除鹽水電導(dǎo)率異常超標(biāo)原因查找及處理

（廣州永興環(huán)保能源有限公司 廣州 510070）

摘 要： 針對化學(xué)除鹽水系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)除鹽水電導(dǎo)率異常超標(biāo)的現(xiàn)象，通水質(zhì)查定試驗分析，系統(tǒng)查漏等手段找出了混床出水、除鹽水、給水等電導(dǎo)率異常的原因是水樣中TOC超標(biāo)，TOCi值異常，雙室浮動陰床漏入陽樹脂碎末，其主要來源為陽樹脂有機物溶解及破碎所致。通過更換陽樹脂、陰樹脂、加強前級預(yù)處理系統(tǒng)后解決了上述問題，各指標(biāo)恢復(fù)正常。

關(guān)鍵詞： 陽樹脂；電導(dǎo)率；漏硅；TOC；TOCi；溶出有機物

1概述

某燃煤熱電廠裝機容量180MW， 該項目位于某環(huán)保工業(yè)園內(nèi)，環(huán)保工業(yè)園區(qū)集中供熱、供水及集中污水處理，實現(xiàn)水資源循環(huán)利用，使漂染工業(yè)實現(xiàn)環(huán)保、循環(huán)、持續(xù)發(fā)展。園區(qū)供熱量約1000t/h，且熱戶用汽量每年呈10%趨勢增長，電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)為UF+RO+一級除鹽（陽浮動床+陰雙室浮動床）+混床。

2存在問題

因陽樹脂破碎率達到報廢標(biāo)準(zhǔn)，通過兩措技改項目于2016年6月份開始相繼更換新樹脂。更換樹脂期間，系統(tǒng)運行過程于2016年7月份發(fā)現(xiàn)除鹽水電導(dǎo)率超標(biāo)且呈無規(guī)律上漲趨勢，最高升至1.0μs/cm，正常在0.26μs/cm，除鹽水PH<6.0，特別在失效床轉(zhuǎn)投備運床時影響劇烈；超標(biāo)期間機組各水質(zhì)氫電導(dǎo)超標(biāo)；2×30MW 和2×60MW機組爐水PH三次出現(xiàn)低于9.0控制下限；陰床再生不合格等問題。通過實驗室常規(guī)化驗發(fā)現(xiàn)，除電導(dǎo)率超標(biāo)和PH異常外，其他各項指標(biāo)（Na+、SiO2）均在合格范圍內(nèi)。樹脂通過常規(guī)復(fù)蘇手段難以恢復(fù)水質(zhì)正常。電導(dǎo)率是反應(yīng)水汽指標(biāo)的重要指標(biāo)，電導(dǎo)率超標(biāo)表明水汽對熱力系統(tǒng)腐蝕、積鹽、結(jié)垢傾向增加，按照水汽劣化三級處理標(biāo)準(zhǔn)需要按時恢復(fù)正常，否則需停爐處理，造成巨大經(jīng)濟損失和熱用戶停產(chǎn)等問題。因此需盡快分析原因，并采取有效措施處理。

3原因查找

主要從試驗儀器、在線表計、水源、設(shè)備、樹脂（陰、陽、混）質(zhì)量和有機物污染、再生藥劑、再生操作、系統(tǒng)查漏、除鹽水電導(dǎo)率超標(biāo)對機組熱力設(shè)備影響等方面來排查。通過樹脂小交換柱試驗、系統(tǒng)短接實驗、各級水質(zhì)、陽、陰樹脂化驗分析報告等手段，使用排除法來查找分析。首先從宏觀來分析除鹽水電導(dǎo)率升高原因；再從微觀來細(xì)化分析，具體是什么離子引起除鹽水電導(dǎo)率，通過除鹽水水質(zhì)對比試驗、離子交換系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)分析、樹脂性能分析、各級出水水質(zhì)有機物種類分析、各級水質(zhì)離子色譜分析、小交換柱試驗等手段來驗證結(jié)論，提供有力數(shù)據(jù)支持。為考察除鹽水電導(dǎo)率異常期間對熱力設(shè)備腐蝕、結(jié)垢等影響程度，#2機組停運期間割受熱面水冷壁管段檢查，檢查割管樣品是否發(fā)生減薄和酸性腐蝕現(xiàn)象。

