CN103439462A - 一种电厂凝结水处理用高速混床树脂再生动态监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电厂凝结水处理用高速混床树脂再生动态监测方法，其特征在于，所述方法包括在阳树脂进酸再生期间，监测洗脱液中钠离子、铵离子的含量；以及，在阴树脂进碱再生期间，监测洗脱液中磷酸根离子和/或活性硅离子的含量。本发明方法在最优再生参数条件下对树脂进行再生后，不仅可以节约再生成本，节约水资源，同时能改善混床出水的水质，降低热力系统的腐蚀，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种电厂凝结水处理用高速混床树脂再生动态监测方法

技术领域

本发明涉及电厂凝结水的处理领域，具体的说，涉及一种电厂凝结水处理用高速混床树脂再生动态监测方法。

背景技术

在火力发电的生产过程中，作为发电机组工作介质的水在热力系统中是循环使用的，高质量的水汽品质是热力设备安全经济运行的重要条件之一，尤其是高速机组。因此，作为给水重要组成部分的汽轮机凝结水进行净化处理是必要的。火力发电厂的汽轮机凝结水是蒸汽在汽轮机中做完功以后冷凝形成的。通常来说，凝结水应该是很纯净的，但实际上在凝结水形成过程中或水汽循环过程中因某些原因会受到一定程度的污染，增加了凝结水中的溶解盐类和固体微粒。消除污染源虽然是防止凝结水污染的根本办法，但完全消除是不可能的，因此凝结水精处理就成为高参数火力发电机组水处理的一项重要任务。

凝结水精处理系统主要是前置过滤器与高速混床的串连，混床内装有阳树脂和阴树脂的混合树脂。凝结水中的阳离子与阳树脂反应而被除去，阴离子与阴树脂反应而被除去。树脂失效后，阳树脂用酸再生，阴树脂用碱再生。

目前，很多电厂的凝结水精处理系统高速混床中的树脂再生参数大多是调试期间根据理论计算出来的，而在运行期间当电厂水汽品质、树脂量等条件发生变化时，没有合理的调整手段。由于各电厂凝结水中水质成分组成不同、杂质离子含量不同，因此对于参考其他运行电厂的数据并不能保证再生参数条件的最优。

对于发表的论文或公开出版的专著的经验数据，其主要是通过理论计算及推导得来的，其主要是一个参考作用，也不能保证在各个电厂均能达到最优化。

树脂厂家在出厂前进行的小型模拟试验而得出的再生参数条件，由于其采用的均为新树脂，同时其水质条件不同，其得出的数据与现场运行的树脂再生时的参数条件可能存在一定的差距。

此时会产生两种情况：一种是再生过程中进酸碱浓度、时间、流量等参数不足，另一种是再生过程中进酸碱浓度、时间、流量等参数过量。前者会造成树脂再生不彻底，而解决这一问题的主要手段就是靠提高树脂的再生频率，这将导致凝结水精处理系统再生用盐酸、氢氧化钠、除盐水量较大，并且树脂频繁输送导致树脂磨损大，造成精处理设备运行费用较高，同时也影响了设备的正常运行，甚至造成水汽品质合格率较低。后者会造成再生资源的浪费，提高了再生成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电厂凝结水处理用高速混床树脂再生动态监测方法。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种电厂凝结水处理用高速混床树脂再生动态监测方法，所述方法包括将在阳树脂进酸再生期间，取样监测洗脱液中钠离子、铵离子的含量；以及，在阴树脂进碱再生期间，取样监测洗脱液中磷酸根离子和/或活性硅离子的含量。

根据本发明的具体实施方案，其中优选还包括在阳树脂进酸再生期间，以及，在阴树脂进碱再生期间，在取样后分别监测其pH值及电导率。

根据本发明的具体实施方案，其中优选所述方法包括，在阳树脂进酸再生期间，监测洗脱液中钠离子、铵离子的含量，直至钠离子、铵离子含量分别小于其最高值的1%；

根据本发明的具体实施方案，其中优选使用origin软件，根据阳树脂洗脱液中钠离子、铵离子的含量来计算阳树脂进酸再生时进酸时间、进酸浓度和/或进酸流量。

根据本发明的具体实施方案，其中优选阳树脂进酸再生的条件为：进酸时间为55min，进酸浓度为3.5%，进酸流量为8t/h。

根据本发明的具体实施方案，其中进一步优选所述方法包括，在阴树脂进碱再生期间，监测洗脱液中磷酸根离子和/或活性硅离子的含量，直至磷酸根离子和/或活性硅离子的含量分别小于其最高值的5%。

