新闻资讯
home> 新闻资讯> 浮动床树脂破碎的主要原因及改进措施
浮动床树脂破碎的主要原因及改进措施
time:2019-08-23 16:39:49
share:

    在阴、阳离子交换水处理工艺中,凝胶型阳离子交换树脂在浮动床内极宜破碎,其主要原因如下。

    (1)在浮动床的工作运行中,因其运行流速大,一般都在3050mh的流速下运行,树脂在浮动状态下,树脂之间相互摩擦,极易造成磨损破碎,其破碎率一般在ci263%)/年,所以必须进行适当的树脂补充。否则,床内树脂量减少,下部水垫层加大,影响产水水质。如果水垫层大于400500mm,树脂便会呈翻动下落,破坏其工作层,严重时形不成工作层,交换容量严重下降,制水周期明显减少,酸矸耗大增。这是因为,在浮动床离子交换树脂,在移人擦洗罐内进行树脂擦洗时,细碎树脂每次都必须从上部反洗排出,为此树脂易逐渐减少。例如,有的单位,浮动床内树脂减少到2/3仍在运行,此时浮动床不能形成工作层,特别是阳床。

    改进措施:

    在浮动床水处理工艺中,化学水处理必须适量备用离子交换树脂,当床内水垫层大于200mm时,必须进行补加,使其水垫层高度在lOOmm左右,不大于200mm

    (2)在阴、阳离子交换器的进水中没有进行除佘氯措施,造成树脂的氧化,尤其是凝胶型阳离子交换树脂,水中存有余氯时,经长期运行后,离子交换树脂的交连度会逐步降低,随时间的延长,交联基团会断裂,使树脂变脆易碎。尤其是在浮动床内的运行状态下,破碎率加大。

    改进措施:

    在阳床进水中必须进行除余氯措施,一是加还原剂亚硫酸钠,二是安装活性炭过滤器。

    (3)阴离子交换树脂的氧化及破碎原因,主要是水中余氯和溶解氧。水中的余氯会使阴离子交换树脂氧化后变成白球,失去交换能力,但其交联度不会破坏,破碎率较阳树脂低。

  阴树脂的破碎主要因树脂在设备启动和运行中的相互摩擦。在擦洗树脂、输送树脂时,流量太大,流速过高造成。  

    改进措施:  

    去除进水中余氯,方法同前。另外,启动和树脂擦洗输送树脂时,流量不宜过大。宜在3040t/h。      

    (4)运行压力是造成树脂破碎的主要原因。根据电厂化学水处理除盐系统,设计安装阳床入口水泵压力在o390. 45MPa,也有0.50. 6MPa的。有的单位害怕水泵压力低,会供不上水,所以总把阳床入口水泵压力设计得高一点。实际是没有好处的,缺点是:①在一定的流量下,泵的压力越高,配用的动力就越大,电动机功率就越高,使生产成本增高。②水泵的压力高,因树脂破碎,床内压力就越高,树脂破碎率将增加。

    根据生产实际,凝胶型阳离子交换树脂运行压力低于0. 25MPa,破碎率低;低于o2MPa时,破碎率更低,很少出现破碎。但压力超过0.25MPao3MPa时,破碎率明显增高。

    例如某热电厂,水处理系统是一级除盐工艺,也没有前置预处理设备,原设计阳床人口水泵为0. 39MPa,因冬季采暖期制水量增加。又因没有前置预处理设备,树脂污染,阻力增大,流量提不上丢,便把原水泵压力更换成0. 9MPa,树脂破碎率明显提高。此处,因没有备用树脂,破碎树脂不能及时清洗出去,故仍在运行。结果使树脂逐渐成为细颗粒和粉状,阻力更大,便又更换上一台1. 2MPa的原水泵,结果因树脂破碎,运行压力太高,把一台阳床上部固定进水母管的床体顶裂,必须进行焊补和现场衬胶处理。最严重时,有一台阳床,将内部细碎树脂全部更换上新的阳树脂,结果不到一个月,床内阳树脂全部变成细碎树脂,不得不又进行了树脂的更换,给单位造成很大的经济损失。并且制水酸、碱耗居高不下,待采暖期过后,便把1. 2MPa的原水泵换为了0. 6MPa的原水泵,破碎率才有所下降。但仍然很高。原水泵压力设定在0. 32MPa时为最佳。

    改进措施:

    离子交换化学水处理阳床人口用水泵,应为0.32MPa,减去阀门和流量计,管道阻力、阳床人口压力便不会超过0.3MPa,可维持阳床人口压力在0.20.25MPa下运行,树脂的破碎率可明显降低。运行1年后,不用进行树脂补充,树脂擦洗时,只有很少量的细颗粒洗出。

    (5)浮动床上部产水布水装置,支管的管径和开孔面积小,造成产水阻力大,也是树脂破碎的主要原因之一。支管直径小、开孔面积小、产水阻力增高,必须提高压力、加大流速,这样靠近上部布水管的树脂在高压、高流速的状态下便逐渐破碎。

    例如,某单位直径1500mm的浮动床,上部产水母管为DN125mm,支管丁字管和支管直径为DN40m的,流通面积小,阻力大,流量提不上去。

    此支管在母管上共六根,随床体上端封头的直径,中间长而两头短。根据计算,支管、三通连接管的流通面积为o001 2mz×6-0.O07 2m2,大大低于产水母管的流通面积o012 3rri2,使产水阻力增力、流量提不上去,只能茌60m3/h流量下运行。若提高流量到70m3h,则树脂破碎率升高。另外,支管的开孔面积也少,加上两层滤网阻力则更大。

    改进措施:

    把产水布水支管由DN40mm改为DN50mm,其流通面积为o001 96×12=0. 023 52  (m2)大于母管面积近一倍;支管三通管(丁字管)由DN40mm改为DN65mm,其流通面积为o003 3×6=0. 019 8(mz),大于母管面积o007 6mz;支管开孔面积为母管流通面积的10倍,开孔直径为声10,并用庐18的钻头进行了花眼措施,使开孑L为斜角状,增大了过滤网在每个孔上的流通面积,使产水阻力大大降低。产水流量由原来的60ff13 /Fi提高到80rr13h,床的入口压力为0.25MPa,树脂的破碎率明显降低,而且产水质量有所提高,周期产水量提高了15%左右,降低了制水酸碱耗(这是浮动床的工艺特性,不宜低流速运行,宜高流速运行)。  

    根据以上经验,浮动床的运行压力不宜大于0.25MPa,最好为0.2MPa。这样可有效预防树脂破碎,提高运行流速和周期90rr13量,降低酸碱耗。经试验证明,浮动床的运行流速嚣震: 90m3h,产水质量仍然可保证。但运行压力不能大于0.2最好的方法就是增大上部产水装置的流通面积。

    (6)床内细碎树脂,堵塞布水装置滤网,其滤网底层为3040目,外层为6080目。细碎树脂堵塞后,产水阻力加大,运行压力升高,树脂破碎加快。

    改进措施:

    树脂擦洗时,尽量把细碎树脂反洗掉,并定期检查床内树脂破碎情况及耐清理挖出,不允许破碎树脂在床内长期运行。

    (7)树脂擦洗时,输送树脂的流量过大,也是造成树脂破碎的原因。

  改进措施:

  低流量输送,一般控制在3040m3 th