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【摘要】离子交换树脂在使用中会受到各种污染，及时对污染情况进行分析，找出污染的原因并并采取有效措施进行解决，以保证树脂和水处理系统安全经济运行。根据众诚热电2013年水处理的运行现况，针对阴树脂颜色变黑，周期制水量和工作交换容量降低等现象，共提出两种方案——利用传统树脂复苏工艺或树脂更换的方法，经综合考虑处理成本及生产需要，最后采用对阴树脂进行盐-碱混合液复苏处理，复苏后树脂性能明显改善，基本接近新树脂运行指标。
【关键词】阴树脂污染；盐碱复苏；经济性
1.众诚热电水预处理工艺现状和树脂可能受污染原因
我公司阴树脂型号为201×7，使用时间为9年。公司生产水源为自来水，炉外水处理流程为：自来水→清水箱→清水泵→活性炭过滤器→阳离子交换器→脱碳器→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→混合离子交换器。由于自来水含有游离氯，它的存在会破坏离子交换树脂的结构，使其强度变差，我公司采用椰壳活性炭去除余氯，保证运行时活性炭过滤器出口余氯≤0.04mg/L，避免了树脂受CL-污染。
2.阴树脂污染所带来的危害
强碱阴树脂被污染后交换容量下降，正洗水量增加，制水周期缩短，出现有机物和硅漏入出水中，加重混床负担，由于铁的催化氧化作用，会加速阴树脂的降解。此外，水中的有机物进入锅炉后热分解为碳酸、甲酸、乙酸等，对汽轮机叶片和锅炉材料引起腐蚀。若硅进入锅炉，在高温的条件形成硅垢，使锅炉受热不均匀而引发事故。
3.阴树脂污染类型的鉴别试验
（1）外观 凝胶型强碱阴树脂大都呈黄色，也有白色和乳白色，圆球率应在90%以上。当树脂在使用中受到污染时，其颜色会发生变化。我公司3台阴离子交换树脂颜色呈棕黑色和黑色，尤其以2#阴床颜色最深，树脂明显受污染。
（2）有机物鉴别 将30mL阴树脂装入具塞的锥形瓶中，加入纯水振荡，连续洗涤3～4次，以去除树脂表面的附着物，最后倒尽洗涤水。换装10%食盐水，剧烈振荡5～10分钟后，观察食盐水的颜色，按色泽判断污染程度见下表。我公司阴树脂经以上方法检测，食盐水为深黄色，有机物污染程度接近中度。
（3）铁污染鉴别 取30mL树脂装入具塞的锥形瓶中，用清水洗净，并浸泡在10%食盐水中再生30分钟左右，倾倒食盐水溶液，再用纯水洗涤两到三次，取出部分树脂放入具塞试管中，加两倍树脂体积的6mol/l盐酸溶液，盖塞振荡15分钟后，取出一部分酸液至另一试管中，并滴入饱和亚铁氰化钾溶液，如形成普鲁士兰沉淀，即可判断出有铁污染。根据普鲁士蓝的深浅，可判定其铁污染的程度，颜色越深，铁污染越严重。我公司阴树脂经以上方法检测，铁污染程度为中度。
（4）油污染鉴别
由于油污染后树脂的颜色和铁污染相同，简单的鉴别方法是将树脂放入试管中，再注入两倍树脂体积的水，经剧烈振荡后，若水面出现“彩虹”即为油污染，经检测，我公司阴树脂没有明显油污染。
4.阴树脂复苏工艺设计
从对鉴别试验的结果来看，我公司阴树脂主要受到有机物污染及铁污染。要想将吸附在树脂上的有机物洗脱下来，就必须破坏树脂和有机物之间的作用力，同时创造有利于有机物溶出的环境。同时复苏时溶液的浓度不宜过高，否则将会出现树脂漂浮现象，在复苏实际应用中，还要考虑到操作的可执行性和生产的实际情况。
最终，确定先对2#阴离子交换器树脂进行复苏，利用公司现有的硫酸亚铁镀膜箱配置10%NaCL+2%NaOH复苏液，用镀膜装置的输液系统将复苏液打入待复苏交换器，进行体内复苏。具体流程如下：反洗树脂→配置盐碱复苏液→进复苏液浸泡→冲洗树脂→进5%HCL浸泡复苏→冲洗树脂→双倍碱再生。
5.阴树脂复苏步骤