根据本发明的具体实施方案，其中优选使用origin软件，根据阴树脂洗脱液中磷酸根离子和/或活性硅离子的含量来计算阴树脂进碱再生时进碱时间、进碱浓度和/或进碱流量。

根据本发明的具体实施方案，其中优选所述阴树脂进碱再生条件：控制进碱时间为80min，进碱浓度为3.5%，进碱流量为7t/h。

根据本发明的具体实施方案，其中进一步优选在阳树脂进酸再生期间，所述取样为每5min取样洗脱液一次。

根据本发明的具体实施方案，其中进一步优选在阴树脂进碱再生期间，所述取样为每5min取样洗脱液一次。

具体实施时，洗脱液中所述各离子浓度的最高值是在监测过程中确定。通常，随着洗脱时间的延长，洗脱液中所述各离子浓度呈先升高后降低的趋势。

对本发明的技术方案做具体阐述如下：据统计，目前大部分电厂精处理高速混床均采用氢型运行后自然转型为铵型混床运行的方式。

当高速混床为铵型运行时，以除去水中NaCl为例，其交换反应式为：

上述反应的最终产物为NH₄OH，其反应的完全程度与混床出水pH值和树脂中离子的组成有关。

按质量作用定律：

$K_{N{H}_4^{+}}^{{\mathrm{Na}}^{+}}=\frac{\left[\mathrm{RNa}\right]}{\left[{\mathrm{RNH}}_4\right]}\frac{\left[{\mathrm{NH}}_4^{+}\right]}{\left[{\mathrm{Na}}^{+}\right]}=0.75---\left(3\right)$

$K_{{\mathrm{OH}}^{-}}^{{\mathrm{Cl}}^{-}}=\frac{\left[\mathrm{RCl}\right]}{\left[\mathrm{ROH}\right]}\frac{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]}{\left[{\mathrm{Cl}}^{-}\right]}=11.1---\left(4\right)$

如要求混床的出水水质为Na⁺<1μg/L和Cl^-<1μg/L，则可按上式计算必要的树脂再生度。

$K_{N{H}_4^{+}}^{{\mathrm{Na}}^{+}}=\frac{\left[\mathrm{RNa}\right]}{\left[{\mathrm{RNH}}_4\right]}\frac{\left[{\mathrm{NH}}_4^{+}\right]}{\left[{\mathrm{Na}}^{+}\right]}---\left(5\right)$

移项得 $\frac{\left[{\mathrm{RNH}}_4\right]}{\left[\mathrm{RNa}\right]}=\frac{1}{K_{{\mathrm{NH}}_4^{+}}^{{\mathrm{Na}}^{+}}}\frac{\left[{\mathrm{NH}}_4^{+}\right]}{\left[{\mathrm{Na}}^{+}\right]}---\left(6\right)$

将[RNa]=1–[RNH₄]，代入式(6)得：

$\frac{\left[{\mathrm{RNH}}_4\right]}{1-\left[{\mathrm{RNH}}_4\right]}=\frac{1}{K_{{\mathrm{NH}}_4^{+}}^{{\mathrm{Na}}^{+}}}\frac{\left[{\mathrm{NH}}_4^{+}\right]}{\left[{\mathrm{Na}}^{+}\right]}---\left(7\right)$

如混床出水的pH为9时，则 $\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]={[\mathrm{NH}}_4^{+}]=1\&times;{10}^{-5}\mathrm{mol}/L.$

