CN101734753A

CN101734753A - 工业凝结水皮克级精处理方法

Info

Publication number: CN101734753A
Application number: CN200910264661A
Authority: CN
Inventors: 袁劲梅; 周谷平
Original assignee: Nanjing Cec Environmental Protection Co Ltd
Current assignee: Nanjing Cec Environmental Protection Co Ltd
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: CN101734753B

Abstract

工业凝结水皮克级精处理方法，1)工业凝结水经装有可复苏再生的树脂的精处理器高流速处理，精处理器为球形或柱形容器，其流速100～120m/h；2)精处理器采用集水装置，操作中采用气水比为1∶2的树脂输送方式；3)精处理器的树脂输送管设置了支母管分层布置、母管两端设有双向冲洗水阀，使管道中的树脂零残留；4)设有树脂复苏再生装置，采用阳阴树脂分离塔、阳树脂再生塔、阴树脂再生塔、阳阴树脂混合贮存塔组成的四塔结构树再生系统装置：通过高效的树脂分离、再生、清洗、混合装置使失效树脂得到高效复苏后去精处理器重复利用，该方法在提高出水水质的同时，还可延长精处理器的运行周期，节约了再生液、水耗及废水排放。

Description

工业凝结水皮克级精处理方法

技术领域

本发明涉是工业凝结水精处理的方法，可使凝结水的出水水质达到ppt级，主要应用于大容量、高参数、水质要求较高的发电机组凝结水精处理，特别是水质要求极高的核电机组凝结水精处理。

背景技术

目前谈到发电厂或核电站的凝结水精处理或凝结水精处理项目要求，一般均以凝结水精处理器——混床的体外复苏再生方法(采用高塔分离技术和锥斗分离技术)，阳阴树脂的分离率(阴中阳小于0.1％和阳中阴小于0.1％)，混床的树脂输送率大于99.9％等这几项作为要点，从理论上讲这样的分离水平和混床的树脂输送水平已经完全能满足目前高参数大容量燃煤机组和核电机组凝结水精处理的再生水平和再生度，能够达到国外燃煤电厂的凝结水精处理设备出水水质Na⁺浓度小于1μg/L、Cl^-浓度小于1μg/L、电导率小于0.15μS/cm。出水水质甚至可能达到压水堆核电站凝结水精处理设备出水水质Na⁺质量浓度小于0.1μg/L、Cl^-浓度小于0.1μg/L、SO₄ ^2-浓度小于0.18μg/L、电导率小于0.08μS/cm的出水水平，但从实际运行效果来看无论是采用高塔分离技术还是锥斗分离技术再生的混床都不能保证混床在整个运行周期内连续稳定的保证上述水质，更不能达到AP1000等核电站凝结水精处理出水水质要求Na⁺质量浓度小于0.05μg/L、Cl^-浓度小于0.1μg/L、SO₄ ^2-浓度小于0.1μg/L、电导率小于0.06μS/cm的出水水平，原因不仅仅靠分离率和树脂输送率这两个指标，而是要控制整个凝结水精处理系统中的各个步骤，保证每一个步骤都能达到最好的水平，如树脂的再生步骤、树脂的清洗步骤、树脂的输送步骤、树脂的混合步骤等，同时还需防止树脂在各个步骤中产生的二次交叉污染。而通常的混床体外再生方法，高塔分离技术和锥斗分离技术，是通常的三塔或二塔结构，再生塔兼树脂贮存塔或分离塔兼树脂再生塔，没有设有专用的树脂分离塔、阳阴树脂再生塔、树脂混合贮存塔，只考虑了树脂的分离率，没有在树脂的再生度、树脂的清洁度和防止树脂二次交叉污染方面进行考虑，由于这些方面均要影响混床出水的水质，故要想得较高的凝结水精处理出水水质特别是ppt级的水质是非常困难的；另一方面，通常的混床只考虑树脂的输送率，但不考虑混床内部的均匀布水，特别是大直径大流量的设备，布水均匀性可延长混床的运行周期，减少树脂的再生次数，节约酸碱耗，减少废水的排放。

