除鹽水電導率異常超標原因查找及處理

（廣州永興環保能源有限公司 廣州 510070）

摘 要： 針對化學除鹽水系統運行過程中出現除鹽水電導率異常超標的現象，通水質查定試驗分析，系統查漏等手段找出了混床出水、除鹽水、給水等電導率異常的原因是水樣中TOC超標，TOCi值異常，雙室浮動陰床漏入陽樹脂碎末，其主要來源為陽樹脂有機物溶解及破碎所致。通過更換陽樹脂、陰樹脂、加強前級預處理系統后解決了上述問題，各指標恢復正常。

關鍵詞： 陽樹脂；電導率；漏硅；TOC；TOCi；溶出有機物

1概述

某燃煤熱電廠裝機容量180MW， 該項目位于某環保工業園內，環保工業園區集中供熱、供水及集中污水處理，實現水資源循環利用，使漂染工業實現環保、循環、持續發展。園區供熱量約1000t/h，且熱戶用汽量每年呈10%趨勢增長，電廠化學水處理系統為UF+RO+一級除鹽（陽浮動床+陰雙室浮動床）+混床。

2存在問題

因陽樹脂破碎率達到報廢標準，通過兩措技改項目于2016年6月份開始相繼更換新樹脂。更換樹脂期間，系統運行過程于2016年7月份發現除鹽水電導率超標且呈無規律上漲趨勢，最高升至1.0μs/cm，正常在0.26μs/cm，除鹽水PH<6.0，特別在失效床轉投備運床時影響劇烈；超標期間機組各水質氫電導超標；2×30MW 和2×60MW機組爐水PH三次出現低于9.0控制下限；陰床再生不合格等問題。通過實驗室常規化驗發現，除電導率超標和PH異常外，其他各項指標（Na+、SiO2）均在合格范圍內。樹脂通過常規復蘇手段難以恢復水質正常。電導率是反應水汽指標的重要指標，電導率超標表明水汽對熱力系統腐蝕、積鹽、結垢傾向增加，按照水汽劣化三級處理標準需要按時恢復正常，否則需停爐處理，造成巨大經濟損失和熱用戶停產等問題。因此需盡快分析原因，并采取有效措施處理。

3原因查找

主要從試驗儀器、在線表計、水源、設備、樹脂（陰、陽、混）質量和有機物污染、再生藥劑、再生操作、系統查漏、除鹽水電導率超標對機組熱力設備影響等方面來排查。通過樹脂小交換柱試驗、系統短接實驗、各級水質、陽、陰樹脂化驗分析報告等手段，使用排除法來查找分析。首先從宏觀來分析除鹽水電導率升高原因；再從微觀來細化分析，具體是什么離子引起除鹽水電導率，通過除鹽水水質對比試驗、離子交換系統設備狀態分析、樹脂性能分析、各級出水水質有機物種類分析、各級水質離子色譜分析、小交換柱試驗等手段來驗證結論，提供有力數據支持。為考察除鹽水電導率異常期間對熱力設備腐蝕、結垢等影響程度，#2機組停運期間割受熱面水冷壁管段檢查，檢查割管樣品是否發生減薄和酸性腐蝕現象。

3.1實驗儀器、在線表計通過比對和校核后排除其影響，再生用酸堿送檢測試合格，設備查漏通過解列法蘭、壓力、水質化驗（PH、DD）等參數排除生水泄漏和酸堿泄漏影響。檢查值班人員再生操作過程，嚴格按照操作票執行，再生液濃度正常，排除人為因素。水源通過比對前三年原水全分析報告中各陰陽離子、COD、TDS、SS等含量未發現明顯變化，排除水源水質波動影響。

3.2通過以上手段未能有效解決問題，我們積極聯系電科院、西安熱工研究院、樹脂廠家、查閱技術資料、以及出現過除鹽水電導率異常的兄弟電廠3家。重點從以下幾個方面開展：

3.2.1系統各級出水TOC比對

通過我們同技術專家分析匯總分析認為，樹脂有機物溶出率較高，進口樹脂在<1%，且樹脂比較穩定。

3.3陽樹脂質檢

陽床樹脂按照國標DL519-2014三次取樣化驗發現新樹脂含水率、破碎率雖然達標但呈上升趨勢。

3.4陰樹脂污染問題

關于陰樹脂有機物污染問題，這里筆者分為水源有機無污染和陽樹脂有機物溶解對陰樹脂的污染。

3.4.1陰樹脂污染檢測：取樣發現強陰樹脂外觀顏色升深棕色、陰樹脂有機物含量弱陰：2011mg/L，強陰：1721mg/L（報廢標準≤2500mg/L）、出水呈酸性。

