污染樹脂復甦

污染樹脂復甦

污染樹脂復甦是指樹脂污染後,用物理或化學方法進行清洗使樹脂復原、保證出水水質及延長樹脂使用壽命的工序。污染樹脂會惡化水質,使再生劑增加用量,降低樹脂工作容量等。復甦處理方法有空氣擦洗法、酸洗法、鹼洗法等。

基本介紹

  • 中文名:污染樹脂復甦
  • 外文名:Recovery of contaminated resin
  • 學科:土木工程
  • 領域:建築工程
  • 範圍:環境治理
  • 方法:空氣擦洗法、酸洗法、鹼洗法
簡介,樹脂油污染概況,油污染樹脂的危害及其復甦機理,現場實施及樹脂復甦效果,建議,

簡介

隨著發電機組容量和參數逐漸提高,對機組水汽品質的要求越來越高,凝結水精處理系統的重要性和必要性日益凸顯。作為保障熱力系統水汽品質的重要措施,凝結水精處理系統一旦無法正常運行,意味著整個系統水汽品質失去控制,將帶來巨大的安全隱患和經濟損失。特別是凝結水精處理系統樹脂受到油污染,不僅會嚴重影響凝結水精處理系統的正常運行,還會給機組帶來水汽品質惡化、設備面臨腐蝕等危害。

樹脂油污染概況

凝結水精處理系統受到油污染後,機組水汽品質極度惡化。為保證機組安全運行,電廠採取了加大排污、粉末樹脂過濾器頻繁爆膜、更換混床樹脂等緊急措施控制熱力系統水汽品質,但效果不理想。

油污染樹脂的危害及其復甦機理

離子交換樹脂的物理結構由網狀交聯結構的高分子鏈、凝膠相中高分子鏈之間的空隙、凝膠相間的孔穴(僅大孔樹脂有)組成,交換過程分為膜擴散、顆粒擴散、交換反應、顆粒擴散、膜擴散等5 個階段。樹脂受油污染後,油分子會在樹脂顆粒表面形成一層包裹油膜,堵塞樹脂空隙或孔穴,阻礙了離子膜擴散過程,導致交換過程無法進行,從而使樹脂失去交換能力,具體表現為樹脂交換能力下降或喪失。
另一方面,油分子之間的引力會導致樹脂顆粒互相吸引、粘附在一起,形成陰陽樹脂抱團現象,引起混床樹脂難以分離,破壞正常水流走向,從而影響混床樹脂的分離乃至再生、運行效率。同時,油的密度較小,加上其疏水性,會出現油污染樹脂顆粒漂浮現象,加大了混床樹脂分離難度。因此,混床受到油污染後,一般都會出現制水能力急劇下降、樹脂抱團和漂浮等現象,給混床樹脂的分離、再生、反洗及運行帶來惡劣的影響,從而導致了凝結水精處理系統出水水質惡化。隨凝結水中汽輪機油含量的增加以及樹脂受含油凝結水浸泡時間的延長,樹脂的油污染程度加重,並降低同復甦條件下的復甦效果。實踐經驗表明: 樹脂油污染不僅僅為汽輪機油污染,還有其他種類的油污染,且污染程度與油污成分、油污在凝結水中的質量分數、污染時間、溶液種類、環境溫度及樹脂種類等因素有關。
油污染樹脂復甦是指通過各種途徑將樹脂表面的油分子洗脫,從而釋放離子遷移、交換通道,促使膜擴散正常化。在復甦過程中,主要圍繞破壞樹脂與油污之間的范德華力來考慮各影響因素的影響,其包括油污的剝離和溶解效果、溶液親水性及復甦產物擴散等,同時還需考慮復甦劑對樹脂是否產生二次污染、是否易清洗等問題。

現場實施及樹脂復甦效果

1.高速混床及輸脂系統清洗
根據復甦試驗現象推測,會有大量油污粘附在現場凝結水精處理設備內壁上,若復甦後的樹脂重新投運,不可避免會被再次污染。因此,需要對凝結水精處理系統中樹脂運行、輸送和再生等設備和管道進行除油清洗。
2.混床樹脂復甦
按照樹脂復甦方案,現場對4套混床樹脂(含已更換的樹脂)進行了復甦,復甦流程為適量適溫復甦液→復甦容器(分離塔或陰、陽樹脂再生塔)→再生廢水池。復甦液溫度控制在35 ℃左右,浸泡8~12 h,隔1h空氣擦洗5min。最後一次空氣擦洗結束後靜置1h,然後對復甦容器進行低流量反洗並監測反洗出水,直至出水清澈無泡沫、水中無油花。
樹脂復甦初始階段,對復甦容器中的樹脂進行了初步水洗。反洗出水攜帶的部分油污被除鹽水攜帶出來,其中夾雜有少量樹脂顆粒;經過復甦液處理後,形成的乳化油被反洗水衝出,洗中期,大量復甦液被清洗出來。經過多次的空氣擦洗和逐漸加大流量的沖洗,樹脂中的復甦液被清除。清洗後期出水清澈,無復甦液泡沫殘留。
3.樹脂復甦效果
樹脂復甦處理後,按正常程控操作步序對樹脂進行了分離操作,從分離塔的上部窺視孔可見樹脂鬆散,無抱團現象;排水中無樹脂顆粒攜帶。操作完成後可從中部窺視孔觀察到清晰的線型陰陽樹脂分離界線。復甦後的樹脂按正常程控操作步序進行再生處理後重新投運。
復甦後的樹脂和清洗過的混床重新投運後,其出水水質滿足GB/T 12145—2008的要求,運行時間與正常運行時間持平,凝結水精處理系統已恢復至未受污染時的水平。需要指出的是,混床復甦後初始投運時出水pH值高達7左右,其為該混床樹脂的陽樹脂較少、陰陽樹脂比例明顯失調所致。

建議

在凝結水精處理混床系統中,樹脂受到油污染是極為嚴重的問題,不僅會影響機組的經濟運行,還會對機組安全帶來隱患。因此,要從源頭避免油污染的發生,這要求機組在離子交換器投運前對整個水汽系統進行除油處理,並對油封潤滑系統進行詳查,防止油類進入水汽系統。另外,一旦發現樹脂受到油污染,應從三方面入手:一是馬上解列離子交換器,並第一時間排查、修補漏點,避免污染程度加重;二是及時對污染的樹脂進行復甦處理,並建議處理前進行復甦試驗,確保復甦效果;三是儘可能地對存在油污染的設備及管道進行全面除油處理,避免復甦後的樹脂受到二次污染。

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