高纯酸碱在电厂水处理中的应用

热力发电·2006(03)π∼收稿日期:20060109作者简介:任清洁(1970),男,1991年毕业于北京电力高等专科学校电厂化学专业,并已通过电厂热能动力工程专业(专科)高等教育自学考试。现任蒲城发电有限责任公司化学分场主任,先后获得多项科技进步成果奖,并获专利成果一项,目前正在西安理工大学攻读MBA学位。高纯酸碱在电厂水处理工艺中的应用任清洁,刘明杰,孙伟(华电蒲城发电有限责任公司,陕西蒲城715501)[摘要]蒲城发电有限责任公司采用高纯酸碱替代工业酸碱用于离子交换树脂的再生,取得良好效果。运行实践表明,该方法不但使水处理设备出水质量明显改善,提高了热力设备运行的安全性,而且可延长树脂的使用寿命,减少再生成本和排污量,经济效益和环境效益显著。[关键词]电厂;水处理系统,离子交换树脂;高纯酸碱;树脂再生[中图分类号]TM621.8[文献标识码]B[文章编号]10023364(2006)03005903用高纯酸碱替代工业酸碱对离子交换树脂进行再生,不但可延长水处理设备运行周期,降低酸碱单耗,减少废水排放量,而且可降低电力企业水处理成本。通过试验,归纳和总结了高纯酸碱在华电蒲城发电有限责任公司(以下简称蒲电)水处理系统方面的运用结果,分析了再生剂质量对水处理系统出水品质、运行周期、运行费用等的影响,为高纯酸碱在电厂水处理工艺中的应用提供了经验。1系统简介及存在问题蒲电水处理系统分为锅炉补给水处理和凝结水精处理两部分[1]。前者采用一级除盐(单元制)+混床(3台),其中一级除盐系统为强阳床+弱阴床+强阴床,共3套,单套设计最大出力为100t/h,运行周期17h。凝结水精处理方式为氢床+高速混床,共4套。系统设计最大出力为1000t/h,其中单台高速混床设计最大运行出力为330t/h,运行周期200h(制水量60000t)。蒲电水处理系统采用工业酸碱再生过程中存在以下问题:再生效果差,周期制水量达不到设计标准;树脂污染严重;出水水质不良;混床出水pH值低(仅为5.8～6.1),致使水处理系统腐蚀严重;杂质在系统沉积严重,经常造成系统堵塞,威胁系统的安全运行;高速混床在运行后期氯离子泄漏严重[2]。2高纯酸碱的应用为了解决以上问题,将高纯酸碱作为工业酸碱的替代品应用于蒲电水处理系统。实践表明,不但系统存在的问题得以解决,而且经济效益和社会效益显著。2.1工业酸碱与高纯酸碱质量对比工业酸碱与高纯酸碱质量对比见表1、表2。由表可见,高纯酸碱的质量明显优于工业酸碱。表1工业盐酸和高纯盐酸质量对比%项目盐酸铁硫酸盐砷工业盐酸>31<0.01<0.007<0.0001高纯盐酸>310.00002<0.003<0.0005表2工业烧碱和高纯烧碱(隔膜法2级)质量对比%项目NaOH氯化钠碳酸钠三氧化二铁工业烧碱>30<5.0<0.8<0.01高纯烧碱>31<0.1<0.1<0.0012.2高纯酸碱在锅炉补给水除盐系统的应用按照设计参数[3],强阳床进口水质与混床出水水质指标要求见表3、表4。技术交流θυ热力发电·2006(03)表3强阳床进口水质硬度/mmol·L-1碱度/mmol·L-1Cl-/mg·L-1Na++K+/g·L-1SO2-4/mg·L-13.01.01000.125199.8表4混床出水水质指标硬度/μmol·L-1电导率/μS·cm-1二氧化硅/μg·L-1Na+/μg·L-1≈0≤0.2≤20≤5用高纯酸碱替代工业酸碱须按原规程要求重新进行调整试验。试验发现,采用高纯酸碱再生一级除盐设备及混床后,其出水质量得到大幅度改善,具体数据见表5、表6及图1～图3。表5除盐系统采用两种酸碱再生各床出水水质对比再生剂强阳床(周期平均)Na+/μg·L-1酸度/mmol·L-1Na+/μg·L-1工业酸碱356.56.9365.6高纯酸碱120.66.9180.4再生剂强阴床(周期平均)SiO2/μg·L-1电导率/μS·cm-1工业酸碱26.44.5高纯酸碱14.43.5再生剂混床(周期平均)电导率/μS·cm-1Na+/μg·L-1SiO2/μg·L-1pH值工业酸碱0.06674.64.25.86高纯酸碱0.06671.51.66.44表6采用两种酸碱再生经济指标对比项目周期制水量/t酸耗/g·mol-1碱耗/g·mol-1自用水率/%普通酸碱再生150055657.0高纯酸碱再生200046486.5图1强阳床出水钠离子浓度对比图2强阴床出水电导率对比图3强阴床出水二氧化硅浓度对比从表5和图1～图3可以看出,采用高纯酸碱再生后钠离子浓度下降2倍,二氧化硅浓度、电导率大幅度下降,混床出水pH值大幅度上升,解决了困扰蒲电除盐水出水pH值低的问题。从表6可以看出:采用高纯酸碱再生后酸碱耗量明显下降。系列平均周期制水量增加500t,通