3.4.2 陽樹脂有機物溶解（TOC）污染陰樹脂，已有權威機構和專家研究認為：陽樹脂磺酸類有機物脫落，進入陰床后被陰樹脂吸附，陰床通過反洗、復蘇、再生等手段都不能將此類物質解析出來，進而影響陰樹脂出水電導率，但在混床出水電導率的影響就很明顯。

3.5陰樹脂漏硅問題

除鹽水電導率異常期間，陰床出水電導率由0.20μs/cm上升至0.80μs/cm，經常出現硅含量維持40-80μg/L的趨勢運行，出水Na+由正常的4.0μg/L維持在20μg/L，雖通過復蘇手段可以緩解，但不能徹底解決，另外陰、混床再生效果差，正洗和順洗時間也由原來的30min延長至2h。查閱相關技術資料和咨詢專家符合陰樹脂混入陽樹脂的現象。

3.6小交換柱試驗和離子交換系統短接試驗

3.6.1小交換柱實驗結果

（1） 反滲透產水+混床，混床出水電導率0.08μs/cm；

（2） 反滲透產水+陰離子交換系統+混床系統試驗，混床出水電導率0.08μs/cm；

（3）反滲透產水+陽離子交換系統+混床系統試驗，混床出水電導0.30～0.70μs/cm；

（4） 反滲透產水+陽離子交換系統+陰離子交換系統+混床系統試驗，混床出水電導率0.30～0.60μs/cm；

3.6.2離子交換系統短接試驗

利用陽樹脂擦洗罐和強弱陰樹脂擦洗罐，抽空一臺陽床和一臺陰床樹脂至擦洗罐，短接陽床、陰床，反滲透出水直接進混床試驗。

（1） 反滲透產水+混床，混床出水電導率0.08μs/cm；

（2） 反滲透產水+陰離子交換系統+混床系統試驗，混床出水電導率0.08μs/cm；

（3）反滲透產水+陽離子交換系統+混床系統試驗，混床出水電導0.13～0.63μs/cm；

（4） 反滲透產水+陽離子交換系統+陰離子交換系統+混床系統試驗，混床出水電導率0.18～0.51μs/cm；

綜合前期數據分析陰樹脂的污染是陽樹脂破碎、降解、以及我司制水系統的運行方式等原因長期共同作用的結果。

4主因確定

4.1新換的陽樹脂有機物溶解，造成除鹽水電導率儀長超標，且影響機組氫電導超標和爐水PH頻繁出現降低現象。另外檢測除鹽水TOCi值1120μg/L，表明水樣有機物中存在鹵素、硫等元素，會引起熱力系統腐蝕，特別是“三管”腐蝕問題。

5處理措施

（1）更換陽樹脂，采購技術協議按照《發電廠用離子交換樹脂驗收標準DL519-2014》中相關陽樹脂標準，需要按照附錄C離子交換樹脂中有機物溶出測定方法，加測TOC和TOCi值，因此值無標準范圍，需同國外同類型樹脂作出比較。由于前級預處理不完善，以及在淡水期化學制水用工業凈水作為水源直進陽床+陰床，加劇陰樹脂有機物污染，陰樹脂也一起更換。

（2）在除鹽水電導率未恢復合格的階段，通過水質分析得出：當爐水水質出現波動時，應減少除鹽水補水量，減少對外供氣量，通過加藥和排污操作恢復各項指標在合格范圍內。

（3）機組停運大修期間割“三管”分析化驗，重點測厚。檢查汽機末級葉片積鹽情況，垢樣分析化驗重點對比鐵含量是否升高。

6結論和討論

綜上所述，通過水樣離子光譜分析、TOC、TOCi檢測、以及系統查漏， 小交換柱試驗、水處理系統短接實驗等方法從諸多影響因素中找出陽樹脂有機物溶解是引起化學水處理系統電導率等其它指標異常的主因。筆者認為，因此類樹脂為二次聚合產物，只有在使用過程中才會表現出來對除鹽水電導率的影響，所以電廠化學再更換樹脂過程中應該嚴格按照行業標準操作，多臺設備更換時，應留足6-12個月的觀察期，逐臺更換，確保平穩，以免因除鹽水電導率超標原因頻繁引起“三管”泄漏造成停機處理等經濟損失，以及電廠和樹脂廠家在合同糾紛處理中的被動。因我司陽、陰床是浮動床在低流量運行時可考慮反滲透出水織錦混床來制備除鹽水。

參考文獻

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作者簡介：胡軍紅 2006年畢業于長沙理工大學應用化學專業，長期從事電廠化學專業工作。