除鹽水電導(dǎo)率影響因素及控制方法研究

李建文

(晉能控股煤業(yè)集團(tuán)廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西 大同 037000)

引 言

在水處理廠中，最常用的是電導(dǎo)式分析儀，其中水質(zhì)分析最關(guān)鍵的指標(biāo)是電導(dǎo)率，國標(biāo)中規(guī)定，一級化學(xué)除鹽水的電導(dǎo)率要小于10 μs/cm，混床的電導(dǎo)率要小于0.2 μs/cm[1]，在生產(chǎn)監(jiān)督中過程中，要重視對電導(dǎo)率的測量，為了確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行，要將各種因素對電導(dǎo)率的影響降到最低，確保生產(chǎn)出的水質(zhì)電導(dǎo)率符合相關(guān)要求。

1 影響因素分析

1.1 電導(dǎo)池電極極化對電導(dǎo)率的影響

電導(dǎo)池電極極化現(xiàn)象包括因離子濃度分布不均勻而產(chǎn)生內(nèi)電場的濃差極化現(xiàn)象，以及溶液與電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使溶液與電極接觸面積變小而造成誤差的化學(xué)極化。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這些極化對電導(dǎo)率的影響極小，因?yàn)橐獪y量的是陰陽床以及混床處理后得電導(dǎo)率，沒有經(jīng)過處理的原水中含有的可導(dǎo)電離子，在經(jīng)過離子交換后，可以去除大部分的可導(dǎo)電離子，加上儀器內(nèi)部的振蕩器，會降低電極極化所引起的誤差，因此，在實(shí)際測量中，電極極化對電導(dǎo)率的影響極小。

1.2 溫度對電導(dǎo)率的影響

對于電解質(zhì)溶液，電導(dǎo)率容易受溫度的影響，隨著溫度的升高或降低，電導(dǎo)率也會發(fā)生相應(yīng)的變化，當(dāng)溫度升高，會減弱離子間的水化作用，降低離子的黏度，使離子的運(yùn)動阻力減小，在電場的作用下，加快離子的定向運(yùn)動，從而使除鹽水的電導(dǎo)率增大，反之，會使除鹽水的電導(dǎo)率降低[2]。因此，可以適當(dāng)?shù)膶囟壬撸约涌祀x子的定向運(yùn)動，減少樹脂外的水膜厚度，便于一級除鹽水殘余離子進(jìn)行交換，減少導(dǎo)電離子的數(shù)量，降低水的電導(dǎo)率。在這個(gè)過程中，如果溶液的溫度過低，會降低離子的交換速度，如果溶液的溫度過高，會影響樹脂的熱穩(wěn)定性，降低樹脂的壽命，因此，一般將水的溫度控制在30 ℃～35 ℃，保證混床出水的電導(dǎo)率，也可以確保樹脂的性能。

1.3 運(yùn)行流速對電導(dǎo)率的影響

在水的溫度為30 ℃時(shí)，混床出水的電導(dǎo)率在0.2 μs/cm以下，在不同溫度下，運(yùn)行流速變化，電導(dǎo)率也會發(fā)生變化，在低溫時(shí)，運(yùn)行流速對電導(dǎo)率的影響較小，而在高溫時(shí)，運(yùn)行流速對電導(dǎo)率的變化比較明顯，總體來說，影響還是較小的。

2 系統(tǒng)查漏分析

某電廠共有8臺機(jī)組，采用一級除鹽水+混床的模式進(jìn)行除鹽水，在正常情況下，除鹽水的電導(dǎo)率為0.064 μs/cm，8臺機(jī)組同時(shí)工作時(shí)，除鹽水的電導(dǎo)率較高，約為0.1 μs/cm～1.203 μs/cm，會造成設(shè)備結(jié)垢和積鹽等現(xiàn)象，損傷熱力設(shè)備，因此要采取合理的控制方法，避免電導(dǎo)率過高。

采用儀表和除鹽水系統(tǒng)[3]，如第64頁圖1所示。分析電導(dǎo)率升高的原因，記錄除鹽水陽離子交換柱的運(yùn)行狀態(tài)，檢測混床和除鹽水泵出水水質(zhì)，結(jié)果如第64頁表1所示。

圖1 除鹽水系統(tǒng)原理圖

從表1可以看出，離子對陰床和混床出水的一級除鹽水電導(dǎo)率幾乎沒有影響，而除鹽水的PH值普遍較低，可能是由于除鹽水中含有大量空氣的。通過檢查和排查，發(fā)現(xiàn)除鹽水母管的壓力值在0.2 MPa以下，2號和5號除鹽水出水端的電導(dǎo)率突然升高，4號除鹽水出水端的電導(dǎo)率也出現(xiàn)明顯波動，因此，對2號除鹽水的電導(dǎo)率水質(zhì)進(jìn)行抽樣檢測，在壓力值小于0.2 MPa時(shí)，有空氣進(jìn)入，涌入大量的氧氣和二氧化碳，這說明除鹽水有較高的溶氧量，電導(dǎo)率隨之升高，3號除鹽水水箱作為5號除鹽水泵的主要補(bǔ)水水源，當(dāng)3號除鹽水水箱有空氣進(jìn)入時(shí)，5號除鹽水泵的電導(dǎo)率就會隨之升高。

表1 除鹽水出水水質(zhì)檢測情況

根據(jù)3號除鹽水水箱運(yùn)行過程的壓力值，分析壓力產(chǎn)生變化的原因，如表2所示。

表2 壓力變化值

從表2中可以看出，正常情況下，2號和4號陰陽再生泵出口管路的壓力值應(yīng)為0，但由于陽床有酸性水滲入，導(dǎo)致2號陽離子再生泵出口管路的壓力值過大，而4號除鹽水泵入口管路的壓力值下降，酸性水在進(jìn)入除鹽水泵母管時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的除鹽水電導(dǎo)率就會升高。

3 控制方法

為了解決除鹽水電導(dǎo)率升高問題，可采用如下的控制方法來控制：

1)確保除鹽水泵的管道壓力在0.2 MPa以上，一般0.3 MPa為最佳，防止除鹽水母管上竄入空氣；

2)確保除鹽水出水泵的液位在6 m以上，縮短3號除鹽水的放置時(shí)間；

3)及時(shí)更換有內(nèi)漏的熱力設(shè)備，消除缺陷；

4)在水質(zhì)異常時(shí)，加強(qiáng)對除鹽水整個(gè)過程的監(jiān)督管理，在出現(xiàn)異常時(shí)，按照水汽異常三級原則進(jìn)行處理[4]；

通過多種控制方法，除鹽水的電導(dǎo)率控制在0.061 μs/cm～0.081 μs/cm，滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行要求，有效地解決了電導(dǎo)率升高的問題，效果顯著。

4 結(jié)論

針對水處理過程中，除鹽水箱出水電導(dǎo)率升高的問題，通過分析除鹽水電導(dǎo)率的影響因素，結(jié)果如下：

1)以某電廠為例，通過對除鹽水出水水質(zhì)的檢測，以及壓力值的變化情況，具體分析除鹽水系統(tǒng)電導(dǎo)率升高的原因，并給出控制除鹽水電導(dǎo)率升高的方法。

2)通過多種控制方法，除鹽水的電導(dǎo)率控制在0.061 μs/cm～0.081 μs/cm，滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行要求，有效地解決了水處理過程中電導(dǎo)率升高的問題，效果顯著。