弹性满室工艺在阳床中的应用

弹性满室工艺在阳床中的应用

王群奎

华电章丘发电有限公司生技部

摘要：普通的阳床经过改造成为弹性满室固定床后，可简化再生方式，利于操作，降低再生消耗盐酸量，减少再生消耗水量，同时可大幅度的提升周期制水量。

关键词：阳床；弹性满室；逆流再生

我公司二期水处理设备自2006年投产以来，随着设备的长期运行，阳床的周期制水量逐渐下降，由2006年时期的周期制水量8万吨，下降到2017年的2-3万吨，在冬季供暖期间，因用水量增大，阳床周期制水量偏低的短板十分突出，使得水处理制水、供水压力很大。为了解决阳床周期制水量降低的问题，根据现有的技术，对二期化学水处理2A阳床进行改造，使之成为弹性满室固定床逆流再生离子交换器，以期增加周期制水量。

一、弹性满室固定床原理

床体内的阳树脂官能团因与进水中的离子进行交换，使得水中的阳离子被H+所代替，从而净化水质。在处理水过程中床体内的树脂自上而下会形成失效层、工作层和保护层，在失效层内所有树脂颗粒毛细孔内的自由离子绝大部分被杂质离子取代，因树脂与水中各种离子的交换能力不同，而这些离子在失效层内的分布情况也是按层分布的，首先是最难交换的离子层，然后是比较容易交换的离子层，最后是最容易交换的离子层。

在想状态下再生树脂，各种离子层不被打乱，首先被置换出的最容易交换的离子会充当再生离子置换比较容易交换的离子，置换出的比较容易交换的离子再置换上层的离子，并且每层再生液所含离子大体相同，从而消除了相互影响，相互污染再生后树脂的情况，从而节约再生药剂，提高再生质量的效果。

可在实际生产中，树脂层随时会遭到破坏，尤其是反洗过程中，水流稍微有所偏差，便会造成树脂层的变化，为解决这些难题，进行了弹性满室固定床的改造。

弹性满室固定床的底部和顶部设有配水装置，罐体的中部为离子交换室，离子交换室内装填有离子交换树脂层，在离子交换树脂层与顶部配水装置之间填充有由体积补偿层。所述的体积补偿层可以采用由惰性树脂和若干体积补偿气囊组成。用体积补偿层来取代树脂的膨胀空间。树脂床层在再生过程中，树脂体积增大，体积补偿胶囊被压体积缩小，与树脂床层膨胀增大的体积相互抵消，就使树脂床层一直受体积补偿层的压力的作用而不动，同时，又不至于因为树脂床层的膨胀作用而产生过大的内应力。当运行时树脂床层不断失效体积变小，体积补偿层随之膨胀。真正地实现了理论上的再生模式。

二、弹性满室固定床的改造

2017年7月，我公司二期化学水处理2A阳床进行改造，由于原先的阳床为立式圆柱型，上部进水下部产水，逆流再生方式的固定床，所以改造较为简单。

具体方案为首先拆除原阳床内的中间排水滤元，在中排门处加堵板防止误操作引起的树脂泄漏，在阳床顶部排气门处加装滤网防止再生时有树脂跑出。然后向阳床内加入固定活塞管道和惰性树脂以此来作为体积补偿层。随后将阳床内空余的空间全部填充满阳树脂，以此使得阳床成为真正的弹性满室固定床，使之在运行、再生过程中不反层，让树脂的交换功能充分的发挥，以此来提高运行制水量。

三、弹性满室固定床改造后的再生操作

阳床进行改造后，其再生操作方法简化很多，以下为具体再生操作步骤：

（1）卸压。阳床停运后，打开反洗排水门，将罐体卸压约10分钟，至反洗排水门无水排出。

（2）预喷射。开启阳床进酸门，启动阳再生泵，开启阳再生泵出口门、阳酸喷射器进水门，调节再生流量为25吨/小时。同时将酸计量箱进满酸。

（3）进酸。开阳酸喷射器进酸门，调整酸浓度2-5%，进酸量约2m3。

（4）置换。酸进完后，关闭阳酸喷射器进酸门，维持原喷射水流量进行置换逆洗，时间约30min，关闭阳酸喷射器进水门、阳床进酸门、阳再生泵出口门，停运阳再生泵。

（5）正洗。启动淡水泵，开启泵出口门，开阳床进水门、正排门，进行正洗，正洗流量控制为100m3/h左右，正洗排水合格，约20分钟，关闭进水门、正排门。

如果床体暂时不运行，为了保护阳床内的气囊，打开反洗排水门，卸掉阳床内的压力。此次改造后，阳床再生取消改造前的阳床反洗，弹性满室固定床逆流再生离子交换器不需要树脂反洗。进行树脂反洗将会打乱树脂床层，造成不良后果。碎树脂在平时的再生过程中随再生液排除（进水装置配水罐缝隙为1毫米，这样大的缝隙足以将碎树脂排除）。

四、弹性满室固定床改造后的效果

2A阳床在经过改造后，通过前后几次的再生情况来看，阳床周期处理水量提高非常明显，改造后阳床周期处理水量可提高50%；同时2A阳床经过这一系列的改造后运行方式没有变化，再生方式简化很多，利于操作；再生消耗烧酸量明显降低，盐酸消耗量减少50%；再生过程中正洗的时间减少50%，所以消耗水量减少50%。

五、结论

我公司阳床在经过弹性满室固定床改造后效果明显，出水水质好，适合于需水量大的单位使用。