软化水系统工艺改造及优化

【摘 要】本文针对我公司软水系统投运后软水制备量降低、树脂再生费用高等问题，通过进行工艺优化改进，实现降低运行成本，提高软水产量的目的。

【关键词】软水系统；软水制备；工艺优化

0 概述

公司软化水系统于2009年建成并试运行，系统包括钠离子交换器、压力式滤盐器、PLC控制柜及气控箱，设计单罐不间断产水能力50m3/h，树脂型号为001×7强酸型阳离子钠型。软化水的使用目的是防止管路出现结垢、堵塞，因此软化水的长期、稳定供应显得尤为重要。

1 现状

在设备的投运期间，我们发现树脂罐的软水产量逐渐下降，具体交换器运行结果如表1。

表1

由上述运行结果可知，再生用盐量逐步加大，但再生效果不明显，造成再生剂和再生用水的严重浪费，操作人员的劳动强度大大增加，

反洗效果差。因此，必须对系统进行改造及优化，以最大限度的解决现有问题。

2 原因分析

（1）通过取样化验我们发现，进水铁离子浓度总铁≥5mg/L，悬浮物≥15mg/L，高于软水进水水质要求（总铁≤1mg/L；悬浮物≤5mg/L）；因此要改善进水水质，以满换器进水水质要求，尤其是浊度及含铁离子浓度两项指标要达到要求。

（2）原有融盐罐体积较小无法一次性配制出所需的再生液，需多次配置才能满足再生液用量。由于一次性加盐量固定，后期进水融盐导致再生液浓度不断下降，再生效果差。

（3）树脂再生过程中，逆流清洗目的为去除树脂层中尚未参与再生交换的盐液。然而现有逆流清洗水选用自来水，从一定程度上影响再生完树脂的质量。

3 工艺改造及优化具体举措

（1）提高进水水质：原有进水管路为碳钢流体输送管，由于软水系统不经常使用造成管路锈蚀，导致铁离子浓度总铁≥5mg/L，悬浮物≥15mg/L，高于软水进水水质要求（总铁≤1mg/L；悬浮物≤5mg/L）。现进水管采用PVC材质，有效地防止了铁离子浓度较高造成的树脂中毒问题，提高软水产量及树脂使用寿命。

（2）改变融盐方式：增设溶盐箱（包括编缆式浮球液位计、搅拌机、盐泵等），确保一次性配好再生所用再生剂，保证再生剂都能持续的以饱和溶液与树脂发生交换反应。同时利用原有融盐罐的过滤作用，再生剂通过后去除其中杂质。

（3）改变逆流清洗方式：逆流清洗采用软水清洗取代自来水清洗。有效防止了自来水降低再生后树脂的产软水能力及破坏再生树脂的质量。

同时对软水系统进行了优化，主要包括：融盐水采用软水，最大程度降低工业盐中杂质较多对树脂制备的影响；适当增加树脂高度（400mm），进一步延长树脂再生周期

4 关键技术改进依据

（1）改善进水水质：树脂在使用过程中，由于受到有害杂质（如铁离子、悬浮物）的污染.就会发生树脂“中毒”事故。离子交换树脂表面被铁化物砚盖或树脂内部的交换孔道被铁杂质等堵塞，使树脂的工作交换容量和再生交换容量明显降低。

（2）改变融盐方法：原设计中盐液箱无盐液搅拌装置，上层和下层盐液浓度相差较大，进人离子交换器内的盐液不能均匀地和交换剂进行反应，降低了钠离子交换树脂的再生效果。再生盐溶液液持续的以饱和溶液与树脂发生交换反应，再生效果较好；融盐水采用软水，最大程度降低工业盐中杂质较多对树脂制备的影响。

（3）逆流清洗采用软水：逆流清洗的主要目的是清洗已制备好树脂罐中残存的盐溶液，若采用生产水，相当于在树脂罐投用前已经进行了树脂再生，降低软水产量及破坏再生树脂的质量。

5 改造及优化效果

（1）软水产量平均由300m3/次提高至850m3/次。

（2）减少树脂中毒报废损失2吨/半年。

（3）树脂再生时间由6小时降至3小时，缩短了劳动时间，提高工作效率。大幅降低了软水制备操作难度，且操作调整方便、简单，自动化程度高。

6 结束语

6.1 在近半年的操作实践中，应用此法，做到了简单、实用、快捷，且提高了软水制备量。目前作业区各班组均按此法进行软水制备，效果明显。

6.2 本工艺所述内容适用于车间软水制备工艺流程，并得到了实用验证，鉴于国内钢厂普遍使用此类型软水制备系统，程度不同地存在上述弊端，因此对其它类似软水制备系统有着借签和推广使用的价值。

【参考文献】

[1]姚继贤.主编.工业锅炉水处理及水质水析[M].劳动人事出版社，1987（2）.

[2]工业用水软化除盐设计规范GBJ109-87[S].中华人民共和国水利电力部，1988（4）.

[3]李春有，等.编.低压锅炉水处理技术[M].大连理工大学出版社，1990（5）.

[4]张弛.提高钠离子交换器工作交换容量浅析[J].工业安全与环保，2006（32）：12-14.