夏喜臣，倪明，常涛，程伟娜

(1.国电濮阳热电有限公司，河南濮阳 457000; 2.北京朗新明环保科技有限公司南京分公司，江苏南京 210031)

EDI装置工业应用问题及应对措施

夏喜臣1，倪明2，常涛1，程伟娜1

(1.国电濮阳热电有限公司，河南濮阳 457000; 2.北京朗新明环保科技有限公司南京分公司，江苏南京 210031)

根据河南某电厂电去离子(EDI)装置在调试、运行中发生了断水烧坏模块、树脂包被有机物污染和余氯氧化导致树脂破碎等诸多问题，通过对EDI模块的抽检和整套工艺的系统性分析，找出了产生问题的原因，采取了增加多重流量保护、清洗系统隔离及余氯检测等措施，对EDI树脂包进行了更换和修复，恢复了EDI装置的离子交换性能。通过一年多的运行观察，该套装置运行稳定，产水水质优良。

EDI;应用;树脂氧化破碎;检测;修复

1 概述

EDI(Electrodeionization)又称连续电除盐技术，它将传统的电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过阴阳离子膜对阴阳离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子交换的作用，在电场的作用下实现离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐的目的，并通过水解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂连续再生。河南某电厂2×210MW供热机组，于2009年对锅炉补给水处理进行扩容改造，该工艺为:MMF+UF+二级RO+EDI装置，设计出力2×60t/h，水源为黄河沉降水。该系统于2009年7月投运，产水电阻率达到17MΩ·cm以上，满足锅炉补给水需求，但在系统调试初期和运行期发生了两起影响EDI安全运行的事故，经过认真分析，找出了原因并采取了针对性的措施。

2 调试及运行中存在的问题

EDI装置在调试初期，2号EDI系统模块发生了断水“干烧”的现象，产水电阻率从17MΩ·cm降到8MΩ·cm，经解体检查发现其中两个模块内的阴阳膜片被电弧烧毁，失去了离子交换功能。EDI断水干烧事件发生在该系统安装调试初期，DCS自动控制系统尚未投入运行，断水自动保护亦无法实现，调试人员在手动条件下进行调试。EDI运行中发生了进水增压泵故障断水的情况，调试人员发现后立即紧急停机，此时已断水约近1min。检查发现两个模块烧毁严重，可见断水前必须断电，否则对EDI的安全是足以致命的。

2010年7月下旬，EDI装置发生故障，现象是产水量、产水电阻率在几天内迅速下降，运行人员开始认为是EDI进水碳酸化合物含量高的原因，采取了提高二级RO加碱量、增加EDI模块电压等一系列措施，但仍未遏制住产水量下降的趋势。两套EDI产水量在4天内持续下降，从设计出力的60t/h降至出力不足30t/h，产水电阻率从17MΩ·cm降至4MΩ·cm，此时EDI已不能投入自动运行。

3 原因分析

这次故障的调查分析难度较大，涉及可能的原因较多，历时1个多月。两套EDI装置发生同样故障现象，应属于共性原因导致，对2号EDI的一只模块拆卸抽检后发现:树脂包进水端有30～40mm长的树脂呈现黑色，目测观察树脂明显变小，用手捻有树脂破碎的现象。调查分析发现，导致EDI树脂破碎的原因主要有以下几个方面:树脂被高氯氧化。整套水处理系统投入运行后，对预处理超滤装置进行过2次化学清洗，均采用200mg/L的次氯酸钠清洗液，清洗结束后，直接投入运行，这样有可能造成EDI进水余氯含量在某个或连续时段超标，导致树脂强度逐渐降低直至在应力作用下树脂破碎;化学清洗装置设计不合理;有机物污染的叠加作用。该厂为冬季供热机组，冬季水处理保持连续运行，而在非供热季节，该套设备因制水量不大而间断运行，系统停运时间经常超过1d，夏季环境温度高，微生物滋生较快，若对系统的冲洗不及时，可能导致EDI系统滋生微生物从而污染树脂;EDI进水保安过滤器存在缺陷。打开保安过滤器检查时发现滤芯固定不牢靠，滤芯压盖不紧密，前置水箱、管道内的杂质(铁锈、灰尘)直接进入EDI污染了树脂;系统运行时水质监测不全面，没有监测EDI装置进水余氯、铁离子等指标。

4 应对措施及结果分析

4.1 断水停机保护

对断水烧坏的两个模块予以更换，并针对EDI断水停机保护，设计了8套断水保护措施。

表1 EDI断水停机保护措施

4.2 EDI防氯氧化措施

防止EDI被氯氧化的措施主要包括:将EDI清洗系统从清洗母管上断开，防止含高氯的清洗液串进EDI系统;更换EDI进水保安过滤器的滤芯，重新固定内部结构及滤芯密封;在EDI进水管道上加装余氯在线仪表，设定余氯含量0.03mg/L为报警值，0.05mg/L为停机值;超滤化学清洗后的排水监测余氯含量≤0.1mg/L;拆卸了两组EDI模块进行维修，将树脂包内破碎的数值移出置换，对污染的树脂进行清洗和复苏，对于失去交换能力的树脂包予以更换，使树脂包的交换功能基本恢复正常。

4.3 结果分析

采取以上维护检修措施后，EDI系统测试结果见表2。测试数据说明，淡水室压力降很大，流量很低，达不到正常指标;由于淡水室流量很低，因此无法供电测试。从表2可以看出，经过维修后，EDI模块性能已经恢复，可以使用。

表2 EDI 维修后测试数据

5 结语

(1)EDI断水保护措施采取后，避免了因断水或故障断电造成的模块被烧坏。

(2)高余氯含量的进水能导致EDI树脂破碎而失去离子交换功能，破碎的树脂堵塞膜片流通孔道，进而导致EDI产水量降低。采取上述工程措施和管理措施后保证了EDI不被氯氧化和有机污染物。

(3)EDI装置设置多套断水保护措施及严格的进水水质，是EDI安全稳定运行的充分必要条件。

［1］王仁雷，孙心利，何彩燕，等.电去离子技术在电厂中的应用［J］.热力发电，2008，37(11):132－135.

［2］田甜，李福勤，姚利军，等.EDI模块的化学污染特性及其清洗研究［J］.中国给水排水，2008，24(19):67－69，73.

Discussion on industrial application problems of EDI device and its countermeasures

In the commissioning and practical application of one power plant＇s electrodeionization(EDI)device，some problems occurred such as modules were burned without water，resin packages were polluted by organic matter and resin was broken by oxidation of residual chlorine.Based on the sampling of the EDI module and systemic analysis of the whole process，the cause of problems were found out，targeted measures were taken，such as add multiple flow protection，isolate cleaning system and detect residual chlorine，replace and repair the EDI resin package，which made the ion exchange property of EDI device recover.Through one year＇s operation and observation，the EDI device was stable，the water quality was excellent.

EDI;application;Resin oxidation broken;detect;repair

X703.1

B

1674－8069(2012)04－048－02

2012-04-25;

2012-06-21

夏喜臣(1972-)，男，工程师，主要从事火电厂环保设施调试及运行管理工作。E－mail:xiaxichen@163.com