凝结水精处理讲课内容

凝结水精处理系统杨清亮

树脂的工作原理

除去水中溶解性盐类的方法主要有三种：离子交换法、膜分离法和蒸馏法，其中离子交换树脂是目前在水处理过程中运用最广泛的方法。

工作原理：树脂是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物，在树脂中有一活动部分，遇水可以电离，并能在一定范围内移动，可与周围水中的其他带同类电荷的离子进行交换反应。所以当含有盐类的水溶液通过树脂时，树脂可以将水中的盐份交换下来。

树脂的特性

1、树脂具有选择性

离子交换树脂的选择性主要取决于被交换离子的结构。有两个规律：

1）离子带的电荷越多越容易被吸收。

2）带有相同电荷的离子，原子序数大的较容易被吸收。

对于强酸性阳树脂：Fe3+＞Al3+＞Ca2+＞Mg2+＞K+=NH4+＞Na+＞H+

对于强碱性阴树脂： SO42-＞HSO4-＞N03-＞Cl-＞OH-＞HCO3-＞HSiO3-

2、树脂具有可逆性

阴、阳树脂交换的离子反应：

1）阳树脂的交换反应：RH+Na+=RNa+H+

2）阴树脂的交换反应：ROH+Cl-=RCl+OH-

再生时的离子反应：

1）阳树脂： RNa+H+=RH+Na

2) 阴树脂： RCl+OH-= ROH+Cl

1.二期凝结水精处理系统介绍

1）二期凝结水精处理采用中压处理系统，#3、4机组各配备两台高速混床，两台机组共用一套再生系统，机组正常运行时两台混床并列运行，当有一台混床失效时，凝水50%旁路。

2）系统分为两个部分，一部分为凝结水精处理部分，另一部分为再生部分。

3）该系统的作用：可以除去凝结水中的溶解盐类、热力系统的腐蚀产物以及因凝汽器泄漏而进入凝结水中的盐份。

4）混床的监督项目：钠离子，二氧化硅，DD，温度（大于50℃时旁路门自动开启），压差。

1.1混床系统介绍

1.1.1每台机组的凝结水精处理由2×50%高速混床、二台树脂捕捉器、一台再循环泵和一套旁路系统组成。二台混床同时运行，不设备用。机组启动初期，凝结水含铁量超过1000 μg/L时，不进入凝结水处理装置，直接通过旁路100%排放。正常运行后，混床启动初期出水不符合要求时，需经再循环泵循环至混床出水合格方可向系统供水。

1.1.2每个精处理混床系统设有一套自动旁路系统，当混床进出口母管压差大于0.3MPa或水温度超过50℃时，旁路阀自动打开，并关闭每个混床的进出水阀，凝结水100%通过旁路系统，保护树脂和混床不受损坏；当有一台混床树脂失效时，机组旁路阀门开启适当开度使50%凝结水流量通过旁路系统；另外50%凝结水流量通过没有失效的混床。失效混床内的树脂送入树脂分离塔以进行树脂的再生处理，失效树脂从混床转移完毕后，将阳再生塔兼树脂贮存塔内再生好的备用树脂送入该混床，准备投运。

1.2精处理再生系统介绍

每两台机组的混床共用一套再生装置，再生装置的主要功能能满足混床NH+4/OH-型运行时的树脂彻底分离、彻底清洗、完全再生的全部要求，且不会对树脂造成不必要的损害。再生装置主要有分离塔、阴再生塔、阳再生塔兼树脂贮存塔及废水树脂捕捉器组成。分离塔通过高速水流将树脂彻底分层，用上下进水的方法将阳阴树脂分别输送至阳阴再生塔，树脂经彻底清洗后分别进行同时再生，清洗合格后，将阴树脂输送至阳再生塔，混合清洗，导电度合格后备用。废水树脂捕捉器是捕捉通过再生塔的树脂，防止再生塔中树脂

漏入废水系统。

1.3再生工艺

1.3.1再生前采用彻底的空气擦洗法：树脂表面粘附的金属氧化物，金属氧化物的颗粒直径较大，密度又因金属氧化物的不同而不同，用一般的反洗很难将其冲洗出去，用空气擦洗的方法在分离塔中将树脂表面的氧化物洗脱，用向下冲洗的方法将密度较重的杂质从下部排掉，然后在树脂分离后在阳阴树脂再生塔中再进行空气擦洗，擦洗下来的杂物以气室式将密度相对较轻的氧化物从中部排掉，密度相对较大从下部排掉。这种方法可以彻底清除金属氧化物对树脂的污染，同时可以去除细碎树脂，有利于树脂的再生。