3.1實驗儀器、在線表計通過比對和校核后排除其影響，再生用酸堿送檢測試合格，設(shè)備查漏通過解列法蘭、壓力、水質(zhì)化驗（PH、DD）等參數(shù)排除生水泄漏和酸堿泄漏影響。檢查值班人員再生操作過程，嚴(yán)格按照操作票執(zhí)行，再生液濃度正常，排除人為因素。水源通過比對前三年原水全分析報告中各陰陽離子、COD、TDS、SS等含量未發(fā)現(xiàn)明顯變化，排除水源水質(zhì)波動影響。

3.2通過以上手段未能有效解決問題，我們積極聯(lián)系電科院、西安熱工研究院、樹脂廠家、查閱技術(shù)資料、以及出現(xiàn)過除鹽水電導(dǎo)率異常的兄弟電廠3家。重點從以下幾個方面開展：

3.2.1系統(tǒng)各級出水TOC比對

通過我們同技術(shù)專家分析匯總分析認(rèn)為，樹脂有機物溶出率較高，進口樹脂在<1%，且樹脂比較穩(wěn)定。

3.3陽樹脂質(zhì)檢

陽床樹脂按照國標(biāo)DL519-2014三次取樣化驗發(fā)現(xiàn)新樹脂含水率、破碎率雖然達標(biāo)但呈上升趨勢。

3.4陰樹脂污染問題

關(guān)于陰樹脂有機物污染問題，這里筆者分為水源有機無污染和陽樹脂有機物溶解對陰樹脂的污染。

3.4.1陰樹脂污染檢測：取樣發(fā)現(xiàn)強陰樹脂外觀顏色升深棕色、陰樹脂有機物含量弱陰：2011mg/L，強陰：1721mg/L（報廢標(biāo)準(zhǔn)≤2500mg/L）、出水呈酸性。

3.4.2 陽樹脂有機物溶解（TOC）污染陰樹脂，已有權(quán)威機構(gòu)和專家研究認(rèn)為：陽樹脂磺酸類有機物脫落，進入陰床后被陰樹脂吸附，陰床通過反洗、復(fù)蘇、再生等手段都不能將此類物質(zhì)解析出來，進而影響陰樹脂出水電導(dǎo)率，但在混床出水電導(dǎo)率的影響就很明顯。

3.5陰樹脂漏硅問題

除鹽水電導(dǎo)率異常期間，陰床出水電導(dǎo)率由0.20μs/cm上升至0.80μs/cm，經(jīng)常出現(xiàn)硅含量維持40-80μg/L的趨勢運行，出水Na+由正常的4.0μg/L維持在20μg/L，雖通過復(fù)蘇手段可以緩解，但不能徹底解決，另外陰、混床再生效果差，正洗和順洗時間也由原來的30min延長至2h。查閱相關(guān)技術(shù)資料和咨詢專家符合陰樹脂混入陽樹脂的現(xiàn)象。

3.6小交換柱試驗和離子交換系統(tǒng)短接試驗

3.6.1小交換柱實驗結(jié)果

（1） 反滲透產(chǎn)水+混床，混床出水電導(dǎo)率0.08μs/cm；

（2） 反滲透產(chǎn)水+陰離子交換系統(tǒng)+混床系統(tǒng)試驗，混床出水電導(dǎo)率0.08μs/cm；

（3）反滲透產(chǎn)水+陽離子交換系統(tǒng)+混床系統(tǒng)試驗，混床出水電導(dǎo)0.30～0.70μs/cm；

（4） 反滲透產(chǎn)水+陽離子交換系統(tǒng)+陰離子交換系統(tǒng)+混床系統(tǒng)試驗，混床出水電導(dǎo)率0.30～0.60μs/cm；

