除鹽水系統(tǒng)常見問題及處理措施

翟雪淇

摘要：除鹽水指的并不是將水中鹽類被全部去除干凈，因?yàn)榧夹g(shù)上的原因和出于制水成本上的考慮，依據(jù)不同的用途，則就允許除鹽水包含一些微量的雜質(zhì)，除鹽水之中的雜質(zhì)越少，其水純度也會(huì)變得越高，本文主要分析了除鹽水系統(tǒng)常見問題及處理措施。

關(guān)鍵詞：除鹽水系統(tǒng)；常見問題；處理措施

近年來，隨著膜法處理技術(shù)的日趨成熟完善反滲透膜已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水處理和物料分離領(lǐng)域。除鹽水系統(tǒng)中的除鹽水是指不含有礦物質(zhì)的水，除鹽水不僅對我們的健康產(chǎn)生威脅，還對生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生不利影響。除鹽水會(huì)對周邊環(huán)境產(chǎn)生腐蝕作用，降低生產(chǎn)設(shè)備的使用周期和生產(chǎn)壽命。于是除鹽水系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，主要為消除水中的鹽類；但是目前使用的除鹽水系統(tǒng)中存在一些問題，制約著除鹽水系統(tǒng)的正常發(fā)揮。

一、除鹽系統(tǒng)工藝流程

系統(tǒng)在運(yùn)行之中的工藝：來原水→原水箱→原水泵→全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器→全自動(dòng)無頂壓逆流再生陽離子交換器→除二氧化碳器→中間水箱→中間水泵→全自動(dòng)無頂壓逆流再生陰離子交換器→樹脂捕捉器除鹽水箱→除鹽水泵→全自動(dòng)加氨裝置→用水點(diǎn)。

多介質(zhì)過濾器反洗工藝：原水箱→反洗水泵→多介質(zhì)過濾器

陽床再生上的工藝：酸槽車→低位酸罐→輸酸泵→酸計(jì)量箱→酸噴射器→除鹽水箱→再生泵

陰床再生工藝：堿車→低位堿罐→輸檢泵→堿計(jì)量箱一酸噴射器→除鹽水箱→再生泵

酸堿廢水處理工藝：酸堿再生廢水→中和池→機(jī)械攪拌混合→提升泵→外排管線

一級除鹽系統(tǒng)在調(diào)試中出現(xiàn)的問題及處理措施在除鹽水系統(tǒng)安裝完成以后，之后開始了系統(tǒng)的調(diào)試，在此過程中發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)存在一些影響正常運(yùn)行的問題，針對這些問題，在調(diào)試過程中進(jìn)行了認(rèn)真的分析并加以改進(jìn)，使得整套系統(tǒng)可以更加安全更加穩(wěn)定的運(yùn)行。

二、除鹽水系統(tǒng)中存在的問題及處理辦法

2.1系統(tǒng)啟動(dòng)和停運(yùn)時(shí)出現(xiàn)震動(dòng)

在除鹽水系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)除鹽水系統(tǒng)在啟動(dòng)和停止運(yùn)行的瞬間，除鹽水系統(tǒng)的管道會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，而且震動(dòng)還比較強(qiáng)烈，嚴(yán)重影響著除鹽水系統(tǒng)的安全運(yùn)行。經(jīng)過深入分析發(fā)現(xiàn)，原因是由于過濾器和離子交換器等設(shè)備安裝時(shí)采用的是氣動(dòng)閥門]，水泵和閥門會(huì)在啟動(dòng)和停運(yùn)瞬間因動(dòng)作不一致，而導(dǎo)致泵出囗管道產(chǎn)生震動(dòng)

處理方法：系統(tǒng)啟動(dòng)和停運(yùn)出現(xiàn)震動(dòng)時(shí)，在系統(tǒng)控制程序中加入水泵延時(shí)啟動(dòng)和停運(yùn)的操作程序。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，閥門開啟三秒后水泵進(jìn)行開啟；當(dāng)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，水泵停運(yùn)三秒后關(guān)閉閥門。這樣震動(dòng)會(huì)消失。