要求出水 $\left[{\mathrm{Na}}^{+}\right]=1\mathrm{\&mu;g}/L={10}^{-6}g/L=\frac{1\&times;{10}^{-6}}{23}=4.35{\&times;10}^{-8}\mathrm{mol}/L,$ 将上述数据及 $K_{{\mathrm{NH}}_4^{+}}^{{\mathrm{Na}}^{+}}=0.75$ 代入式(7)，得

$\frac{\left[{\mathrm{RNH}}_4\right]}{1-\left[{\mathrm{RNH}}_4\right]}=\frac{1}{0.75}\frac{[10\&times;{10}^{-6}]}{[4.35\&times;{10}^{-8}]}=307$

[RNH₄]=307(1-[RNH₄])

$\left[\mathrm{RN}{H}_4\right]=\frac{307}{308}=0.9967$

即要求阳树脂的再生度达到99.67%。

$K_{{\mathrm{OH}}^{-}}^{{\mathrm{Cl}}^{-}}=\frac{\left[\mathrm{RCl}\right]}{\left[\mathrm{RoH}\right]}\frac{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]}{\left[{\mathrm{Cl}}^{-}\right]}---\left(8\right)$

移项得 $\frac{\left[\mathrm{ROH}\right]}{\left[\mathrm{RCl}\right]}=\frac{1}{K_{{\mathrm{OH}}^{-}}^{{\mathrm{Cl}}^{-}}}\frac{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]}{\left[{\mathrm{Cl}}^{-}\right]}---\left(9\right)$

将[RCl]=1–[ROH]，代入式(13)

$\frac{\left[\mathrm{ROH}\right]}{1-\left[\mathrm{ROH}\right]}=\frac{1}{K_{{\mathrm{OH}}^{-}}^{{\mathrm{Cl}}^{-}}}\frac{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]}{\left[{\mathrm{Cl}}^{-}\right]}---\left(10\right)$

如要求出水 $\left[{\mathrm{Cl}}^{-}\right]=1\mathrm{\&mu;g}/L=1{\&times;10}^{-6}g/L=\frac{1.5\&times;10^{-6}}{35.5}=2.8\&times;10^{-8}\mathrm{mol}/L,$ 将上述数据及 $K_{{\mathrm{OH}}^{-}}^{{\mathrm{Cl}}^{-}}=11.1$ 代入式(10)，得

$\frac{\left[\mathrm{ROH}\right]}{1-\left[\mathrm{ROH}\right]}=\frac{1}{11.1}\&times;\frac{10\&times;{10}^{-6}}{2.8\&times;{10}^{-8}}=32.18$

[ROH]=32.18(1-[ROH])

[ROH]=0.97

即要求阴树脂的再生度为97%。

因此为达到精处理出水水质的要求，必须保证阳树脂再生度达到99.7%以上、阴树脂再生度达到97%以上。

精处理树脂再生可以调整的所有参数条件为：阴树脂再生时可以进行调整的不同再生参数条件分别为进碱时间（min）、置换时间（min）、进碱浓度（%）、进碱流量（t/h）；阳树脂再生时可以进行调整的不同再生参数条件分别为进酸时间（min）、置换时间（min）、进酸浓度（%）、进酸流量（t/h）。由于置换时仅消耗除盐水，且其用量不大，只要置换时间能达到一定时间，其变化对试验结果没多大影响，因此，本发明中没有将置换时间作为正交试验的因素，而是选择进碱时间（min）、进碱浓度（%）、进碱流量（t/h），进酸时间（min）、进酸浓度（%）、进酸流量（t/h）作为正交试验的因素，通过设计一个3因素、3水平的正交试验条件，确定阴、阳树脂再生的不同再生参数条件。在每次树脂再生过程中，隔5分钟取样再生过程期间阳、阴树脂的洗脱液。在实验室测试阳树脂再生过程中洗脱液的酸度、钠离子含量、铵离子含量及电导率等数值；测试阴树脂再生过程中洗脱液的碱度、氯离子含量、磷酸根离子含量、活性硅含量及电导率等数值。根据每次再生过程的测试数据进行相应的数据处理，摸索阳、阴树脂再生洗脱液中酸、碱度及杂质离子的变化趋势和规律。通过专用软件对数据进行曲线拟合和分析，总结出符合再生度要求的阴、阳树脂的最优再生参数条件。

