放出來。酸堿(jian)交(jiao)替處(chu)(chu)理(li)法的主(zhu)要步(bu)驟(zou)(zou)如下：
（1）對陰樹(shu)(shu)脂(zhi)進行反洗，去除雜物和細小的樹(shu)(shu)脂(zhi)顆(ke)粒(li)，直到反洗出水澄清止。
（2）通入(ru)4.5%的NaOH溶液，流(liu)量15 m³/h，當(dang)出(chu)口濃(nong)度接近4%時，停(ting)止通入(ru)并浸(jin)泡8 h以上，然后用陽床出(chu)水或除鹽水沖洗至出(chu)水pH為7～8。
（3）通(tong)入4.5%的HCl溶液(ye)，流(liu)量15 m³/h，當(dang)出口濃度(du)接(jie)近4%時(shi)，停止(zhi)通(tong)入并浸(jin)泡8 h以上，然后用陽床出水(shui)或除鹽水(shui)沖洗(xi)至出水(shui)pH為7左右。
（4）按照(zhao)樹(shu)脂再(zai)(zai)生(sheng)工藝對樹(shu)脂進行再(zai)(zai)生(sheng)，其中再(zai)(zai)生(sheng)液NaOH溶液的(de)濃度(du)由(you)日常運(yun)行再(zai)(zai)生(sheng)時的(de)3.0%提高至4.5%。
（5）樹脂(zhi)(zhi)處理完畢后(hou)投(tou)入運行，此后(hou)樹脂(zhi)(zhi)失效后(hou)的再生(sheng)按照正常再生(sheng)工藝(yi)進行。
4.3 堿性氯化鈉復蘇法
堿性氯(lv)化鈉復(fu)蘇法一般(ban)采(cai)用(yong)4%NaOH+10%NaCl混(hun)合液在溫(wen)度40～45 ℃下對樹脂(zhi)進行復(fu)蘇。該方法利用(yong)鹽和堿對樹脂(zhi)中有機(ji)物的溶(rong)解和交換作用(yong)，將(jiang)有機(ji)物洗脫下來。由于該電廠水(shui)處理車間(jian)未配備熱(re)水(shui)罐(guan)，只能采(cai)用(yong)常溫(wen)（除鹽水(shui)水(shui)溫(wen)約10 ℃）進行復(fu)蘇，主要步驟如(ru)下：
（1）將樹脂儲存罐作為(wei)溶藥(yao)(yao)罐，用于配制4%NaOH+10%NaCl混合液，從溶藥(yao)(yao)罐人孔門加入(ru)NaOH、NaCl的同時進除鹽(yan)水(shui)，并接入(ru)壓(ya)縮空氣(qi)攪拌溶解均勻。
（2）對(dui)陰(yin)樹脂(zhi)進行反洗，去除雜(za)物(wu)和細小(xiao)的樹脂(zhi)顆粒，直到反洗出水澄清止。
（3）利用臨時管(guan)路和(he)加藥泵將(jiang)復(fu)蘇(su)液(ye)(ye)輸送至陰(yin)床中(zhong)，當復(fu)蘇(su)液(ye)(ye)上升到中(zhong)視孔中(zhong)上部位置時停加藥泵，樹(shu)脂在復(fu)蘇(su)液(ye)(ye)中(zhong)浸(jin)泡12 h后(hou)排空復(fu)蘇(su)液(ye)(ye)，并用2倍陰(yin)床體(ti)積的沖(chong)洗(xi)水沖(chong)洗(xi)樹(shu)脂。
（4）考慮(lv)到復(fu)(fu)蘇液溫度(du)較(jiao)低，為提高復(fu)(fu)蘇效果，重復(fu)(fu)上(shang)述步驟2和步驟3，再進(jin)行一(yi)次(ci)復(fu)(fu)蘇處理，完畢后直接用陽床(chuang)出水沖洗陰床(chuang)至陰床(chuang)出水電導(dao)率小于5 μS/cm。
（5）按照樹脂再(zai)生(sheng)工藝對樹脂進(jin)行再(zai)生(sheng)，其中再(zai)生(sheng)液NaOH溶液的濃度由日(ri)常運行再(zai)生(sheng)時的3.0%提(ti)高至4.5%。
（6）樹脂(zhi)處(chu)理(li)完畢后投入運行，此后樹脂(zhi)失效后的再生按照(zhao)正常再生工藝進(jin)行。
4.4 三種處理方案的效果對比及分析
受有機物污染后(hou)的一級除鹽三列陰(yin)樹脂分別(bie)先后(hou)采用上(shang)述三種處理方法后(hou)，運行7個周期(qi)后(hou)，其周期(qi)制水量的統計結(jie)果(guo)如表(biao)4所示。
由表3可(ke)知，相對于處理前的(de)(de)周(zhou)期(qi)制水量1 400～1 500 m³，三種處理方案均(jun)可(ke)不同程度地提高周(zhou)期(qi)制水量，其中堿性氯(lv)化鈉復蘇法的(de)(de)處理效果最(zui)佳，周(zhou)期(qi)制水量可(ke)恢復至3 000～3 200 m³，并且已略微超過往年(nian)同期(qi)水平（2 700～3 000 m³）。
