除盐水站混床周期产水量优化

【摘要】混床离子交换系统正式投产使用时，混床的运行周期达到100h左右，周期制水量达到18000t左右，但随着设备的运行时间的增长，混床的周期产水量由于各种原因大幅减少，运行后期产水量只有6000多吨，运行周期下降至72h，影响了除盐水的正常生产，同时，频繁的再生造成了酸碱过量消耗，使公司的收益下降。本文从混床产水量进行优化分析，并提出相应措施。

【关键词】混床    产水量

1.  混床离子交换系统及实际  混床离子交换系统是除盐水工艺中的重要组成部分，混床在除盐水系统中的作用是除去反渗透出水中残余的少量离子，使水进一步纯化。长庆石化公司除盐水系统处理流程为：新鲜水→高效过滤器→5μ保安过滤器→反渗透系统→混床离子交换系统。混床离子交换系统具有出水水质优良且水质稳定、间断运行对出水水质的影响较小、交换终点明显、利于监督等特点。

  混床离子交换系统正式投产使用时，混床的运行周期达到100h左右，周期制水量达到18000t左右，但随着设备的运行时间的增长，混床的周期产水量由于各种原因大幅减少，运行后期产水量只有6000多吨，运行周期下降至72h，影响了除盐水的正常生产，同时，频繁的再生造成了酸碱过量消耗，使公司的收益下降。

2. 混床产水量减少原因分析

2.1混床中离子交换树脂的流失

混床再生控制不当和树脂磨损破碎都会造成树脂流失，由于混床中的阴树脂在上层，流失的基本为阴树脂，导致混床内的阴阳树脂比例失调，一方面混床再生时酸碱用量保持不变，过多的碱会中和部分的酸，导致混床再生不完全，树脂交换能力没有完全恢复就投入使用，致使混床周期制水量下降；另一方面，阴树脂大量流失，混床再生后投入使用，阴树脂先失效，阳树脂没有全部失效时就要重新再生，药耗上升，周期制水量下降。 因此树脂的流失成为混床周期产水量下降的重要原因。

2.2混床离子交换树脂性能的下降

 树脂在长期使用过程中，性能会逐渐下降。导致树脂性能下降的原因主要为树脂污染。树脂污染是指树脂的表面和空隙中积累污垢或树脂的交换基团上吸附了不可交换离子的污染物质，如铁离子污染的树脂，如图所示。

2.3 RO产水水质下降

   RO产水水质是影响混床周期制水量的主要因素。除盐水系统中混床的进水是反渗透的出水，反渗透系统经过长期使用，其中的反渗透膜的性能下降，导致反渗透出水的电导

率上升。

 由公式看出RO进水和产水不变，若RO产水电导率升高则，RO脱盐率下降，混床的离子交换树脂的交换容量一定，就导致其周期产水量下降。

2.4混床再生控制不当

 混床再生操作包括反洗分层、置换、同步冲洗、气混、正洗备用等环节。其中同步冲洗主要是冲洗去残留的酸碱再生剂，同时冲洗水中的离子，也与部分树脂发生离子交换而降低树脂的交换容量；并且如果酸碱再生剂未被冲净，就会在下一操作通气混合时产生大量的NaCl，NaCl会与树脂发生交换，从而进一步降低树脂的交换容量，影响树脂交换性能。

3.制定对策

3.1更换离子交换树脂.

对混床离子交换树脂进行了更换，恢复树脂性能。

阴阳树脂装填高度 

   混床内部装填情况

对混床离子交换树脂进行了更换，阴阳树脂装填比例为2:1，阴树脂装填高度为100cm,阳树脂装填高度为50cm。

3.2改善RO水质.

对反渗透膜进行离线清洗，并对清洗后的膜进行称重检测，对清洗后仍不合格的RO膜进行替换，恢复反渗透出水水质;.

混床的上级系统为反渗透系统，降低反渗透的产水电导率，可以缓解混床的运行压力，提高混床的产水量。为此，对反渗透膜进行离线清洗，以达到降低产水电导率的效果。混床进水水质的提高能够使混床周期制水量增大。

3.3加强混床再生的控制.

3.3.1制定混床再生节点分布表，严格控制同步冲洗时间，避免酸碱再生剂残留，提高离子交换树脂再生效果。

制定混床再生节点分布表，使再生操作步骤可视化，利于加强操作人员对再生节点的准确控制。

3.3.2要求运行人员在分层时先用小流量除盐水松动树脂，再逐步加大流量，如因压实或树脂抱团不能松动树脂，应采用放水至树脂层上15cm（混床本体高度的三分之二处）后，再通压缩空气的方法松动树脂使其分层。这样能有效减少树脂流失。

混床再生冲洗时控制出水电导率小于25μs/cm即为冲洗终点，禁止过早或延迟关闭再生动力线隔断阀。

结束语

通过采取了更换离子交换树脂、改善反渗透产水水质、加强混床再生控制等措施，提高了混床的周期产水量，使混床运行周期延长，同时降低了再生剂酸碱用量和除盐水用量，总体上实现了降本增效的目的。