3.6.2離子交換系統(tǒng)短接試驗

利用陽樹脂擦洗罐和強弱陰樹脂擦洗罐，抽空一臺陽床和一臺陰床樹脂至擦洗罐，短接陽床、陰床，反滲透出水直接進混床試驗。

（1） 反滲透產(chǎn)水+混床，混床出水電導(dǎo)率0.08μs/cm；

（2） 反滲透產(chǎn)水+陰離子交換系統(tǒng)+混床系統(tǒng)試驗，混床出水電導(dǎo)率0.08μs/cm；

（3）反滲透產(chǎn)水+陽離子交換系統(tǒng)+混床系統(tǒng)試驗，混床出水電導(dǎo)0.13～0.63μs/cm；

（4） 反滲透產(chǎn)水+陽離子交換系統(tǒng)+陰離子交換系統(tǒng)+混床系統(tǒng)試驗，混床出水電導(dǎo)率0.18～0.51μs/cm；

綜合前期數(shù)據(jù)分析陰樹脂的污染是陽樹脂破碎、降解、以及我司制水系統(tǒng)的運行方式等原因長期共同作用的結(jié)果。

4主因確定

4.1新?lián)Q的陽樹脂有機物溶解，造成除鹽水電導(dǎo)率儀長超標(biāo)，且影響機組氫電導(dǎo)超標(biāo)和爐水PH頻繁出現(xiàn)降低現(xiàn)象。另外檢測除鹽水TOCi值1120μg/L，表明水樣有機物中存在鹵素、硫等元素，會引起熱力系統(tǒng)腐蝕，特別是“三管”腐蝕問題。

5處理措施

（1）更換陽樹脂，采購技術(shù)協(xié)議按照《發(fā)電廠用離子交換樹脂驗收標(biāo)準(zhǔn)DL519-2014》中相關(guān)陽樹脂標(biāo)準(zhǔn)，需要按照附錄C離子交換樹脂中有機物溶出測定方法，加測TOC和TOCi值，因此值無標(biāo)準(zhǔn)范圍，需同國外同類型樹脂作出比較。由于前級預(yù)處理不完善，以及在淡水期化學(xué)制水用工業(yè)凈水作為水源直進陽床+陰床，加劇陰樹脂有機物污染，陰樹脂也一起更換。

（2）在除鹽水電導(dǎo)率未恢復(fù)合格的階段，通過水質(zhì)分析得出：當(dāng)爐水水質(zhì)出現(xiàn)波動時，應(yīng)減少除鹽水補水量，減少對外供氣量，通過加藥和排污操作恢復(fù)各項指標(biāo)在合格范圍內(nèi)。

（3）機組停運大修期間割“三管”分析化驗，重點測厚。檢查汽機末級葉片積鹽情況，垢樣分析化驗重點對比鐵含量是否升高。

6結(jié)論和討論

綜上所述，通過水樣離子光譜分析、TOC、TOCi檢測、以及系統(tǒng)查漏， 小交換柱試驗、水處理系統(tǒng)短接實驗等方法從諸多影響因素中找出陽樹脂有機物溶解是引起化學(xué)水處理系統(tǒng)電導(dǎo)率等其它指標(biāo)異常的主因。筆者認(rèn)為，因此類樹脂為二次聚合產(chǎn)物，只有在使用過程中才會表現(xiàn)出來對除鹽水電導(dǎo)率的影響，所以電廠化學(xué)再更換樹脂過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)操作，多臺設(shè)備更換時，應(yīng)留足6-12個月的觀察期，逐臺更換，確保平穩(wěn)，以免因除鹽水電導(dǎo)率超標(biāo)原因頻繁引起“三管”泄漏造成停機處理等經(jīng)濟損失，以及電廠和樹脂廠家在合同糾紛處理中的被動。因我司陽、陰床是浮動床在低流量運行時可考慮反滲透出水織錦混床來制備除鹽水。

參考文獻

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作者簡介：胡軍紅 2006年畢業(yè)于長沙理工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，長期從事電廠化學(xué)專業(yè)工作。