阴阳离子交换器再生操作参数优化

阴阳离子交换器再生操作参数优化[摘要]：通过对阴阳床再生操作参数的现场优化调试，使阴阳床周期产水量及运行时间达到设计值，保证出水水质，同时降低再生剂用量，使化学水处理站生产更安全、稳定、经济、创造更好的生产效益。[关键词]：水处理阴阳离子交换器再生操作参数优化1引言攀钢钢钒公司动力厂120t/h化学水处理站为攀钢冷轧厂的酸洗、平整、镀锌线等用户提供一级除盐水，要求其水质指标为电导率≯10μs/cm，Na离子浓度≯100ppb。站内有阴阳离子交换器（以下简称阴床、阳床）各3台，其设备性能参数见表1。除盐水生产工艺流程如图1所示。当阳床出水水质Na+≯100ppb，阴床出水水质电导率＞10μs/cm时，即视为运行失效，需要用一定浓度的HCL和NaOH分别对阳床或阴床进行再生，使阳床或阴床恢复交换能力。该站阴、阳床再生方式采用无顶压逆流再生。该站阴、阳床再生效果的好坏，将直接影响阴、阳床出水水质指标和周期产水量的多少。严格控制阴、阳床的再生操作条件，再生剂的浓度、再生剂用量、再生流速等条件将对阴、阳床的再生效果的好坏起关键作用。2生产现状分析将该水站自1996年4月投产至1996年12月阴、阳床的运行情况参数、整理后列于表2，技术参数列于表3。对比表2、表3可看出，阴、阳床的平均周期产水量、再生一台阴、阳床的平均产吨水酸碱耗量、平均运行时间都波动较大，达不到设计技术参数的要求。阳床实际平均周期制水量1441m3，比设计值1960m3少536m3；阴床产吨水的碱耗量0.91kg/t，比设计值0.35kg/t多耗0.56kg/t。虽然阴阳床的再生酸碱耗量都大于设计耗量，而阴阳床的周期制水量并没有达到设计制水量。对此问题在现场条件下经过周密分析后认为：主要是阴阳床再生操作参数没进行优化调试而造成。因此，对阴阳床再生时影响再生效率的关键操作参数：再生剂耗量，再生剂流速，再生剂浓度进行了现场试验。3再生操作参数优化试验3.1再生剂耗量（1）阳床再生剂量分别设为1.2,1.4,1.6,1.8,2.0t，再生剂流速5－8m/h，再生剂浓度为1.5%－3%，其它再生条件参照设计值。试验结果见表4。(2)阴床再生剂量分别设为0.5,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1t，再生剂流速为4－7m/h，再生剂浓度为1%－3%，其它再生条件参照设计值，试验结果见表5。试验结果表明：阴、阳床再生剂用量的增加有利于提高阴阳床的周期产水量，阳床再生酸耗量为1.6t时，其产水量可达设计值，而且产吨水耗酸量0.729kg.m-3为最低。阴床再生碱耗量为0.8t时，其产水量可达设计值，而且产吨水耗碱量0.340kg.m-3为最低。3.2再生剂浓度（1）阳床再生剂浓度分别设为1.5%，1.8%，2.0%，2.5%，3.0%，3.5%，4.0%，再生剂用量为1.6t，再生剂流速5－8m/h，其它再生条件参照设计值，试验结果见表6。(2)阴床再生剂浓度分别设为1.5%，1.8%，2.0%，2.5%，3.0%，3.5%，4.0%，再生剂用量为0.8t，再生剂流速为4－7m/h，试验结果见表7。试验结果表明：阴阳床再生剂浓度的提高有利于阴阳床产水量的提高，阴阳床以1.5%再生剂浓度再生时产水量较低，且产吨水酸碱耗量较高，阴阳床以3.0%－4.0%浓度再生时中排废酸（碱）浓度过高，造成浪费。阳床再生剂浓度宜控制在1.8%－2.5%，阴床再生剂浓度宜控制在2.0%－2.5%。3.3再生剂流速（1）阳床再生剂流速（m/h）分别为4,5，6，7,8，再生剂量1.6t，再生剂浓度控制在1.8%－2.5%。其它再生控制条件参照设计值，试验结果见表8。(2)阴床再生剂流速（m/h）分别为4,5，6,7，8，再生剂用量0.8t，再生剂浓度控制在2.0%－2.5%，其它再生控制参数按照设计，试验结果见表9。试验结果表明：阳床的再生剂流速宜控制在4－6（m/h），阴床的再生剂流速宜控制在4－5（m/h），容易造成再生剂无法进入阴阳床，再生剂流速高于8（m/h），阴阳床可能出现乱层，出水水质恶化，只得重新再生。通过以上的现场试验，对阴阳床设计再生操作控制参数作了修定，见表10。4效果按调整后的再生操作技术参数再生阴阳床，1997年1－6月的阴阳床运行统计情况见表11。从表11可见，阴阳床的周期产水量，产吨水再生剂耗量，运行周期时间都达到了设计技术要求。阴阳床的运行稳定，出水水质得以保证，同时再生剂用量降低。收到了较好的效果。当然，当原水水质发生较大变化时，必须对阴阳床的再生剂浓度、流速、用量等参数作相应调整，再生时各参数应严格控制在规定的标准内。