化學水處理裝置的優(yōu)化運行及改進措施
尼龍砧鹽公司動力廠化學水裝置負責供給2臺75t鍋爐及廠區(qū)其他各用戶生產用脫鹽水及純水，水處理質量的好壞直接影響鍋爐的安全穩(wěn)定運行和66鹽水溶液的質量。從1998年4月投產以來，由于設計、設備原因及生產運行經(jīng)濟不足等，我們遇到很多問題，為此進行了大量技術改造，對運行設備、再生系統(tǒng)、交換器、冷凝液系統(tǒng)等多方面進行了改造完善，現(xiàn)將這4年來的技術改造、運行情況、遇到的問題及處理情況做一個簡要的介紹。
1 工藝流程
化學水裝置包括脫鹽、冷凝液回收兩大系統(tǒng)。
脫鹽系統(tǒng)為二級除鹽系統(tǒng)。
其中陽床為雙室浮動床，陰床為單室浮動床。
2 存在問題及其處理方法
2.1 酸堿再生系統(tǒng)
2.1.1 卸酸堿平臺
酸堿系統(tǒng)供陽床、陰床，混床再生及中和池再生廢水中和。
原設計卸酸堿平臺僅0.4m高，且較平坦，實際使用時，槽車內酸堿很難卸干凈。我們根據(jù)實際情況將平臺加高到0.92m高，將坡度由2%增加到7.5%滿足了使用要求。
2.1.2 再生用堿
生產初期，再生用燒堿為隔膜堿（30%），含氯化鈉過多，且經(jīng)檢驗鐵離子超標。因為Cl-易被樹脂吸附，不易被洗脫出去，會降低樹脂工作交換容量，縮短運行周期，使出水水質下降。雜質含量過多逐步沉積，嚴重時把地下輸堿管道堵死，幾乎造成全廠停車；含鐵離子多會使樹脂污染，鐵中毒。運行不到半年我們根據(jù)實際情況決定將隔膜堿改為離子膜堿（兩種堿主要成分含量對比見表1），解決了上述問題，取得很好的效果。
表1 兩種堿主要成分含量對比
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2.1.3 再生系統(tǒng)設備
酸堿再生系統(tǒng)主要運轉設備是酸堿計量泵。酸計量泵原設計為MJ4型隔膜計量泵，由于濃鹽酸（31%）具有很強的腐蝕性，而計量泵由于質量原因，隔膜經(jīng)常損壞，造成計量泵泄漏，泵部件經(jīng)常損壞，造成無法使用，不僅增大了檢修工作量，也無法保證正常生產；堿計量泵原設計為ZJ4型柱塞計量泵，后因燒堿含雜質多，經(jīng)常堵塞管道，使計量泵無法正常運行。
由于原始設計既有計量泵，又有噴射器，造成重復，因此，我們根據(jù)實際經(jīng)研究決定，不用計量泵，將酸堿管線繞過計量泵，直接接至噴射器，解決了問題，使用至今，效果良好。
根據(jù)其他同類企業(yè)化學水裝置的情況看，如果計量泵質量可靠，則可選用，否則，宜直接選用計量箱加噴射器。
2.1.4 酸堿管線
堿管線原設計為碳鋼管，時間長了產生腐蝕，從而產生鐵離子，進人陰床、混床，造成樹脂鐵污染，我們將堿系統(tǒng)管線改為不銹鋼管，消除了這個不利因素影響。
原設計鹽酸再生系統(tǒng)所用管道為碳鋼襯膠管，由于村膠質量問題，加上施工時處理不太妥當，以及濃鹽酸對管道的侵蝕，系統(tǒng)運行僅幾個月，酸管線經(jīng)常泄漏，需頻繁處理，幾天就有一次，嚴重時造成失效床體無法及時再生，嚴重影響生產。后經(jīng)討論研究，我們將與濃鹽酸接觸的管線全改為PVC塑料管，經(jīng)過2a的運行，酸再生液管線開始泄漏，我們又將從酸噴射器至陽床的管線改為訂制的耐酸耐壓玻璃鋼管線，徹底解決了酸再生系統(tǒng)泄漏問題。
根據(jù)同類企業(yè)的運行經(jīng)驗，原設計酸管線為碳鋼襯膠管材的，在運行過程中絕大多數(shù)都改為玻璃鋼管或碳鋼村四氟管，而堿管線絕大多數(shù)都改為不銹鋼管。
