王曉菁，馮曉艷

（山西漳澤電力河津發(fā)電分公司，山西 河津 043300）

0 引言

某電廠弱酸處理系統(tǒng)共設(shè)7臺(tái)直徑為3 000 mm的雙流弱酸床，各床并聯(lián)聯(lián)接，共分兩組，1組3臺(tái)設(shè)備，另1組4臺(tái)設(shè)備，兩組共用1套再生設(shè)備。每臺(tái)弱酸床額定出力為282.6 m3/h，最大出力為353.25 m3/h；床體內(nèi)樹脂裝填總高2 400 mm，其中上部樹脂高1 050 mm，下部樹脂高1 350 mm。

弱酸處理系統(tǒng)運(yùn)行工藝流程是工業(yè)用水從黃河灘深井中抽出后送至水源地升壓泵站，經(jīng)工業(yè)水泵升壓后用兩根DN700的管道送至廠區(qū)，除一小部分作為公用消防水池的補(bǔ)水進(jìn)入公用水系統(tǒng)外，其余絕大部分水送至弱酸站。進(jìn)入弱酸站的水40%直接補(bǔ)入冷卻塔，另外的60%經(jīng)弱酸處理后補(bǔ)入冷卻塔或進(jìn)入軟化水箱，作為鍋爐補(bǔ)給水除鹽系統(tǒng)和弱酸床再生時(shí)的自用水水源。

弱酸處理系統(tǒng)再生工藝流程是原水經(jīng)弱酸床處理后，堿度和碳酸鹽硬度明顯降低，當(dāng)弱酸床出水硬度接近2.5 mmol/L時(shí)，弱酸床樹脂失效，需要進(jìn)行再生以恢復(fù)其交換能力。再生劑采用98%的濃硫酸，將98%的濃H2SO4稀釋至1%作為再生液對(duì)失效弱酸陽離子交換樹脂進(jìn)行再生，

弱酸床自2000年投入運(yùn)行，運(yùn)行期間多次進(jìn)行過樹脂的補(bǔ)充，投運(yùn)初期弱酸床運(yùn)行時(shí)間為40 h左右，但目前運(yùn)行時(shí)間已縮短為30 h左右。由此帶來硫酸消耗量的增加、廢水量的增加和人員工作量的增加。

1 弱酸床目前的運(yùn)行狀況

為全面了解弱酸床目前的運(yùn)行狀況，對(duì)弱酸床每1系列中的1臺(tái)床進(jìn)行了運(yùn)行狀況跟蹤，分別選取了1系列的2號(hào)床和2系列的7號(hào)床進(jìn)行試驗(yàn)，從投運(yùn)初期的沖洗跟蹤至床體失效為止。表1和表2記錄了2012年3月19日—20日每小時(shí)所測(cè)得的弱酸床進(jìn)、出水酸度及堿度、硬度。

2臺(tái)弱酸床運(yùn)行平均時(shí)間為31.8 h。平均出水酸度為0.436 mmol/L，平均出水硬度為2.168 mmol/L，平均出水堿度為0.17 mmol/L。與原設(shè)計(jì)的弱酸床出水監(jiān)督項(xiàng)目相比已有很大的變化（原設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)備失效時(shí)出水堿度為1.7 mmol/L，設(shè)備失效時(shí)出水硬度為2.5 mmol/L）。

2 近年來的原水水質(zhì)變化情況

2000年10月和2011年10月經(jīng)山西電力科學(xué)研究院取樣化驗(yàn)，原水的各項(xiàng)水質(zhì)分析指標(biāo)如表3所示。

表1 2012年3月19日—20日每小時(shí)2號(hào)弱酸床運(yùn)行進(jìn)出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果

表2 2012年3月19日—20日7號(hào)弱酸床運(yùn)行進(jìn)出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果

表3 原水水質(zhì)分析指標(biāo)

對(duì)比表3的兩組數(shù)據(jù)，不難看出原水水質(zhì)較設(shè)計(jì)之初已發(fā)生了很大的改變。其中變化較大的有電導(dǎo)率、氯離子、硬度、鈣離子。

逐一分析2007年至2012年近幾年來電導(dǎo)率、氯離子、硬度這三項(xiàng)的變化情況，并根據(jù)水樣的采集時(shí)間繪制出這幾項(xiàng)隨時(shí)間變化的曲線圖，如圖1、圖2、圖3所示，以直觀了解近幾年來原水的變化情況。

圖1 電導(dǎo)率的變化

圖2 氯離子的變化

圖3 硬度的變化

由圖1、圖2、圖3曲線可以看出，電導(dǎo)率、氯離子、硬度這幾項(xiàng)指標(biāo)均逐年上升。

3 各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)對(duì)弱酸床運(yùn)行周期的影響

3.1 電導(dǎo)率

電導(dǎo)率反映水中含鹽量的多少，是水的純凈程度的一個(gè)重要指標(biāo)。水越純凈，含鹽量越少，電導(dǎo)率越小。反之，電導(dǎo)率高，則含鹽量也高，其中的陽離子含量也就相應(yīng)較高。弱酸床內(nèi)樹脂為D113型大孔丙烯酸系弱酸陽離子交換樹脂，弱酸樹脂在運(yùn)行過程中吸附水中的陽離子（主要是鈣、鎂離子），釋放出氫離子。D113型樹脂對(duì)陽離子的選擇吸附順序?yàn)?H+＞Fe3+＞Al3+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞因此在處理含鹽量高的原水時(shí)，弱酸床的運(yùn)行周期會(huì)有明顯的縮短。

3.2 氯離子

氯離子在弱酸床運(yùn)行過程中沒有變化，但原水中氯離子的含量會(huì)對(duì)弱酸床的運(yùn)行產(chǎn)生影響。在弱酸床運(yùn)行中，出水的硬度會(huì)隨著進(jìn)水氯離子的變化而發(fā)生明顯的變化，即原水氯離子增大時(shí)，出水硬度就會(huì)增大；原水氯離子減小時(shí)，出水硬度就會(huì)減小。也就是說在處理的原水中氯離子含量較大時(shí)，弱酸床的運(yùn)行周期會(huì)有明顯的縮短。

3.3 硬度

硬度表示水中某些高價(jià)金屬離子的總含量，但天然水中最常見的高價(jià)金屬離子是鈣鎂離子，所以也可以說硬度是鈣鎂離子的總濃度。

弱酸床主要用于除去水中的鈣鎂離子，如果原水中的硬度增加，則意味著水中的鈣鎂離子含量增高，無疑會(huì)縮短弱酸床的運(yùn)行周期。原水中的硬度已由2000年的5.5 mmol/L上升到2011年的7.1 mmol/L，上升近30%，這必將使弱酸床的運(yùn)行周期縮短近30%，即由投運(yùn)初期的40 h左右縮短至30 h左右。試驗(yàn)所做的2臺(tái)弱酸床運(yùn)行平均時(shí)間為31.8 h，這與投運(yùn)初期基本相符。

4 結(jié)論

原水水質(zhì)的變化會(huì)對(duì)弱酸床的運(yùn)行周期產(chǎn)生明顯的影響，特別是原水中的電導(dǎo)率、氯離子、硬度等因素的增加會(huì)明顯縮短弱酸床的運(yùn)行周期，而原水水質(zhì)的變化又是不可控制的。這樣就需要根據(jù)原水水質(zhì)情況調(diào)整運(yùn)行方式，多方面采取措施保證各水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保質(zhì)、保量供給發(fā)電機(jī)組合格、充足的補(bǔ)水。