2.2陰離子交換器失效終點(diǎn)難以判斷

雖然在除鹽水系統(tǒng)陰離子交換器出水管道上安裝了在線電導(dǎo)率分析儀，但調(diào)試人員發(fā)現(xiàn)陰離子交換器出口水電導(dǎo)率還沒有達(dá)到失效標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，而出水中的二氧化硅含量早已超標(biāo)，因此用電導(dǎo)率表來監(jiān)測陰離子交換器的失效情況是不科學(xué)的。

處理方法：在陰離子交換器出水管道上安裝在線硅表，這樣就可以利用硅表和電導(dǎo)率儀判斷陰離子交換器的失效終點(diǎn)，做到電導(dǎo)率和硅雙重達(dá)標(biāo)

2.3由于突發(fā)原因?qū)е鲁}水箱出水不達(dá)標(biāo)時(shí)，無法及時(shí)供水

在試運(yùn)行過程中還發(fā)現(xiàn)，由于現(xiàn)在PLC控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，除鹽水系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越來越高，但是隨之而來的問題是當(dāng)自動(dòng)化故障的時(shí)候，運(yùn)行人員不能及時(shí)處理系統(tǒng)故障，在切換到人工操作的過程中，或多或少總會(huì)有未達(dá)標(biāo)的除鹽水隨著系統(tǒng)管網(wǎng)流入到除鹽水系統(tǒng)的終點(diǎn)一除鹽水箱。導(dǎo)致除鹽水箱內(nèi)原本合格的水質(zhì)遭到污染而不達(dá)標(biāo)，需要將除鹽水箱內(nèi)水排空重新制水，而在這段過程中，由于水箱內(nèi)的水在進(jìn)行置換而無法經(jīng)過除鹽水輸出泵輸出到用水管網(wǎng)。

處理方法：在陰離子交換器出水管道上增加一路超越管道和個(gè)超越閥門，直接接入到除鹽水泵的出水管道上，當(dāng)除鹽水箱內(nèi)水質(zhì)遭到污染不達(dá)標(biāo)而無法外輸?shù)那闆r下，關(guān)閉陰離子交換器至除鹽水箱的出水閥門，打開超越閥門。這樣，由陰離子交換器新制出來的合格除鹽水就直接經(jīng)過超越管流入除鹽水輸出泵的出水管道送至用水點(diǎn)，解決了因?yàn)槌}水箱無法輸水帶來的問題。

2.4陰陽離子交換器周期制水量下降，再生酸堿用量增加

在除鹽水系統(tǒng)試運(yùn)行的后期，突然發(fā)現(xiàn)陽離子交換器周期制水量下降30%，陰離子交換器周期制水量下降20%，再生酸堿用量增加，樹脂再生清洗用水量增加了50%，陽樹脂和陰樹脂的顏色均變深。不僅如此，多介質(zhì)過濾器、陽床大反洗時(shí)間增加，反洗后出水水質(zhì)發(fā)黑井有異味。生產(chǎn)成本大大增加。經(jīng)過調(diào)查分析，判定為系統(tǒng)進(jìn)水的水中有機(jī)物含量增加所致系統(tǒng)進(jìn)水為河水經(jīng)過混凝沉淀過濾的工業(yè)新水，當(dāng)大量有機(jī)物、腐殖質(zhì)和微生物通過陰陽離子交換器時(shí)，陽樹脂和陰樹脂就會(huì)受到污染，導(dǎo)致周期制水量下降。當(dāng)有機(jī)物漏過陰床進(jìn)入給水系統(tǒng)時(shí)，隨著溫度升高，逐漸分解成低分子化合物及弱酸性物質(zhì)，導(dǎo)致給水的pH下降，電導(dǎo)率明顯上升。

處理方法：首先在水的預(yù)處理即混凝沉淀過程中加入殺菌劑（次氯酸鈉）殺菌滅藻，其次在大修期間對樹脂進(jìn)行了樹脂復(fù)蘇。同時(shí)，在陽離子交換器之前投加還原劑，防止由于前面殺菌劑的投加而增加陰離子交換器的負(fù)擔(dān)。如此處理之后，陽離子交換器周期制水量提高了25%，陰床周期制水量提高了15%以上，出水pH值得到了明顯改善，提高了陽床和陰床的周期制水量，降低了酸堿再生的消耗，節(jié)省了運(yùn)營成本，降低了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