阴、阳树脂正交试验条件如下：

a阴树脂再生时不同参数条件：3因素分别为进碱时间（min）、进碱浓度（%）、进碱流量（t/h）；3水平分别为进碱时间（t₁、t₂、t₃）、进碱浓度（c₁、c₂、c₃）、进碱流量（L₁、L₂、L₃）。

b阳树脂再生时不同参数条件：3因素分别为进酸时间（min）、进酸浓度（%）、进酸流量（t/h）；3水平分别为进酸时间（t₁、t₂、t₃）、进酸浓度（c₁、c₂、c₃）、进酸流量（L₁、L₂、L₃）。

本发明通过正交试验，得出以下结论：

在进酸再生期间，当洗脱液中钠离子、铵离子等杂质离子的含量小于其最高值的1%时，阳树脂的再生度能达到99.7%以上，此时阳树脂再生度能满足混床出水Na⁺<1μg/L要求。

在进碱再生期间，当洗脱液中磷酸根离子和/或活性硅等杂质离子的含量小于其最高值的5%时，阴树脂的再生度能达到97%以上，此时阴树脂再生度能满足混床出水Cl^-<1μg/L要求。

本发明的方法可以适用于任何电厂的凝结水处理用高速混床树脂再生。

其中对于凝结水高速混床树脂均能适用。

根据本发明的具体实施方案，其中优选所述方法包括阳树脂进酸再生期间，控制进酸时间为55min，进酸浓度为3.5%，进酸流量为8t/h；阴树脂进碱再生期间，控制进碱时间为80min，进碱浓度为3.5%，进碱流量为7t/h。

综上所述，本发明提供了一种电厂凝结水处理用高速混床树脂再生动态监测方法。本发明的方法具有如下优点：

本发明在树脂再生过程中通过动态监测再生洗脱液中各种杂质离子的含量的变化趋势，并采取正交试验及曲线拟合的方法，可以总结出不同电厂精处理树脂再生时的最优再生参数条件。通过在优化调整再生参数条件进行再生后，不仅可以节约再生成本，提高精处理制水周期，更有利于改善精处理的出水水质，降低机组热力系统腐蚀和结垢的风险。对电厂精处理运行具有重要的指导意义和实用价值。

精处理再生过程中对其再生洗脱液进行动态监测试验，可以准确监控阴、阳树脂再生状态，找到阴、阳树脂再生过程中的最优再生参数条件。在最优再生参数条件下对树脂进行再生后，不仅可以节约再生成本，节约水资源，同时能改善混床出水的水质，降低热力系统的腐蚀，具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为实施例1试验1条件下洗脱液中钠离子浓度、酸度、电导率趋势图。

图2为实施例1试验2条件下洗脱液中钠离子、铵离子浓度、酸度、电导率趋势图。

图3为实施例1试验3条件下洗脱液中钠离子、铵离子浓度、酸度、电导率趋势图。

图4为实施例1试验4条件下洗脱液中钠离子、铵离子浓度、酸度、电导率趋势图。

图5为实施例1试验5条件下洗脱液中氯离子、磷酸根离子浓度、碱度、电导率趋势图。

图6为实施例1试验6条件下洗脱液中氯离子、磷酸根浓度、碱度、电导率趋势图。

图7为实施例1试验7条件下洗脱液中氯离子、活性硅浓度、碱度、电导率趋势图。

图8为实施例1试验8条件下洗脱液中氯离子、活性硅浓度、碱度、电导率趋势图。

图9为实施例2试验1条件下洗脱液中钠离子浓度、酸度、电导率趋势图。

图10为实施例2试验2条件下洗脱液中钠离子、铵离子浓度、酸度、电导率趋势图。

图11为实施例2试验3条件下洗脱液中钠离子、铵离子浓度、酸度、电导率趋势图。

图12为实施例2试验4条件下洗脱液中钠离子、铵离子浓度、酸度、电导率趋势图。

图13为实施例2试验5条件下洗脱液中氯离子、磷酸根离子浓度、碱度、电导率趋势图。

图14为实施例2试验6条件下洗脱液中氯离子、磷酸根浓度、碱度、电导率趋势图。

图15为实施例2试验7条件下洗脱液中氯离子、活性硅浓度、碱度、电导率趋势图。

图16为实施例2试验8条件下洗脱液中氯离子、活性硅浓度、碱度、电导率趋势图。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