发明内容

本发明目的是：提出一种皮克级工业凝结水精处理的方法，可使凝结水的出水水质达到ppt级，尤其达到核电站凝结水精处理出水水质Na⁺质量浓度小于0.05μg/L、Cl^-浓度小于0.1μg/L、SO₄ ^2-浓度小于0.1μg/L、电导率小于0.06μS/cm的出水水平，同时采用均匀布水装置和零残留树脂支母分层树脂输送管布置，同时两端部双向冲洗的布置方式，可使凝结水精处理混床的运行周期延长，达到节能减排的目的，本方法自动化程度高，操作方便。

本发明的技术方案是：工业凝结水皮克级精处理方法，1)工业凝结水经装有高效复苏再生树脂的精处理器高流速处理，精处理器的直径为3000mm、3200mm、3400mm的球形或柱形容器，其流速达100～120m/h，通过快速的过滤和离子交换使凝结水出水水质中的离子含量达到ppt级(10^-9g/L)；2)高流速精处理器采用迷宫式的集水装置和系统操作中采用气水比为1∶2的树脂输送方式，不但可使精处理器中的树脂输送率达99.99％并且能保证高流速精处理器运行时集水均匀；3)精处理器的树脂输送管设置了零残留树脂支母管分层布置、母管两端设有双向冲洗水阀，精处理器每次树脂输送完后，打开母管两端进水冲洗阀，可将管道中的树脂全部输送至目标容器，使管道中的树脂零残留；4)高效的树脂复苏再生装置采用了专用的阳阴树脂分离塔、专用的阳树脂再生塔、专用的阴树脂再生塔、专用的阳阴树脂混合贮存塔组成的四塔结构树再生系统装置。

专用的阳阴树脂分离塔采用了高塔法的树脂分离设备，能得到99.95％树脂分离率，将具有高分离率的阳阴树脂分别输送入专用的阳树脂再生塔和阴树脂再生塔，专用的阳树脂再生塔和阴树脂再生塔采用了底部进水带档板、挡板与二次布水多孔板之间有一定高度(50-100cm)的水垫层、树脂出口设在筒体侧壁的柱形容器，挡板加水垫层及二次布水多孔板的布(集水)方式，可大大增加柱形容器的布水均匀性，特别是在树脂用再生液再生后，需将树脂中的剩余再生液冲洗干净过程中，由于容器下布水均匀，可将再生液彻底地从筒体内冲洗出体外，有效提高了树脂的清洁度，可使阳阴树脂的清洁度达99％；阳阴树脂分别在阳阴再生塔中用浓度约5％、流速约5m/h的再生液进行对层约2000mm的树脂进行再生，树脂出口设在筒体侧壁，可减少未再生树脂在树脂管中的积存，减少再生死区，提高树脂的再生度，使阳、阴树脂的再生度大于97％；专用的阳阴树脂混合贮存塔是将阳阴树脂再生塔中具有高再生度及高清洁度的阳阴树脂送入此塔体内，用0.08～0.1MPa压缩空气进行混合、清洗并贮存，保证了阳阴树脂不会存在由于再生塔兼树脂贮存塔而产生的树脂再生液、残留树脂等引起的二次交叉污染。

具有高树脂分离率99.95％、再生度大于97％、清洁度达99％、无二次交叉污染的阳阴混合树脂通过零残留树脂输送管在具有高树脂输送率而且集水均匀的大直径精处理器中，工业凝结水进行高流速的过滤和离子交换，凝结水出水水质中的离子含量可达到ppt级。

