混合離子交換器優化操作技術

封艷峰(陜西延長石油（集團）永坪煉油廠,陜西 延安 717208)

混合離子交換器優化操作技術

封艷峰(陜西延長石油（集團）永坪煉油廠,陜西 延安 717208)

長期以來，除鹽水站交換器運行周期短，再生排水量大、環境污染嚴重等問題一直困擾著我們，論文在交換器運行及酸堿水產生現狀分析的基礎上提出技術用優化方案。

混合離子交換器；優化操作技術

混合離子交換器簡稱混合床，是我廠除鹽水站的二次脫鹽設備，也是除鹽水處理的最后一道工序。混合床的工作原理是利用陰、陽離子交換樹脂上的可交換離子與水中離子進行等電荷反應，從而降低水中的含鹽量。離子反應式如下：

陽離子交換：Ca2++2 HR=2H++CaR2

陰離子交換：ROH+CL—=RCL+OH—

混合床的再生效果直接關系著除鹽水出水水質的好壞；混合床的運行周期，直接關系著車間酸、堿消耗量大小和除鹽水收率。

除鹽水站工藝流程簡介：

原水先經8臺雙濾料過濾器除去水中大顆粒懸浮物和膠體，再經超濾系統去除大分子有機物后進入反滲透（RO）系統。反滲透出水經陰陽離子交換器處理，將出水電導率控制在20μs/cm以下后進入混合離子交換器進行二次脫鹽，最后生產出電導率＜5μs/cm的除鹽水。

1 交換器運行情況統計

（1）混合床的設計運行周期長達三個月，而實際運行周期不足24小時；

（2）除鹽水站的酸、堿設計年消耗量為酸56.8噸，堿106噸，而實際2006年的消耗量為酸607.34噸，堿695.2噸。

（3）混合離子交換樹脂設計年消耗量為10%，而2006年的消耗量為72%。

（4）混合離子交換器的設計再生耗水量為80噸，實際耗水量在120噸以上。

我們對混合床的運行情況進行了調查統計，統計表如下：

混床運行情況統計表 附表一

從上表可以看出，混合床平均運行周期為18.9小時，不足20小時；月平均樹脂填充量312.5公斤，占總樹脂量19.89噸的1.57%；再生頻次較多，日平均值為1.29次/天；酸月消耗量達39.75噸，堿月消耗量達59.6噸，酸堿總消耗量為99.35噸。

我們對除鹽水站的水質記錄進行了調查統計，統計表如下：

水質情況統計表 表二

從上表可以看出，反滲透出水電導率平均值為78.5μs/cm，交換器平均出水電導率為4.13μs/cm，數值均較高。

2 運行情況分析

（1）混合離子交換器進水電導率高。反滲透膜時常出現堵塞，運行壓力高、壓差大、產水量下降、電導率高，致使交換器運行周期下降，

（2）交換器再生一次需要動作大小十多個閥門，歷時2小時以上，而且得在現場隨時分析檢測。頻繁的再生使操作工的勞動強度加大，有時分析檢測不準確或不及時，交換器再生酸、堿濃度不夠或者過量，致使混合床再生效果差，運行時間短。頻繁再生使酸、堿消耗量增加。

（3）酸堿濃度表顯示不準確

混合床再生在線酸、堿濃度表是操作工再生操作的重要參數，濃度表經常出現不動作或不顯示數值的現象，既影響職工操作調整，影響再生效果，又浪費酸、堿。對此，我們要求操作工再生時要做到認真觀察、細心檢查，一旦發現濃度表故障，及時聯系儀表工修理。

3 優化操作措施

（1）調整工藝流程。混合離子交換器進水電導率＜5μs/cm時直接打開反洗進水閥和出水閥，使混合離子交換器進水走短路，延長運行周期。

（2）交換器再生操作時必須明顯觀察到樹脂分層界面后才能進酸堿再生，否則樹脂再生率低，工作交換容量低，運行周期短。再生操作時要進行酸、堿計量箱液位統計計算和濃度計顯示雙從計量，以掌握酸堿投加量和濃度大小，及時進行調整。

（3）再生酸、堿水流量由50 t/h降低到30-35 t/h，延長進酸、堿時間以保證充足的樹脂與酸堿交換交換時間，提高樹脂的工作交換容量。

（4）當離子交換器偶爾發生出水水質劣化或者出力降低時，采用重復再生或增加再生劑的用量等方法進行設備性能恢復是正常的。運行經濟指標降低故障系指設備再生劑的比耗明顯大于或超過設計數值。

一般而言，造成離子交換器再生劑比耗較高的主要原因還有有：樹脂使用年數較長或受污染中毒導致樹脂全交換容量和工作交換容量降低；再生劑品質較差，雜質離子含量偏高；離子交換器再生過程中反洗流量過大或布水濾網發生泄漏跑樹脂，造成床體中樹脂量過少；交換器內再生液分配裝置損壞造成再生液偏流；交換器內襯膠層部分脫落，使設備在再生和運行過程中配水偏流；運行人員操作不當或再生系統有缺陷未及時發現；原水水質在一段時間內發生了明顯變化等等。當設備出現運行經濟指標降低故障時，可根據上述項目對照原始資料情況進行一一排查，在排查過程中可按先易后難或者可能性較大者的順序進行檢查。

4 優化后運行統計

我們調整操作后對混合床再生記錄分別作了統計和對比，對比表如下：