各实施例中测试方法：酸碱度、钠离子、铵离子、氯离子、磷酸根离子、活性硅、电导率等采用常规实验室仪器及方法进行测试。测试仪器有：滴定管、钠表、磷表、硅表、电导率表等。数据处理方法：origin软件进行拟合和分析。

实施例1

针对我国北方某电厂2×300MW机组精处理系统进行了以下试验：

此次试验是在我国北方某电厂凝结水精处理系统上进行。该电厂有两台300MW燃煤亚临界中间再热冷凝式供热汽轮发电机组，主蒸汽压力为17.5MPa。每台机组设置3台高速混床（两用一备）。每台高速混床高度为2.4米、直径为2.2米、树脂装填量为4.56m³，阴、阳树脂的比例为1:1，阴树脂型号为D201-Z、阳树脂型号为D001-Z。其再生系统由树脂分离塔、阴再生塔、阳再生塔兼储存塔、热水罐、酸碱系统等组成。树脂分离塔采用高塔分离方式，有利于树脂的完全分离。

1 试验参数条件设计

a.阳树脂再生参数设置如下表1：

表1 阳树脂再生时不同参数条件设计表

试验号	进酸时间(min）	置换时间(min)	进酸浓度（%）	进酸流量(t/h)
					1	40	40	2.5	12
2	80	80	4.5	12
					3	80	80	3.0	8
4	60	60	4.5	8

b.阴树脂再生参数设置如下表2：

表2 阴树脂再生时不同参数条件设计表

试验号	进碱时间(min）	置换时间(min)	进碱浓度（%）	进碱流量(t/h)
					5	50	50	2.0	7
6	80	80	2.0	12
					7	80	80	5.0	7
8	100	60	3.5	12

2 试验结果分析与讨论

2.1 阳树脂再生动态监测试验

在试验1条件下测试洗脱液中钠离子、铵离子、酸度、电导率，结果如图1。

从这个试验监测的数据来看，在进酸时间为40min、进酸浓度为2.5%、进酸流量为12t/h的情况下，当进酸时间至40min时，洗脱液中钠离子含量为最高值（此最高值为在进酸过程中洗脱液中此种离子的最高数值，下同）的66%，说明阳树脂未得到充分的再生，通过取样化验此次再生时阳树脂再生度为90.7%。

在试验2条件下测试洗脱液中钠离子、铵离子、酸度、电导率，结果见图2。从试验结果来看，当将进酸浓度提高至4.5%、进酸流量仍为12t/h时，进酸时间至50min时，洗脱液中钠离子及铵离子就达到极低水平，洗脱液中钠离子含量与铵离子含量均为其最高值的0.82%，通过取样化验此次再生时阳树脂再生度为99.75%。

在试验3条件下测试洗脱液中钠离子、铵离子、酸度、电导率，结果见图3。从试验结果来看，当将进酸浓度降低至3.0%、进酸流量降至8t/h时，进酸时间至65min时，洗脱液中钠离子含量为最高值的1.5%、铵离子含量为最高值的2.6%，通过取样化验此次再生时阳树脂再生度为95.5%。当进酸时间至70min时，洗脱液中钠离子及铵离子才达到极低水平，钠离子含量为最高值的0.04%、铵离子含量为最高值的0.9%。通过取样化验此次再生时阳树脂再生度为99.8%。

在试验4条件下测试洗脱液中钠离子、铵离子、酸度、电导率，结果见图4。当将进酸浓度调整至4.6%、进酸流量为8t/h时，进酸时间调整至60min进行再生监测试验时，当进酸时间至50min时，洗脱液中钠离子含量为最高值的1.2%、铵离子含量为最高值的3.6%，当进酸时间至55min时，洗脱液中钠离子及铵离子才达到极低水平，钠离子含量为最高值的0.07%、铵离子含量为最高值的1%。通过取样化验此次再生时阳树脂再生度分别为97.3%和99.82%。