本发明的有益效果是：作为工业凝结水精处理工艺，可实现凝结水精处理的除浊除盐，使凝结水精处理出水水质中的离子含量达ppt级；采用具有高分离率、高再生度、高清洁度、无二次污染的四塔树脂复苏再生装置为凝结水精处理出水水质提供保障；树脂管中的零残留和迷宫式集水装置可延长凝结水精处理器——混床的运行周期，节约混床的再生次数，节约再生液耗和减少废液的排放；特别适用于工业核电站大流量、高流速、出水水质要求高的凝结水精处理系统中；该工艺可全自动操作，操作简便，工人劳动强度低。

附图说明

图1是本发明工艺流程图，

图2是凝结水精处理器——混床与体外树脂复苏再生装置之的树脂管的设置，

图3是阴阳树脂再生塔下部布水装置的设置。

具体实施方式

工业凝结水精处理的方法，工艺流程框图，如图1。

具体内容如下：

1)凝结水精处理器混床体外复苏再生装置采用树脂分离塔、阴树脂再生塔、阳树脂再生塔、树脂混合贮存塔四塔结构的树脂复苏再生方式，该再生装置具有阳阴树脂99.95％的分离率，大于97％阳阴树脂再生度，99％的树脂清洁度，阳阴树脂无二次交叉污染，其工艺条件是：再生用的再生液为工业优质级；

2)凝结水精处理器——混床采用了迷宫式集水装置，不仅使树脂输送率达99.99％且集水均匀，延长了凝结水精处理器的运行周期；

3)凝结水精处理器——混床与树脂复苏再生装置1之间的树脂管道采用了零残留树脂支母管分层布置、两端部双向冲洗结构2进行冲洗方式，如图2，这种结构可使混床与再生装置之间的管道中的零残留树脂，保证混床中的树脂量，为混床正常运行时间提供了保障。

4)阳阴再生塔的出脂结构采用侧面设出脂口，出水管处设有挡板，出水管与布水装置之间的出水区有一定高度的水垫层，如图3布水装置，图中水帽3、树脂出口4、底部进出水口5。这种结构在减少树脂再生死区的同时还可彻底清除再生剂，减少再生剂对水质的影响。

工业凝结水精处理器采用集水均匀，布水合理，树脂输送率高的迷宫式集水装置；迷宫式集水装置；由弧形多孔板、固定在多孔板上的若干滤帽、迷宫挡水环、集水区封头、防涡流装置和出料管组成；弧形多孔板滤帽下方设有调节各集水点的阻力降的迷宫挡水环，弧形多孔板下方设有集水区，集水区的集水管入口处设有防涡流装置；所述迷宫挡水环有多层，具体的层数根据设备直径而定，随着设备直径的增大，迷宫挡水环的层数也逐渐增多；迷宫挡水环下部开有方法形(长城形)的长方孔，在集水区和集水管间还设有防涡流装置，防止在集水区的集水管处形成涡流。

当凝结水精处理器——混床中的树脂经处理后失去活性时，可将混床中的树脂输送至体外树脂复苏再生装置中进行分离、再生。混床与体外树脂复苏再生装置之间采用零残留的树脂输送方式，如图2，混床的进出树脂阀设在连接母管三通的垂直管道上，树脂在输送时由于重力的作用而使需输送的树脂不进入不需输送的分支管道中，由于不在分支管道中积存需输送的树脂，再利用端部的冲洗管及阀门，对该树脂输送母管进行冲洗，进一步保证了树脂输送管中不残留树脂；

凝结水精处理器——混床的体外复苏再生装置采用四塔结构，如图1，采用树脂分离塔，该塔是高塔法中的具有高分离率的树脂分离设备(采用申请人生产的型号或市售)。再生液和采用树脂分离塔和再生塔采用现有技术或市售优质产品，能得到99.95％树脂分离率；将具有高分离度的阴树脂输送至专用的阴树脂再生塔，阳树脂输送至专用的阳再生塔，采用如图3的树脂再生塔结构，将阴阳树脂彻底再生，在采用再生剂纯度较高的条件下，利用较好的操作工艺，可使阴阳树脂的再生度大于97％，清洁度大于99％，大大减少再生剂对树脂的影响；具有高分离率、高再生度、高清洁度的阴阳树脂分别输送至专用的树脂混合贮存塔中，进行充分混合后贮存，等待输送，防止了由于再生液对异型树脂的影响，防止树脂的二次污染。