根據文獻報道，影響樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)中有機物(wu)(wu)洗(xi)脫效(xiao)(xiao)果(guo)的(de)主要因素為樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)體積變化(hua)和(he)洗(xi)脫液(ye)的(de)酸(suan)堿(jian)性。首先，樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)收(shou)縮(suo)程度(du)(du)(du)越(yue)高，有機物(wu)(wu)的(de)去除效(xiao)(xiao)果(guo)越(yue)好。當樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)顆(ke)粒收(shou)縮(suo)時，周圍(wei)離(li)子(zi)向樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)內部的(de)滲透壓(ya)降(jiang)低，憑借范德(de)華力吸附(fu)在樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)上(shang)的(de)有機物(wu)(wu)在擠(ji)壓(ya)的(de)作用下(xia)被剝離(li)下(xia)來，因此(ci)通過調(diao)整復(fu)蘇液(ye)的(de)組成使樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)發(fa)生膨脹與收(shou)縮(suo)可(ke)提高有機物(wu)(wu)的(de)洗(xi)脫效(xiao)(xiao)果(guo)。其(qi)次，在堿(jian)性環境(jing)下(xia)，一方面樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)骨架上(shang)結(jie)合的(de)有機物(wu)(wu)可(ke)被氫(qing)氧根交換(huan)下(xia)來，另一方面大分子(zi)有機物(wu)(wu)（弱有機酸(suan)）可(ke)被轉化(hua)為離(li)子(zi)態有機物(wu)(wu)，其(qi)可(ke)移動性增加，因此(ci)提高NaOH的(de)濃度(du)(du)(du)可(ke)降(jiang)低有機物(wu)(wu)與樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)結(jie)合強度(du)(du)(du)，從(cong)而改善有機物(wu)(wu)的(de)洗(xi)脫效(xiao)(xiao)果(guo)。
對于上述(shu)三種(zhong)復(fu)蘇方案(an)，再生(sheng)工藝改(gai)(gai)進(jin)法通(tong)過(guo)(guo)提(ti)高NaOH的(de)(de)(de)濃度來改(gai)(gai)善有(you)機物(wu)(wu)的(de)(de)(de)洗(xi)(xi)脫(tuo)效(xiao)果，周期制(zhi)水量有(you)所(suo)提(ti)升。酸堿交替處(chu)理法在(zai)此(ci)(ci)基礎上增(zeng)加了(le)一(yi)次樹(shu)脂轉型時(shi)的(de)(de)(de)溶脹(zhang)、收縮(suo)過(guo)(guo)程，處(chu)理效(xiao)果進(jin)一(yi)步改(gai)(gai)善。而堿性(xing)(xing)氯化鈉復(fu)蘇法則又增(zeng)加了(le)無(wu)數次的(de)(de)(de)溶脹(zhang)、收縮(suo)過(guo)(guo)程，當樹(shu)脂浸泡在(zai)堿性(xing)(xing)氯化鈉復(fu)蘇液中時(shi)，除了(le)離子交換(huan)作用(yong)(yong)，還通(tong)過(guo)(guo)NaOH和NaCl的(de)(de)(de)無(wu)數次交替作用(yong)(yong)，在(zai)反復(fu)收縮(suo)和膨脹(zhang)過(guo)(guo)程中產(chan)生(sheng)擠壓力，破(po)壞(huai)有(you)機污染物(wu)(wu)和樹(shu)脂骨架(jia)之間的(de)(de)(de)范德華(hua)力，從而使(shi)有(you)機物(wu)(wu)從樹(shu)脂內(nei)部(bu)擠壓出，大大提(ti)高了(le)有(you)機物(wu)(wu)的(de)(de)(de)洗(xi)(xi)脫(tuo)效(xiao)果，因此(ci)(ci)其效(xiao)果較(jiao)其余兩種(zhong)方案(an)更好。
