双室阳浮动床出水高钠原因分析与对策

2019-01-15陶卫君范小艳

设备管理与维修 2018年9期

陶卫君，范小艳

（中石油克拉玛依石化有限责任公司，新疆克拉玛依 834003）

0 引言

克拉玛依石化公司热电厂500 t/h化学除盐装置采用双室浮动床工艺。双室浮动床采用强、弱树脂配合串联方式，正常运行时出水水质稳定，阳浮床出水钠含量为（20～70）g/L。但是新水水质变差时，阳浮床出水钠含量升高到（200～300）g/L，周期制水量明显降低，反复再生依然无法降低出水钠含量。

1 双室阳浮床出水高钠原因分析

1.1 新水水质恶化

克拉玛依地区新水水源有季节性变化，水质也相应变化：每年 5月到 11月，新水水质较好，出水电导率（200～300）μS/cm；12月到次年4月，水质明显变差，电导率上升到（500～600）μS/cm。双室阳浮床出现的高钠现象与新水水质季节性变化的周期高度一致，因此可以判定，新水水质变差是导致双室阳浮床出水高钠的原因之一。但是，同样的新水水源，在200 t/h化学除盐装置固定床运行时却并未出现明显的高钠现象，这与双室浮动床对进水水质的要求比较高有关。双室浮动床对进水的浊度一般要求＜2.0 NTU[1]（NTU为浊度测定单位，1NTU=1 mg/L的白陶土悬浮体）。500 t/h化学除盐装置的新水预处理单元采用的是叠片式过滤器，新水水质变差后叠片式过滤器的过滤效果明显变差，导致进入双室阳浮动床的进水浊度超过2.0 NTU，水中携带的悬浮物被截留在阳树脂中污染阳树脂，影响正常制水。

1.2 树脂结块，再生效果差

双室阳浮动床运行时，进水以较高的流速由下向上先后通过下室弱阳树脂层和上室强阳树脂层，新水水质恶化后，进水中所携带的大量悬浮物沿树脂层自下而上截留在树脂中，使树脂受到污染[2]。阳浮床上、下室树脂均出现不同程度的结块现象，尤其是最先接触进水的下室弱阳树脂首先被污染，结块现象明显，再生时易造成酸液偏流现象，再生效果差。

1.3 树脂体外清洗效果差

随着运行周期的增加，双室浮动床内形成的破碎树脂和从水中截留的污物逐渐增多，当床体进、出口压差达到（0.04～0.06）MPa时，必须将床体内强、弱阳树脂分别送到清洗罐内进行清洗，以便除去破碎树脂和污物。在使用清洗罐清洗树脂时，工业风吹洗之前，将树脂清洗罐内的水排放到上监视窗的位置，将风压保持在0.4 MPa吹洗，树脂的搅动空间大，泥块不易搅散。树脂在清洗罐内反洗时最大流量只能达到80 t/h，流量偏小，树脂整体托不起来，擦洗高度不够。清洗罐顶部排水装置设计为“十”字形，而且每根支管上加装了滤网，除粉末状树脂可排出外，破碎树脂及树脂中的泥块无法清洗出来，清洗效果较差。

1.4 树脂流失、装填量不足

在树脂交换容量一定的条件下，填装树脂量的多少也是影响周期制水量的重要因素。树脂装填量偏少容易使树脂乱层，甚至造成下室树脂变成悬浮状态，而没有压实层，影响出水水质和周期制水量。由于新水水质恶化，双室阳浮动床上、下室树脂频繁再生和体外清洗，树脂强度下降，树脂磨损和破碎率增大，破碎树脂在体外清洗时流失，从而造成床体内上、下室树脂装填量不同度减少。

2 阳浮床出水高钠的解决对策

2.1 改善叠片过滤器过滤效果

改善叠片过滤器过滤效果的措施主要有：①调整过滤器叠片间隙，提高反洗效果；②对叠片定期酸洗，消除叠片过滤通道缝隙内铁锈垢；③调整反洗参数，反洗时间和压差分别设定为120 min，0.06 MPa。实施上述措施后，过滤器出口水的浊度接近2.0 NTU，基本满足双室阳浮动床对进水水质的要求。

2.2 改善树脂体外清洗效果

（1）减少工业风吹洗时清洗罐内的水量。吹洗前将树脂清洗罐内的水下放至监视孔的1/3处，高出静止树脂层约（10～20）cm，再通入工业风吹洗，增加树脂间的摩擦面积，提高吹洗效果。

（2）拆除清洗罐上部排水装置的滤网，控制反洗流量为（90～100）t/h，保证破碎树脂洗出，且不能将正常的颗粒树脂带出。因此要取样观察排液中破碎树脂的情况，及时调整清洗流量。只要把清洗流量控制好，树脂的托起高度稳住，就不会出现大量跑正常颗粒树脂的现象。

2.3 补充上、下室树脂装填量

500 t/h化学除盐装置的3台阳浮床直径2800 mm，设计上室装填D001FC强阳树脂2.2 m，下室装填D113-III弱阳树脂1.6 m。对3台阳浮床上、下室树脂进行重新核算后，确定了树脂补充量（表1）。补充树脂量后，阳浮床运行出水钠含量有所降低，由原来（200～300）g/L 下降至（100～150）g/L。