2.2 阴树脂再生动态监测试验

在试验5条件下测试洗脱液中氯离子、磷酸根离子、碱度、电导率，结果见图5。从这个试验监测的数据来看，在进碱时间为50min、进碱浓度为2.0%、进碱流量为7t/h的情况下，当进碱时间至50min时，洗脱液中氯离子含量仍较高，而磷酸根离子含量为最高值的48.7%。通过取样化验此次再生时阴树脂再生度为78.0%。

在试验6条件下测试洗脱液中氯离子、磷酸根、碱度、电导率，结果见图6。从这个试验监测的数据来看，在进碱时间为80min、进碱浓度为2.0%、进碱流量为12t/h的情况下，当进碱时间至80min时，洗脱液中氯离子含量仍较高，而磷酸根离子含量为最高值的12.4%。通过取样化验此次再生时阴树脂再生度为81.4%。

在试验7条件下测试洗脱液中氯离子、活性硅、碱度、电导率，结果见图7。从这个试验监测的数据来看，在进碱时间为80min、进碱浓度为5.0%、进碱流量为7t/h的情况下，当进碱时间至35min时，洗脱液中活性硅含量已降至最高值的4.5%，当进碱时间至80min时，洗脱液中氯离子含量仍较高，且洗脱液中氯离子含量随洗脱液碱度升高而升高。通过取样化验此次再生时阴树脂再生度为97.6%。

在试验8条件下测试洗脱液中氯离子、活性硅、碱度、电导率，结果见图8。从这个试验监测的数据来看，在进碱时间为100min、进碱浓度为3.3%、进碱流量为12t/h的情况下，当进碱时间至50min时，洗脱液中活性硅含量已降至最高值的5%，当进碱时间至80min时，洗脱液中氯离子含量仍较高，且洗脱液中氯离子含量与洗脱液碱度变化趋势一致。通过取样化验此次再生时阴树脂再生度为98.2%。

2.3 试验结果分析

根据混床出水水质对阴、阳树脂再生度的不同要求，通过上述动态监测试验结果，可以得出：

a.在进酸再生期间，当洗脱液中钠离子、铵离子等杂质离子的含量小于其最高值的1%时，阳树脂的再生度能达到99.7%以上，此时阳树脂再生度能满足混床出水Na⁺<1μg/L要求。

b.在进碱再生期间，当洗脱液中磷酸根离子、活性硅等杂质离子的含量小于其最高值的5%时，阴树脂的再生度能达到97%以上，此时阴树脂再生度能满足混床出水Cl^-<1μg/L要求。

c.为了达到再生所需的酸耗最小，而又能保证较好的再生水平，通过对动态监测试验的数据进行曲线拟合实验，可以得出某厂精处理阳树脂再生最优的再生参数条件为：进酸时间为55min，进酸浓度为3.5%，进酸流量为8t/h。

d.为了满足阴树脂中的磷酸根离子及活性硅均能满足再生度>97%的要求，并能确保阴树脂再生碱耗最小的情况下，可以得出某厂精处理阴树脂再生最优的再生参数条件为：进碱时间为80min，进碱浓度为3.5%，进碱流量7t/h。

实施例2

针对某电厂600MW机组精处理系统进行了以下试验：

此次试验是在某600MW机组凝结水精处理系统上进行，其每台机组设置3台高速球形混床（两用一备）。每台高速混床公称直径为3.0米、树脂装填量为8.5m³，阴、阳树脂的比例为1:1，阳树脂为德国拜耳公司的Lewatit Monoplus SP112Na型均粒、大孔树脂，阴树脂为德国拜耳公司的Lewatit Monoplus MP500型均粒、大孔树脂。其再生采用锥形分离技术，由阳树脂再生罐、隔离罐、阴树脂再生罐兼分离罐、树脂储存罐、热水罐、酸碱系统等组成。