就三種(zhong)處(chu)理方(fang)案的(de)(de)優缺(que)點(dian)而言，堿性(xing)氯化(hua)鈉復蘇法(fa)的(de)(de)效(xiao)果(guo)最佳，但需(xu)要額外采購藥劑、安裝臨時(shi)管路和加藥泵，工作量較(jiao)其余(yu)兩種(zhong)方(fang)案更(geng)大；酸堿交替(ti)處(chu)理法(fa)的(de)(de)效(xiao)果(guo)適(shi)中，該方(fang)法(fa)可直接利(li)用(yong)現有的(de)(de)設(she)備(bei)和藥品，操作更(geng)為(wei)簡(jian)捷，可作為(wei)應對有機(ji)物污染導致陰(yin)樹脂周期制水量降低(di)的(de)(de)應急(ji)使用(yong)方(fang)案。
05 結 語
隨著天然水(shui)(shui)(shui)體水(shui)(shui)(shui)質惡化(hua)、城市中水(shui)(shui)(shui)和(he)廠內廢水(shui)(shui)(shui)回用(yong)(yong)比例逐(zhu)步增大，有機(ji)(ji)物污(wu)染已成為離子交換樹脂應用(yong)(yong)所面(mian)臨的(de)一(yi)個(ge)嚴(yan)重(zhong)問(wen)題。本文針(zhen)對(dui)鍋爐(lu)補(bu)給(gei)水(shui)(shui)(shui)一(yi)級除鹽系統周期(qi)制水(shui)(shui)(shui)量(liang)降低問(wen)題，通過(guo)各(ge)方面(mian)影響(xiang)因素的(de)分析，查明了陰樹脂受到有機(ji)(ji)物污(wu)染是直接(jie)原(yuan)因，原(yuan)水(shui)(shui)(shui)有機(ji)(ji)物含量(liang)逐(zhu)年上漲且預處理(li)(li)工藝對(dui)有機(ji)(ji)物的(de)去除率(lv)低是根(gen)本原(yuan)因。通過(guo)采取(qu)三種處理(li)(li)方案，均不同(tong)程度地提高了周期(qi)制水(shui)(shui)(shui)量(liang)，其(qi)中堿性氯化(hua)鈉復(fu)蘇法的(de)效果最佳。
雖(sui)然通(tong)過(guo)定(ding)期樹(shu)脂(zhi)復(fu)蘇可(ke)(ke)恢復(fu)樹(shu)脂(zhi)部(bu)分性能(neng)，但(dan)未徹底解決樹(shu)脂(zhi)有(you)機物(wu)污染(ran)(ran)問題。對于不同(tong)類(lei)型有(you)機物(wu)污染(ran)(ran)的樹(shu)脂(zhi)，同(tong)一復(fu)蘇液(ye)配方(fang)的效果可(ke)(ke)能(neng)存(cun)在較大(da)差異，因此實際中可(ke)(ke)能(neng)還(huan)需(xu)要(yao)進(jin)行篩選試驗(yan)對復(fu)蘇液(ye)配方(fang)進(jin)行調整(zheng)，或(huo)者輔(fu)助專門的化學藥劑進(jin)行處理。為(wei)改善(shan)樹(shu)脂(zhi)受有(you)機物(wu)污染(ran)(ran)問題，基于現有(you)成熟技術，可(ke)(ke)從以下(xia)幾方(fang)面進(jin)行考慮：
①在離子交換(huan)器前的預處理(li)(li)工藝中增(zeng)加氧(yang)化處理(li)(li)、絮凝處理(li)(li)、活性炭、膜系統等可以(yi)部(bu)分去除有機物的工藝；
②水處理車間(jian)增加再生用(yong)熱水罐，并每年對強堿性陰樹脂復(fu)蘇1次；
③使(shi)用抗有(you)(you)機物污染更強(qiang)的樹(shu)脂(zhi)，例如丙烯酸系強(qiang)堿性陰樹(shu)脂(zhi)。而(er)研(yan)發(fa)高效去(qu)除補給水中有(you)(you)機物的新(xin)型工藝、研(yan)究合成抗有(you)(you)機物污染強(qiang)的新(xin)型樹(shu)脂(zhi)，可作為一(yi)個研(yan)究方向，從而(er)徹(che)底(di)解決(jue)樹(shu)脂(zhi)的有(you)(you)機物污染問題。
作者：王 浩；作者單(dan)位：中(zhong)國大唐集團科(ke)學技術研究(jiu)院有限(xian)公司中(zhong)南電(dian)力試(shi)驗研究(jiu)院。
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