具有高分离率、高再生度、高清洁度和没有二次污染的阴阳混合树脂冲洗合格后，再利用零残留的树脂输送方式，将树脂输送到凝结水精处理器——混床中进行再次的凝结水精处理，达到重复利用，其出水水质中的离子含量达到ppt级，满足高参数大容量发电机组凝结水精处理，特别是核电站凝结水精处理。

采用凝结水皮克级精处理方法后，凝结水精处理的出水水质可达到如下指标。

指标	Na⁺(μg/l)	Cl^-(μg/l)	SO₄ ^2-(μg/l)	导电率μS/cm
指标	Na⁺(μg/l)	Cl^-(μg/l)	SO₄ ^2-(μg/l)	导电率μS/cm	凝结水精处理出水水质	0.05	0.1	0.1	0.06

Claims

1.工业凝结水皮克级精处理方法，其特征是1)工业凝结水经装有可复苏再生的树脂的精处理器高流速处理，精处理器的直径为3000mm、3200mm、3400mm的球形或柱形容器，其流速100～120m/h；2)精处理器采用集水装置，操作中采用气水比为1∶2的树脂输送方式；3)精处理器的树脂输送管设置了支母管分层布置、母管两端设有双向冲洗水阀，精处理器每次树脂输送完后，打开母管两端进水冲洗阀，将管道中的树脂全部输送至目标容器，使管道中的树脂零残留；4)设有树脂复苏再生装置，采用阳阴树脂分离塔、阳树脂再生塔、阴树脂再生塔、阳阴树脂混合贮存塔组成的四塔结构树再生系统装置：

阳阴树脂分离塔采用了高塔法的树脂分离设备，能得到99.95％树脂分离率，将具有高分离率的阳阴树脂分别输送入阳树脂再生塔和阴树脂再生塔，阳树脂再生塔和阴树脂再生塔均采用了底部进水带档板、挡板与二次布水多孔板之间有一定高度(50-100cm)的水垫层、树脂出口设在筒体侧壁的柱形容器，挡板和水垫层及二次布水多孔板的布(集水)方式，增加柱形容器的布水均匀性；在树脂用再生液再生后，需将树脂中的剩余再生液冲洗干净；

阳阴树脂分别在阳阴再生塔中用浓度约5％、流速约5m/h的再生液进行对层约2000mm的树脂进行再生，树脂出口设在筒体侧壁；阳阴树脂混合贮存塔是将阳阴树脂再生塔中具有高再生度及高清洁度的阳阴树脂送入此塔体内，用0.08～0.1MPa压缩空气进行混合、清洗并贮存。

2.根据权利要求1所述的工业凝结水皮克级精处理方法，其特征是：精处理器采用集水装置采用迷宫式集水装置；由弧形多孔板、固定在多孔板上的若干滤帽、迷宫挡水环、集水区封头、防涡流装置和出料管组成；弧形多孔板滤帽下方设有调节各集水点的阻力降的迷宫挡水环，弧形多孔板下方设有集水区，集水区的集水管入口处设有防涡流装置；所述迷宫挡水环有多层，具体的层数根据设备直径而定，随着设备直径的增大，迷宫挡水环的层数也逐渐增多；迷宫挡水环下部开有方法形(长城形)的长方孔，在集水区和集水管间还设有防涡流装置，防止在集水区的集水管处形成涡流。

3.根据权利要求1所述的工业凝结水皮克级精处理方法，其特征是：设立专用的树脂贮存塔，防止阳阴树脂的“二次交叉污染”。