冬季，由于酸堿罐區(qū)在室外，本地氣溫最低能達到-10℃，而30%燒堿在0℃達到固液平衡狀態(tài)[2]，造成系統(tǒng)管道及設備內堿結晶，系統(tǒng)無法正常運轉，嚴重影響生產。根據(jù)這種情況，我們在酸堿區(qū)增加了采暖，對堿管線增設了φ15伴熱鋼管，解決了堿結晶問題。
2.2 水處理設備問題
2.2.1 混床再生
原設計陽、陰床再生用噴射器為2套酸噴射器，二套堿噴射器，混床失效再生時使用陽床、陰床噴射器。而陽陰床噴射器流量為24.6m3/h，混床流量只有4m3/h，由于混床再生時陽床和陰床酸堿噴射器不相協(xié)調，稀釋水流量小，無法產生足夠的吸力，造成進酸堿量很小，濃度根本達不到所需要求，造成混床失效后無法再生，因此我們根據(jù)實際情況重新為混床設計了1套再生系統(tǒng)，增加1套與實際流量配合的酸堿噴射器和相應管線、閥門，解決了混床再生問題。
2.2.2 脫鹽水箱的容量
廠脫鹽水箱原設計為2臺共300m3，正常運行用水量為190－230m3/h，再生一次需水140m3，如果系統(tǒng)正常運行可滿足要求，但如果出現(xiàn)問題時，脫鹽水箱的水只能滿足不到2h的供水，因此增加了1臺1200m3水箱，避免了因故障造成全系統(tǒng)停車。
2.2.3 純水管線的材質選擇
因尼龍66鹽生產對純水質量要求很高，從化學水裝置外送管廊至純水用戶的管線材質均為不銹鋼，為避免裝置內原有的碳鋼材膠管線可能因村膠質量不好對水質造成的漏鐵等影響，因此將混床出水管線至外送管廊的全部純水管線包括純水箱，均改為不銹鋼材質，有效的保證了外送純水的質量。
2.2.4 中和池改造
原設計中和池空氣攪拌管為PVC管材，易老化、損壞，且布管不合理，開孔過少，風量不夠，起不到良好攪拌作用。在大修期間，我們將攪拌管改為不銹鋼材質，根據(jù)攪拌強度計算開孔面積，根據(jù)面積開孔、布管，解決了存在的問題。
2.2.5 冷凝液系統(tǒng)
冷凝液回水溫度100℃左右，熱量不回收是浪費，我們根據(jù)實際情況將換熱站采暖水熱源由蒸汽改為冷凝液，這項措施不僅節(jié)約了蒸汽，緩解了生產壓力，也充分利用了冷凝液的熱量。
3 運行程序優(yōu)化及參數(shù)的修正
原設計再生程序中，充水，進酸堿，置換，正洗，最后一步是順洗，通過再生泵經(jīng)順洗閥，反排閥，由下至上洗約15min，至指標合格，再生結束。這一步經(jīng)運行實踐證明，再生泵流量小，無法完全托起床層，造成了樹脂亂層，影響出水水質，造成陽床漏鈉，陰床制水批量下降，浮動床最忌亂層，因此我們決定取消順洗這一步，延長正洗時間，正洗合格后再生結束。經(jīng)以后實踐證明，取消這一步后，陽床、陰床制水批量明顯上升，取得良好的效果。
在投產初期，運行參數(shù)基本上是根據(jù)理論計算及參考其他單位制定上的，經(jīng)過幾年來實際生產情況，我們采用較高酸堿消耗取得較高再生度的方法，同時對各運行參數(shù)進行調整，如在流量、酸堿濃度（3.5%－4.5%）不變的情況下，進酸堿時間由40min改為30min，經(jīng)過調整，陰床制水批量增加，酸堿消耗量大大降低。
4 改造效果
化學水裝置經(jīng)過這幾年的改進、調整，整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行，完全保證了鍋爐。66鹽生產的正常供水，同時降低了生產成本，改造前后的經(jīng)濟效果對比見表2。
表2 改造前后的經(jīng)濟效果對比
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冷凝液系統(tǒng)改造后，據(jù)有關部門測算，每年節(jié)約蒸汽、脫鹽水、電費等，價值260多萬元，產生了巨大的經(jīng)濟效益。
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