1 试验参数条件设计

a.阳树脂再生参数设置如下表3：

表3 阳树脂再生时不同参数条件设计表

试验号	进酸时间(min）	进酸浓度（%）	进酸流量(t/h)
				1	80	3.0	8
2	100	3.0	12
				3	80	4.0	12
4	100	4.0	8

b.阴树脂再生参数设置如下表4：

表4 阴树脂再生时不同参数条件设计表

试验号

进碱时间(min）

进碱浓度（%）

进碱流量(t/h)

5	80	3.5	9
				6	100	3.5	15
7	80	4.5	15
				8	100	4.5	9

2 试验结果分析与讨论

2.1 阳树脂再生动态监测试验

在试验1条件下测试洗脱液中钠离子、铵离子、酸度、电导率，结果如图9。

从这个试验监测的数据来看，在进酸时间为80min、进酸浓度为3.0%、进酸流量为8t/h的情况下，当进酸时间至80min时，洗脱液中钠离子含量为最高值（此最高值为在进酸过程中洗脱液中此种离子的最高数值，下同）的23%，铵离子含量为最高值的23.5%，说明阳树脂未得到充分的再生，通过取样化验此次再生时阳树脂再生度为81.1%。

在试验2条件下测试洗脱液中钠离子、铵离子、酸度、电导率，结果见图10。从试验结果来看，当将进酸流量提高至12t/h时，进酸时间至80min、进酸浓度仍为3.0%时，洗脱液中钠离子含量为最高值的15.8%，铵离子含量为其最高值的12%，其相比于试验一有所降低，但仍偏高，通过取样化验此次再生时阳树脂再生度为93.8%。当进酸时间到100min时，洗脱液中钠离子含量为最高值的0.68%，铵离子含量为其最高值的0.6%，此时洗脱液中铵离子及钠离子均处于极低水平，通过取样化验此次再生时阳树脂再生度为99.3%。

在试验3条件下测试洗脱液中钠离子、铵离子、酸度、电导率，结果见图11。从试验结果来看，当将进酸浓度提高至4.0%时，进酸时间至80min、进酸流量为12t/h时，洗脱液中钠离子含量为最高值的0.82%、铵离子含量为最高值的0.33%，通过取样化验此次再生时阳树脂再生度为99.5%。

在试验4条件下测试洗脱液中钠离子、铵离子、酸度、电导率，结果见图12。将进酸浓度调整至4.0%，进酸流量调整至8t/h，进酸时间调整至100min进行再生监测试验，当进酸时间至80min时，洗脱液中钠离子含量为最高值的10.6%、铵离子含量为最高值的12.0%，，通过取样化验此次再生时阳树脂再生度为92.3%。当进酸时间至100min时，洗脱液中钠离子及铵离子才达到极低水平，钠离子含量为最高值的0.78%、铵离子含量为最高值的0.55%，通过取样化验此次再生时阳树脂再生度为99.6%。

2.2 阴树脂再生动态监测试验

在试验5条件下测试洗脱液中氯离子、碱度、TDS、活性硅含量，结果见图13。从这个试验监测的数据来看，在进碱时间为80min、进碱浓度为3.5%、进碱流量为9t/h的情况下，当进碱时间至80min时，洗脱液中氯离子含量仍较高，而活性硅含量为最高值的38.4%，说明阴树脂未得到充分地再生。通过取样化验此次再生时阴树脂再生度为77.6%。

在试验6条件下测试洗脱液中氯离子、活性硅含量、碱度、电导率，结果见图14。从这个试验监测的数据来看，在进碱时间为80min、进碱浓度为3.5%、进碱流量为15t/h的情况下，当进碱时间至70min时，洗脱液中氯离子含量仍较高，而活性硅含量为最高值的4.6%，当进碱时间至80min时，洗脱液中氯离子含量仍较高，而活性硅含量为最高值的2.8%。通过取样化验此次再生时阴树脂再生度为97.9%。