（1）大反洗：开阴床的反排和反进阀，以一定流量反洗至水清（监视水位不超过上人孔底部），关反进和反排阀，开正排阀将水排尽。（2）配药：开启进水阀，在冲洗干净的配药箱中放水至液位1.2米左右，从加药口缓慢倒入180公斤NaCl，开搅拌器至全部溶解。继续缓慢倒入氢氧化钠36公斤，搅拌溶解。（3）进碱性盐水：停搅拌器，开启加药泵，缓慢开启泵出口阀，将复苏液加入人孔。（4）关出口阀，停加药泵，重复2和3步骤，直至床内液体浸至上人孔边缘，封上人孔。（5）浸泡冲洗：待浸泡时间20小时后，从正排排尽碱性食盐水，关正排阀，开中间泵，缓慢开启反排和反进阀，反冲洗至出水中性。停中间泵，关反排和反进阀。开空气阀和中排阀，将水放尽。（6）进酸：关空气阀，疏通酸碱喷射器联通阀，开进碱阀，通过碱喷向复苏床体进5%HCL，动态浸泡30分钟后，关中排和进碱阀，静态浸泡8小时后，开空气阀，从正排放尽酸液，关正排和空气阀。开反排和反进阀，用中间水反冲洗至出水中性。停泵关闭所有阀门，隔绝酸碱喷射器联通阀。（7）再生：用正常用量的双倍碱再生。
6.经济性比较
复苏试验能否应用，不但在技术上要有可行性，还要考虑其经济因素。现以复苏一台阴床树脂为例，计算树脂复苏和更换树脂的各项经济费用。
树脂被污染后各项指标劣化，若不及时处理将导致树脂性能下降，直至报废，更换一台阴离子树脂费用约5.8万元，还不包括新树脂的处理费用。而复苏一台阴离子树脂费用约1500元。所以针对被污染的阴树脂，采用周期性的复苏，在技术上和经济上都是可行的。
7.防止树脂污染的建议
（1）阴树脂经常受到有机物等污染，同时夹杂着铁和硅的污染，这使树脂复苏变得更加难以处理。对于进水中的有机物，我公司现有的工艺条件无法根除，只能对活性炭过滤器进行周期性的反洗，减少有机物的滋生和污染。
（2）针对铁污染，要规范和加强酸、碱入厂时的检验管理，避免不合格的酸碱携带杂质，污染树脂。
（3）运行人员应严格按照《运行规程》要求进行操作，避免超负荷、误操作等违规现象发生。
（4）对于备用床启动前，应先开反排和正进阀，将进水管路中的淤水排尽，才能投运，以减少有机物和铁化合物的混入。
8.小结
对于有机物和铁的初期污染，用本次复苏方案（盐碱混合液）复苏效果较好。但针对比较复杂的污染形式，如同时有多种污染因素及污染程度严重的状况，用单一的复苏方法，不能从根本上解决污染问题。为使污染物从树脂中有效解离并溶出，可考虑多种药剂的联合使用，这有待于进一步的学习和试验，使旧树脂的污染复苏方案更加完善。
本次阴树脂复苏试验从筹划到实施，得到了公司领导的大力支持，在生产安全部、运行部和检修部的积极配合下顺利完成，在此表示感谢！
参考文献
[1]热力发电厂水处理.中国电力出版社（2004）
[2]火电厂水汽试验方法.中国标准出版社（2004）
【关键词】阴树脂污染；盐碱复苏；经济性
1.众诚热电水预处理工艺现状和树脂可能受污染原因
我公司阴树脂型号为201×7，使用时间为9年。公司生产水源为自来水，炉外水处理流程为：自来水→清水箱→清水泵→活性炭过滤器→阳离子交换器→脱碳器→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→混合离子交换器。由于自来水含有游离氯，它的存在会破坏离子交换树脂的结构，使其强度变差，我公司采用椰壳活性炭去除余氯，保证运行时活性炭过滤器出口余氯≤0.04mg/L，避免了树脂受CL-污染。
2.阴树脂污染所带来的危害
强碱阴树脂被污染后交换容量下降，正洗水量增加，制水周期缩短，出现有机物和硅漏入出水中，加重混床负担，由于铁的催化氧化作用，会加速阴树脂的降解。此外，水中的有机物进入锅炉后热分解为碳酸、甲酸、乙酸等，对汽轮机叶片和锅炉材料引起腐蚀。若硅进入锅炉，在高温的条件形成硅垢，使锅炉受热不均匀而引发事故。
3.阴树脂污染类型的鉴别试验
（1）外观 凝胶型强碱阴树脂大都呈黄色，也有白色和乳白色，圆球率应在90%以上。当树脂在使用中受到污染时，其颜色会发生变化。我公司3台阴离子交换树脂颜色呈棕黑色和黑色，尤其以2#阴床颜色最深，树脂明显受污染。
（2）有机物鉴别 将30mL阴树脂装入具塞的锥形瓶中，加入纯水振荡，连续洗涤3～4次，以去除树脂表面的附着物，最后倒尽洗涤水。换装10%食盐水，剧烈振荡5～10分钟后，观察食盐水的颜色，按色泽判断污染程度见下表。我公司阴树脂经以上方法检测，食盐水为深黄色，有机物污染程度接近中度。
