探析电厂化学除盐水电导率升高原因与控制方法

刘海蛟　熊鑫　李国海

摘 要：核电厂污水处理中，盐的处理是十分重要的。由于多采用化学除盐法，因此，容易导致电导率升高，影响污水处理效果，常常出现水质不达标现象。因此，文章结合企业的化学除盐水过程的实例，分析了电导率升高的原因，并阐述了必要的控制措施。

关键词：核电厂 化学除盐水 电导率 升高 控制方法

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（b）-0059-02

核电厂发电过程需要大量的水，为响应水资源短缺的现状，核电厂的污水循环处理是十分关键的。核电厂盐水处理是保证电厂获得足量的有效水的过程。核电厂运行中，多以化学除盐等方法进行盐分的处理，文章主要讨论化学除盐法导致的电导率升高的原因和解决办法。

1 核电厂化学除盐法电导率升高的主要表现

化學除盐法主要是利用离子交换的方法来对电厂的资源系统进行盐分的处理。在除盐过程中，电导率的提高容易影响出水水质，电导率升高主要表现为阴床、阳床Na+渗漏、除碳器效率低等。将其分析如以下几点。

1.1 阴床Na+渗漏

阴床中的Na+主要来自于掺入阳性树脂生成的NaOH。在工作人员操作不当的情况下就会导致Na+渗漏。尤其是阴床再生过程中，要及时隔绝，否则就会致使碱液混合到阴床中，出现Na+的渗漏现象。阴床Na+渗漏会导致除盐水的效率低下，阴床的使用条件需要在酸性条件下进行，一般要求pH值<5。但随着Na+的渗漏，pH值会随之升高，导致水的电导率提高，影响硅离子的处理，使阴树脂强度降低甚至失效。因此，对于阴床处理方式要合理，对阴床进行严格监管，增加其耐腐蚀性。并且要确保酸、碱液的流向正确，控制再生液的逆流，提高电导率。

1.2 阳床Na+渗漏

阳床Na+渗漏现象在电厂盐水处理过程中较为常见，对电导率有严重的影响。电导率升高的原因主要可以从以下几个方面分析：第一，在电厂热力系统水质电导率检测过程中，水中的Na+含量可以用来判断阳床的作用。但检测时间会影响到Na+的含量，检测时间过长就会导致Na+的渗漏。第二 ，在操作过程中如对再生条件不加以利用，就会出现再生液浓度超标或者流量过快的问题，从而使得再生液同树脂的融合反应时间过短，影响再生作用的发挥，最终出现阳床Na+渗漏。第三，阳床正洗不合格随意放入水箱中，同样会导致Na+增多， Na+、Mg2+、Ca2+增多后，水质的硬度会增大，容易产生腐蚀等现象，使除盐水的电导率上升，不利于核电厂水循环利用，除盐效率大大降低。

1.3 除碳器效率低

电厂水资源来自于自然水或者市政工程处理水，因此，水质中的有机物和HCO3-较多，HCO3-影响阴床的硅离子去除，树脂的硅吸附作用有限。因此，对于电厂除盐而言，多需增设除碳器来处理水中多余的CO2。但除碳器的原理导致其处理效果并不好，除盐荷载水量大，对除碳器的作用具有一定的冲击，当风压不足时，就会造成水体出现旋涡，影响除碳的效果，也使CO2残留在水中无法排除，从而造成阳床中的HCO3-增多，阴床无法正常运行，影响阴离子树脂的含量增加 ，不利于阴床的正常运行，使阴离子树脂对HSiO3-的吸附作用，硅离子从阳床漏出，易出现腐蚀、结垢的现象，对核电厂发电设备造成影响。也就是说，除碳器对工作环境的要求较高，除了合理控制水量以外，还要降低其工作负荷，保证风机给足量的风，防止水旋涡出现。只有风量达到一定程度上，才能确保除碳器作用的发挥。

2 除盐水电导率升高原因及控制方法

核电厂主要依靠仪表和除盐系统来查找电厂化学除盐水电导率升高的原因。以某核电厂的检测记录为例，此次检测了厂内8台机器的除盐结果，重点记录了除盐后的电导率变化，同时记录了阳离子树脂交换柱的运行状态，及时去除了除盐过程产生的气泡，以便于精准分析电导率的影响因素。此次检测的水质结果显示，阴床并无Na+渗出，它与含碳量均未影响电导率升高。但盐水的酸碱度，也就是pH值对电导率具有较大影响，说明盐水中具有空气成分，导致盐水的pH值降低，因此，使Na+渗出，造成电导率升高。另外，考虑到电厂的热力设备对于电导率升高也具有一定的影响，检测中还要对混床设备进行检查，结果显示盐水系统母管压力值小于0.2 MPa时，就会出现盐水电导率的快速上升，我们对盐水电导率升高明显的水质进行抽样检查，水质电导率的升高与水压有关，但除盐水的压力不够时，就会导致水中掺杂大量的空气，提高了水体的离子容氧率，一般我们要求输送水压要大于0.2 MPa。在此次测试中，部分盐水箱中的电导率升高不明显，或者是由于其他原因导致的电导率升高，但主要原因还在于压力较小，使水内空气含量增加。在检测过程中，3号盐水箱的压力值变化较大，但检测结果发现3号阴、阳再生泵的压力值为0。排除压力表误差的影响，说明2号阳再生泵出口管路压力值已经超过一定范围。对其产生原因进行分析，压力值过大也容易导致电导率升高，原因可能在于阳床酸性水出水渗入，而与其相对应的4号除盐水泵压力降低明显，这使得酸性水大量流入除盐母管中，影响了其pH值，最终造成电导率升高。

对于由压力减低而导致的电导率升高，可以通过以下措施解决。（1）控制除盐水设备的压力，一般要求压力要大于0.2 MPa，最好大于0.3 MPa；（2）确保出演水泵的水位，一般要求水位要大于6 m，控制除盐水时间，时间过程也容易导致Na+渗出；（3）及时更换设备，以免性能下降导致的Na+渗出；（4）加强核电厂对于水处理过程中的监管，将电导率控制在0.06～0.08 g/cm之间，保证化学除盐水的高效性与合理性，促进电厂的可持续发展。对于阳床Na+的渗漏造成的电导率升高，要有效控制阳床中的Na+的控制。具体应该做到：对水中Na+的含量进行检测，将检测结果中Na+含量在300 μg/L以下的位置作为失效点，确保良好的再生条件，避免树脂保护层的乱层现象。同时，对水质中的Na+进行监测，对于不符合的要及时处理，按照标准，Na+大于300 μg/L的就要及时处理。

3 结语

核电厂除盐水处理过程中，电导率升高会对除盐水效率造成影响。电导率升高可以导致设备性能下降，积盐过多，最终影响盐水的水质，不利于核电厂的可持续发电。对核电厂而言，要重视水质的处理，要注重分析影响电导率的因素，并采取积极的措施，减少阴床、阳床的Na+渗出，降低电导率，确保电厂的发展。

参考文献

[1] 苗华.电厂化学除盐水电导率升高的原因、危害及控制方法[J].环球市场信息导报，2014（19）：230.

[2] 朱乃俊.化学水处理系统综合诊断及调试[C]//中国电机工程学会电厂化学2013学术年会论文集.2013.