在试验7条件下测试洗脱液中氯离子、活性硅含量、碱度、电导率，结果见图15。从这个试验监测的数据来看，在进碱时间为80min、进碱浓度为4.5%、进碱流量为15t/h的情况下，当进碱时间至60min时，洗脱液中活性硅含量已降至最高值的4.3%，通过取样化验此次再生时阴树脂再生度为98.3%。

在试验8条件下测试洗脱液中氯离子、活性硅含量、碱度、TDS，结果见图16。从这个试验监测的数据来看，在进碱时间为100min、进碱浓度为4.5%、进碱流量为9t/h的情况下，当进碱时间至80min时，洗脱液中活性硅含量为最高值的17.4%，通过取样化验此次再生时阴树脂再生度为85.2%。当进碱时间至100min时，洗脱液中活性硅含量降至最高值的5%，通过取样化验此次再生时阴树脂再生度为97.5%。

上述试验中磷酸根离子含量很低，而将其忽略不计。

2.3 阳、阴树脂再生动态监测试验结论

通过上面阴树脂再生监测试验，可以得出以下结论：

a.在进酸再生期间，当洗脱液中钠离子、铵离子等杂质离子的含量小于其最高值的1%时，阳树脂的再生度能达到99%以上，阳树脂的再生度能达到99.7%以上，此时阳树脂再生度能满足混床出水Na+<1μg/L要求。

b.在进碱再生期间，当洗脱液中活性硅等杂质离子的含量小于其最高值的5%时，阴树脂的再生度能达到97%以上，此时阴树脂再生度能满足混床出水Cl-<1μg/L要求。

c.为了达到再生所需的酸耗最小，而又能保证较好的再生水平，通过曲线拟合实验，可以得出某厂精处理阳树脂再生最优的再生参数条件为：进酸时间为90min，进酸浓度为3.5%，进酸流量为12t/h。在此再生参数条件下对阳树脂再生后，取树脂样化验其再生度为99.6%，说明阳树脂能得到非常充分的再生。

d.为了能将阴树脂中的活性硅等杂质离子均能再生完全，并能确保阴树脂再生碱耗最小的情况下，可以得出某厂精处理阴树脂再生最优的再生参数条件为：进碱时间为80min，进碱浓度为3.5%，进碱流量15t/h。

Claims (10)

1.一种电厂凝结水处理用高速混床树脂再生动态监测方法，其特征在于，所述方法包括在阳树脂进酸再生期间，取样监测洗脱液中钠离子、铵离子的含量；以及，在阴树脂进碱再生期间，取样监测洗脱液中磷酸根离子和/或活性硅离子的含量。

2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述方法还包括在阳树脂进酸再生期间，以及，在阴树脂进碱再生期间，在取样后分别监测其pH值及电导率。

3.根据权利要求1或2所述的监测方法，其特征在于，对于阳树脂进酸再生，通过调整进酸时间、进酸浓度和/或进酸流量，使洗脱液中钠离子、铵离子的含量分别小于其最高值的1%。

4.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，使用origin软件，根据阳树脂洗脱液中钠离子、铵离子的含量来计算阳树脂进酸再生时进酸时间、进酸浓度和/或进酸流量。

5.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，阳树脂进酸再生的条件为：进酸时间为55min，进酸浓度为3.5%，进酸流量为8t/h。

6.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，对于阴树脂进碱再生，通过调整进碱时间、进碱浓度和/或进碱流量，使洗脱液中磷酸根离子和/或活性硅离子的含量分别小于其最高值的5%。

7.根据权利要求6所述的监测方法，其特征在于，使用origin软件，根据阴树脂洗脱液中磷酸根离子和/或活性硅离子的含量来计算阴树脂进碱再生时进碱时间、进碱浓度和/或进碱流量。

8.根据权利要求7所述的监测方法，其特征在于，所述阴树脂进碱再生条件：控制进碱时间为80min，进碱浓度为3.5%，进碱流量为7t/h。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的监测方法，其特征在于，在阳树脂进酸再生期间，所述取样为每5min取样洗脱液一次。

10.根据权利要求1～8任意一项所述的监测方法，其特征在于，在阴树脂进碱再生期间，所述取样为每5min取样洗脱液一次。

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