（3）铁污染鉴别 取30mL树脂装入具塞的锥形瓶中，用清水洗净，并浸泡在10%食盐水中再生30分钟左右，倾倒食盐水溶液，再用纯水洗涤两到三次，取出部分树脂放入具塞试管中，加两倍树脂体积的6mol/l盐酸溶液，盖塞振荡15分钟后，取出一部分酸液至另一试管中，并滴入饱和亚铁氰化钾溶液，如形成普鲁士兰沉淀，即可判断出有铁污染。根据普鲁士蓝的深浅，可判定其铁污染的程度，颜色越深，铁污染越严重。我公司阴树脂经以上方法检测，铁污染程度为中度。
（4）油污染鉴别
由于油污染后树脂的颜色和铁污染相同，简单的鉴别方法是将树脂放入试管中，再注入两倍树脂体积的水，经剧烈振荡后，若水面出现“彩虹”即为油污染，经检测，我公司阴树脂没有明显油污染。
4.阴树脂复苏工艺设计
从对鉴别试验的结果来看，我公司阴树脂主要受到有机物污染及铁污染。要想将吸附在树脂上的有机物洗脱下来，就必须破坏树脂和有机物之间的作用力，同时创造有利于有机物溶出的环境。同时复苏时溶液的浓度不宜过高，否则将会出现树脂漂浮现象，在复苏实际应用中，还要考虑到操作的可执行性和生产的实际情况。
最终，确定先对2#阴离子交换器树脂进行复苏，利用公司现有的硫酸亚铁镀膜箱配置10%NaCL+2%NaOH复苏液，用镀膜装置的输液系统将复苏液打入待复苏交换器，进行体内复苏。具体流程如下：反洗树脂→配置盐碱复苏液→进复苏液浸泡→冲洗树脂→进5%HCL浸泡复苏→冲洗树脂→双倍碱再生。
5.阴树脂复苏步骤
（1）大反洗：开阴床的反排和反进阀，以一定流量反洗至水清（监视水位不超过上人孔底部），关反进和反排阀，开正排阀将水排尽。（2）配药：开启进水阀，在冲洗干净的配药箱中放水至液位1.2米左右，从加药口缓慢倒入180公斤NaCl，开搅拌器至全部溶解。继续缓慢倒入氢氧化钠36公斤，搅拌溶解。（3）进碱性盐水：停搅拌器，开启加药泵，缓慢开启泵出口阀，将复苏液加入人孔。（4）关出口阀，停加药泵，重复2和3步骤，直至床内液体浸至上人孔边缘，封上人孔。（5）浸泡冲洗：待浸泡时间20小时后，从正排排尽碱性食盐水，关正排阀，开中间泵，缓慢开启反排和反进阀，反冲洗至出水中性。停中间泵，关反排和反进阀。开空气阀和中排阀，将水放尽。（6）进酸：关空气阀，疏通酸碱喷射器联通阀，开进碱阀，通过碱喷向复苏床体进5%HCL，动态浸泡30分钟后，关中排和进碱阀，静态浸泡8小时后，开空气阀，从正排放尽酸液，关正排和空气阀。开反排和反进阀，用中间水反冲洗至出水中性。停泵关闭所有阀门，隔绝酸碱喷射器联通阀。（7）再生：用正常用量的双倍碱再生。
6.经济性比较
复苏试验能否应用，不但在技术上要有可行性，还要考虑其经济因素。现以复苏一台阴床树脂为例，计算树脂复苏和更换树脂的各项经济费用。
树脂被污染后各项指标劣化，若不及时处理将导致树脂性能下降，直至报废，更换一台阴离子树脂费用约5.8万元，还不包括新树脂的处理费用。而复苏一台阴离子树脂费用约1500元。所以针对被污染的阴树脂，采用周期性的复苏，在技术上和经济上都是可行的。
7.防止树脂污染的建议
（1）阴树脂经常受到有机物等污染，同时夹杂着铁和硅的污染，这使树脂复苏变得更加难以处理。对于进水中的有机物，我公司现有的工艺条件无法根除，只能对活性炭过滤器进行周期性的反洗，减少有机物的滋生和污染。
（2）针对铁污染，要规范和加强酸、碱入厂时的检验管理，避免不合格的酸碱携带杂质，污染树脂。
（3）运行人员应严格按照《运行规程》要求进行操作，避免超负荷、误操作等违规现象发生。
（4）对于备用床启动前，应先开反排和正进阀，将进水管路中的淤水排尽，才能投运，以减少有机物和铁化合物的混入。
8.小结
对于有机物和铁的初期污染，用本次复苏方案（盐碱混合液）复苏效果较好。但针对比较复杂的污染形式，如同时有多种污染因素及污染程度严重的状况，用单一的复苏方法，不能从根本上解决污染问题。为使污染物从树脂中有效解离并溶出，可考虑多种药剂的联合使用，这有待于进一步的学习和试验，使旧树脂的污染复苏方案更加完善。
本次阴树脂复苏试验从筹划到实施，得到了公司领导的大力支持，在生产安全部、运行部和检修部的积极配合下顺利完成，在此表示感谢！
参考文献
[1]热力发电厂水处理.中国电力出版社（2004）
[2]火电厂水汽试验方法.中国标准出版社（2004）