摘要：对火电厂离子交换树脂再生废水中和处理过程中遇到的问题,探讨影响中和处理的因素,并提出减少火电厂离子交换树脂再生废水排放的措施。
关键词：树脂；再生废水；中和处理；
减排措施
一、引言
火电仍是我国电能的主要来源。在火力发电中需要用到大量的水，而我国水资源人均水平低，水资源地理分布不均，这就需要火电厂在发电的时要考虑到水资源的影响。另外火电厂生产过程中也会产生大量的废水，这些废水或多或少会对环境造成损害，因此提高火电厂废水的利用效率可以取得直接的经济收益，同时也可以减少向环境的排放，也具有一定的环保效益。对火电厂废水的综合治理研究意义重大。
二、再生废水中和处理
电厂锅炉补给水一级除盐进行一次再生的废水排放量约200t;混床完成一次再生,废水排放量约200t;凝结水精处理高速混床完成一次再生,废水排放量约350t。这部分废水普遍表现为pH值低于6,有时甚至小于1,必须中和处理后才能排放。
1、中和处理过程
首先,将再生废水收集至中和处理池中,当达到一定水量后,启动罗茨风机通入压缩空气进行搅拌,并启动废水泵,进行废水循环并测量其pH值。如果pH值小于6,向废水池中加入碱进行中和处理;如果pH值大于9,则向废水池中加入酸;当pH值达到6～9时进行废水排放。
在实际操作过程中,投加酸或碱的量难以准确控制,这样就会造成酸过量了再补加碱,碱加多了要补加酸,如此反复进行,使简单的中和处理过程变得复杂,完成一次再生废水中和处理大约需要2h甚至更长时间,更重要的是增加了酸、碱的消耗量,造成不必要的浪费。更有甚者,遇到过量情况则干脆直接排放,加重了对环境的影响。
2、中和用碱量
在火电厂离子交换树脂再生废水中和处理中,如果待处理废水中只含有某一类酸,能不能准确计算出中和用碱量呢?但是,由于我们无法获得精确的中和处理池液位高度、碱的质量分数、碱的密度等数据,只能用公式粗略计算得到的用碱量作为参考。
3、影响再生废水处理效果的因素
（1）处理水量
中和处理池面积一定,液位体现的是需中和处理的废水量,液位高则废水处理量大,搅拌难度增大,从而使酸、碱扩散变慢,循环周期增长,不利于中和反应的有效进行。提高中和效果,其目的是减少再生废水的排放量,这样不但可以减少酸、碱的消耗量,还可以减轻对环境的影响。
（2）投加酸或碱的速度
理论上,加酸或加碱的速度越快,中和处理所用的时间越短,但这样会导致酸、碱过量。在实际运行中,适当地降低酸、碱投加速度,既有利于中和反应的进行,又减少了酸、碱的投加量。
（3）投加位置
往中和处理池中投加酸或碱的位置也是影响处理效果的重要因素。投加点越分散,酸、碱的扩散越容易进行,中和速度越快,处理效果就会越好。有的中和处理系统采用一点加入方式,其加入点也不是设在中和处理池的中心,这样不利于酸、碱快速扩散,合理的方式是多点均匀投加。
（4）搅拌强度
为了提高中和效率,加酸、碱过程中需要对废水不断地进行曝气处理,以加快传质,提高中和处理的速度和效率。搅拌强度越大,处理时间会越短。搅拌的方式一般有两种:一种是用压缩空气搅拌,另一种是用废水泵进行循环搅拌。
三、再生废水减排
为了减少离子交换树脂再生废水对环境的影响,重要的是提高离子交换树脂的再生度,以减少再生酸、碱的消耗量和自用水量,降低离子交换树脂再生废水的排放量。
同时,还要提高周期制水量和出水水质,减少系统的新鲜水用量。
1、再生剂纯度
酸碱再生剂的纯度对离子交换树脂的再生程度和出水水质影响很大,再生剂质量不好,再生程度就会降低,出水量和水质均会受到影响,这样就会增加再生次数进而加大再生剂和自用水量,再生废水排放量增大。特别是在进行锅炉补给水处理混床和凝结水精处理高速混床再生时,对再生剂的纯度要求更高。对于凝结水精处理高速混床,建议采用质量分数为48%的高纯碱。
2、再生剂用量
再生剂用量直接影响树脂交换容量的恢复程度,也影响设备运行的经济性和再生废水的排放量。理论再生剂量不足以恢复树脂的全部交换容量。开始阶段,树脂再生度随再生剂用量的增加而提高,但当再生剂用量达到一定值后,树脂的再生度不再随再生剂用量的增加而显著提高。目前,国内树脂再生大多采用传统的固定再生剂用量法,即不论系统制水量的高低和进水水质怎样变化,一律采用同一剂量的再生剂。这种做法不仅酸、碱的耗量高,且再生后排入中和处理池的再生废液pH值合格率也低。因此,有必要对树脂再生工艺进行优化,对影响离子交换树脂再生的再生剂浓度、再生液流速、停止进再生液时的排放废液浓度进行优化组合,确定树脂再生的最佳工艺条件,降低再生剂耗量,提高运行经济性。
3、树脂清洗
离子交换树脂经长期使用会出现污堵等问题,而悬浮物污堵是最常见的一种污堵形式。悬浮物会堵塞树脂层孔隙,加大树脂层流通阻力,还会覆盖在树脂颗粒的表面,阻塞颗粒中的微孔通道,从而降低树脂的交换容量。此外,树脂颗粒会因外力作用而破损,破损碎末增多会增加树脂层阻力,引起水流不均而进一步使树脂破碎,造成恶性循环,严重影响浮床的运行。在实际运行中,应定期清洗离子交换树脂,清除附着在树脂表面上的杂质、去除破碎树脂和树脂中的机械杂物,恢复树脂的交换能力。清洗过程会引起树脂乱层,再生用的酸、碱量是原来的2～2.5倍,无疑会增加废水排放量。所以,应选择合适的清洗频率。
4、适当的采取精处理混床氨化运行
凝结水精处理高速混床的氨化运行对H型树脂比较有意义,H型混床的运行周期一般为7～10天,再生周期短,再生剂耗量大,而氨化混床的运行周期在1～3个月之间,周期制水量可以达到40万t以上,这样可大大节省再生操作费用,减少再生剂用量和废水排放量。影响阴、阳树脂分离的因素主要有:离子交换树脂的失效程度,失效程度越高越容易分离;树脂清洁程度,树脂越清洁越易于分离;反洗分层水速控制也很重要,流速过低达不到分层的目的,流速过高则会造成树脂流失,一般控制在10～15m/h为宜。
5、废水回收利用
离子交换树脂再生过程中各个阶段的排水水质有所不同,其中部分排水水质优良,应该回收利用，作为脱硫工艺水的水源。如电厂化学补给水处理为4系列一级除盐阴阳双室混床,其运行过程为:备用-阳床清洗-阴床清洗-制水-再生-置换-下向清洗-备用。其中阳床清洗排水、阴床清洗排水、再生后阴、阳床下向清洗排水均可以实现回收,不但可以减少废水排放量,也有利于中和处理,并且在一定程度上还可以改善进水水质,延长离子交换除盐设备的周期制水量,减少离子交换树脂再生次数。
总之，火电厂废水处理的思路主要是利用废水，提高废水的利用效率，减少废水排放，另一方面是通过物理、化学、生物等的方法改善废水的质量，变废水为宝。治理好火电厂废水不仅能带来一定的经济收益，还能够促进环境保护，带来一定的社会效益。
参考文献
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