三、技術(shù)實(shí)施研究方案

3.1 PLC研究措施

3.1.1 PLC監(jiān)控軟件替換

原PLC監(jiān)控軟件為組態(tài)王監(jiān)控軟件，而編程軟件為西門子STEP7，PLC與現(xiàn)場數(shù)據(jù)通訊速度慢，數(shù)據(jù)經(jīng)常發(fā)生中斷。為此對組態(tài)王監(jiān)控軟件進(jìn)行了替換，更改為和程序兼容的同一系列的西門子 wince6.0監(jiān)控軟件，除鹽水改造系統(tǒng)圖，從改造后的畫面操作人員更能直觀的監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)各設(shè)備的運(yùn)行狀況，動(dòng)態(tài)效果相當(dāng)完關(guān)。

3.1.2 Profibus和工業(yè)以太網(wǎng)綜合通訊應(yīng)用

系統(tǒng)增加了混陰陽床、酸堿反應(yīng)罐等多套設(shè)備，PLC的vo模塊也必須拓展相關(guān)的數(shù)據(jù)通道。由于生產(chǎn)不允許太長的時(shí)間對現(xiàn)場儀表進(jìn)行調(diào)試，因此采取了Profibus和工業(yè)以太網(wǎng)綜合通訊技術(shù)。原系統(tǒng)使用 Profibus通訊方式。改造過程中為了不影響生產(chǎn)增加了工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式，完成通訊后原來現(xiàn)場設(shè)備依然可以繼續(xù)操作，這樣做到了邊生產(chǎn)，邊改造。改造完成后，監(jiān)控軟件完全替換，通訊方式改變?yōu)楣I(yè)以太網(wǎng)通訊，提高了數(shù)據(jù)采集及通訊速度。

3.2 工藝設(shè)備換型應(yīng)用

為了防止大量水資源浪費(fèi)，對于四個(gè)反滲透裝置有原來的串聯(lián)改為并聯(lián)，并且系統(tǒng)經(jīng)過反滲透后的濃水進(jìn)入RO濃水箱，通過反洗水泵再循環(huán)進(jìn)人超濾水箱。在新增加的陰陽離子交換器之后，增加了再循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水除了去高爐沖渣外，部分仍然進(jìn)行再循環(huán)閥門回到中間水箱。

3.3 設(shè)備自動(dòng)化控制

3.3.1 超濾器控制

除了在反滲透系統(tǒng)后增加了混陰陽床設(shè)備外，對于反滲透的濃水均進(jìn)行了再循環(huán)處理，濃水經(jīng)過濃水排放閥重新進(jìn)人疊片過濾器，減少了外排超濾器設(shè)備共有兩套，運(yùn)行狀態(tài)有運(yùn)行、反洗及備用三種狀態(tài)，操作人員通常是手動(dòng)操作，工作量大，不易操作，而且手動(dòng)操作浪費(fèi)大量的水電能源。

3.3.2 疊片過濾器白動(dòng)操作工作周期控制

當(dāng)疊片過濾器工作周期累計(jì)運(yùn)行時(shí)間達(dá)60分鐘或進(jìn)出水壓差達(dá)0.07MPa時(shí)，疊片過濾器自動(dòng)進(jìn)人反洗，反洗時(shí)過濾單元依次進(jìn)行，反洗結(jié)束后自動(dòng)恢復(fù)至運(yùn)行。疊片過濾器累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及疊片過濾器反沖過程在CRT畫面上顯示。疊片過濾器故障檢查與排除。

四、結(jié)論

通過以上問題的原因分析及處理解決方案，完善了萍鄉(xiāng)安源鋼鐵公司除鹽水處理系統(tǒng)，使該系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足了機(jī)組對除鹽補(bǔ)給水的要求，同時(shí)也為除鹽水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和生產(chǎn)運(yùn)行提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。