1.3.2 采用弧形多孔板结构和气水输送树脂的方法：混床和再生设备的弧形多孔板，既满足了设备布水的均匀性，又满足了树脂输送的流畅。气水输送树脂是当失效树脂或再生合格的树脂输送到分离塔或混床中，利用压缩空气对树脂产生的扰动将水和树脂一起输送到对应的塔体中，最后用水冲洗设备和管道将残留的树脂输送干净。这种方法可以将运行床或再生塔中的树脂输干净，输出率达99.9%。

1.3.3混床树脂体外再生采用高塔法：失效树脂输送到分离塔进行空气擦洗后，首先打开调节阀进行大流量反洗：反洗流速约40m3/h左右，此流速下阳阴树脂被升到锥体部分，通过调节阀逐渐减小反洗流量至阳树脂临界沉降速度以下，最后将流量降至阴树脂临界沉降速度以下，这样可使阳阴树脂彻底分层。反洗沉降后，将分离塔中完全分离的阴树脂从分离塔的侧面输送到阴再生塔中，然后输送阳树脂，其终点由光电开关控制。光电开关装在分离塔侧面的适当位置，此装置是通过光对水和树脂的反射率的不同而产生的不同的反映，光电开关的不同反映控制阳树脂输送阀关闭，达到控制阳树脂输送终点的目的。

1.3.4树脂再生后的再次进行空气擦洗：与树脂再生前在阳阴再生塔中的空气室擦洗方法一样，有利于去除阳阴树脂再生时从树脂孔隙中浸出来的杂物，同时可以去除残余的再生液，再生后的阳阴树脂得到了充分的清洁。

4.系统内部机构介绍

4.1精处理混床的内部设有进水装置，出水装置等。进水装置设为挡板加多孔板旋水帽型。即充分保证进水分配的均匀，又防止水流直接冲刷树脂表面造成表面不平，从而引起偏流，降低混床的周期制水量及出水水质。出水装置设计为弧型多孔板加水帽，其作用有二个：第一，由于水帽在设备内均匀分布，使得水能均匀地流经树脂层，使每一部分的树脂都得到充分的利用，可以使制水量达到最大的限度；第二，光滑的弓形不锈钢多孔板可减少对树脂的附着力，使树脂输送非常彻底。

4.2再生系统内部机构介绍

4.2.1树脂分离塔：分离塔设计成下小上大的倒锥形容器，小端直径∅1300，大端直径∅2100，这种结构的设计能充分利用反洗时的水流特性，使阴阳树脂彻底分离。设备中间留有约1m高的混脂层，避免了树脂输送时造成阴、阳树脂交叉污染。该设备底部集水装置设计成弓形多孔板水帽式，使得水流分布较为均匀，顶部进水及反洗排水装置为梯形绕丝，以便于正洗进水和反洗排水时不跑树脂。

4.2.2阴树脂再生塔：该设备上部进水装置设计成支母管梯形绕丝结构，底部集水装置设计成弓形多孔板加双速水帽，即保证了设备运行时能均匀配水和配气，又使得树脂输出设备时彻底干净。进碱装置为鱼刺式，支管为梯形绕丝结构，其缝隙既可使再生碱液均匀分布又可使完整颗粒的树脂不漏过，且可使细碎树脂和空气擦洗下来的污物去除。

4.2.3阳树脂再生塔兼树脂贮存塔：该设备结构类似于阴树脂再生塔，进水装置设计成支母管梯形绕丝结构，底部集水装置设计成弓形多孔板加双速水帽，进酸装置为鱼刺式，支管为梯形绕丝结构。

5 再生工艺介绍

5.1两台机组共设五套树脂，其中四套运行，一套放在阳再生塔兼树脂贮存塔中备用，当一台混床树脂失效后，该混床内树脂通过树脂输送管输入树脂分离塔，再立即将阳再生兼树脂贮存塔内再生好的树脂送至该混床。

5.2在树脂分离塔内，首先将树脂进行初步空气擦洗以清除吸附于树脂表面的杂质，并消除阴阳树脂抱团现象。然后进行反洗，首先控制反洗流量在调试设定值，使得阳、阴树脂全部被水力托起，浮于分离塔顶部；然后程序控制反洗流量分多个阶段逐步降低，直至完全关闭反洗门，从而使阳、阴树脂彻底分离，并