1、概述
一種新型的純水處理技術(英文簡稱EDI),將電滲析和離子交換技術有機結合。既利用了離子交換能深度脫鹽來克服電滲析極化而脫鹽不徹底,又利用電滲析極化而發生水電離產生H+和OH-離子實現樹脂自再生來克服樹脂失效后通過化學藥劑再生的缺陷[1],這種工藝可以長時間連續制備高純水,現已開始廣泛地應用于發電廠除鹽水處理中。
某發電廠鍋爐補給水EDI系統設計出力為2×150m3/h,選用E-CELLMK-2ST模塊,每套由39個模塊組成。
在EDI系統之前水處理工藝是:循環水排污水+經澄清處理的河水→機加池→無閥濾池→疊片過濾器→超濾→一級反滲透→二級反滲透;EDI裝置在進水前有過濾精密度為1微米的保安過濾器,防止顆粒雜質進入模塊;系統中還設有濃水循環和加鹽裝置。
2、運行中主要參數的控制
某鍋爐補給水利用河水作為水源,適當混合一定比例的循環水管排水;由于經過二級反滲透處理,EDI入口電導很小,維持在1~3μs/cm之間,偶爾能達到10μs/cm。自2008年11月投運兩年來,不斷摸索調整運行參數,實現最優運行方式,主要調整參數如下:
2.1、運行壓力的控制
為防止水錘現象的發生,EDI系統進水壓力不應該超過0168MPa,一般控制在0134~0150MPa之間。由于EDI內的膜對離子有選擇性透過性,如果淡水與濃水的壓差小于01034MPa,就容易造成濃水中離子進入淡水側,影響產水水質。通常情況下產水壓力>濃水壓>電極水壓。但是壓差也不宜超過01068MPa,太大容易造成膜的損壞。
2.2、電流、電壓的調整
電流、電壓的大小影響模塊內樹脂的再生,控制過低將影響產水水質,過高則浪費電能。考慮到經濟、節能,在保證出水水質的情況下盡可能的降低制水電耗,采用低電壓、低電流運行,經試驗在進水電導在1~2μs/cm左右時,控制電流118A/模塊,電壓200V~230V,能保證長時間連續制水合格,電導小于0106μs/cm。
2.3、濃水循環的控制
EDI系統中設有濃水循環和加鹽裝置,一方面可增加濃水室的電導率,另一方面濃水室保持較高的流量也可以減少結垢的可能性。由于EDI進水電導較小,硬度基本為零,結垢的傾向性較小,濃水采用低電導運行,在實際運行中證明是可行的。濃水電導控制在150μs/cm~180μs/cm的低限運行,能減少氯化鈉的加入,從而達到節約成本的目的。如果保持其他條件不變,控制濃水電導在300μs/cm,則需要多消耗一倍的氯化鈉。
2.4、進水水質的影響
EDI模塊運行中樹脂是一個動態平橫狀態,如果進水電導升高,樹脂的工作區域逐漸向下移動,直至穿透,導致產水電導升高;要保證產水合格就必須調高整流柜電壓、電流。當進水中硬度也增大時,濃水側就有結垢的傾向,必須加大濃排流量,為保持濃水電導穩定就需加大氯化鈉的量。還有水中的硅含量也影響產水水質,由于硅屬于弱電解質,常溫下在水中溶解度較小,如果濃水中硅含量達到飽和,就不能深度除硅,將影響除硅效率。因此在EDI最經濟狀態下運行時,就必須保證進水水質,監督好二級反滲透的出水,防止因水質波動引起穿透,導致出水不合格。實際運行中EDI入口電導一般在3μs/cm以下,硬度小于015mg/L,硅小于100μg/L,能保證EDI低耗、穩定運行。
3、EDI在運行中的注意事項
1)系統啟動前需要檢查確認是否滿水、閥門狀態是否正確,避免瞬間的水力沖擊損壞隔膜。
2)EDI運行自動化程度較高,采用一鍵式啟、停操作,但前提條件是各種參數在手動狀態下調整好的,連鎖保護正常。因此系統調整好后應減少不必要的操作。
3)保證進水水質,做到定期查定,做好原始數據的記錄,為防止微生物滋生,應保持經常運行。
4)定期檢查進水保安過濾器,根據情況決定是否要更換,保證過濾效果。
4、結束語
以上介紹EDI系統優化運行方式,做好運行管理,能使EDI系統更加安全、穩定、節能。由于實際運行工況不斷變化,各種操作條件之間的關系也相應變化,就要求在運行中不斷摸索調整試驗,使EDI系統在最優方式下運行。
作者:王桂勝、胡亮成、王鵬飛


