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除盐水电导率影响因素及控制方法研究

2021-09-06李建文

山西化工 2021年4期
关键词:盐水电导率极化

李建文

(晋能控股煤业集团广发化学工业有限公司,山西 大同 037000)

引 言

在水处理厂中,最常用的是电导式分析仪,其中水质分析最关键的指标是电导率,国标中规定,一级化学除盐水的电导率要小于10 μs/cm,混床的电导率要小于0.2 μs/cm[1],在生产监督中过程中,要重视对电导率的测量,为了确保系统的安全运行,要将各种因素对电导率的影响降到最低,确保生产出的水质电导率符合相关要求。

1 影响因素分析

1.1 电导池电极极化对电导率的影响

电导池电极极化现象包括因离子浓度分布不均匀而产生内电场的浓差极化现象,以及溶液与电极发生化学反应,使溶液与电极接触面积变小而造成误差的化学极化。经过研究发现,这些极化对电导率的影响极小,因为要测量的是阴阳床以及混床处理后得电导率,没有经过处理的原水中含有的可导电离子,在经过离子交换后,可以去除大部分的可导电离子,加上仪器内部的振荡器,会降低电极极化所引起的误差,因此,在实际测量中,电极极化对电导率的影响极小。

1.2 温度对电导率的影响

对于电解质溶液,电导率容易受温度的影响,随着温度的升高或降低,电导率也会发生相应的变化,当温度升高,会减弱离子间的水化作用,降低离子的黏度,使离子的运动阻力减小,在电场的作用下,加快离子的定向运动,从而使除盐水的电导率增大,反之,会使除盐水的电导率降低[2]。因此,可以适当的将温度升高,以加快离子的定向运动,减少树脂外的水膜厚度,便于一级除盐水残余离子进行交换,减少导电离子的数量,降低水的电导率。在这个过程中,如果溶液的温度过低,会降低离子的交换速度,如果溶液的温度过高,会影响树脂的热稳定性,降低树脂的寿命,因此,一般将水的温度控制在30 ℃~35 ℃,保证混床出水的电导率,也可以确保树脂的性能。

1.3 运行流速对电导率的影响

在水的温度为30 ℃时,混床出水的电导率在0.2 μs/cm以下,在不同温度下,运行流速变化,电导率也会发生变化,在低温时,运行流速对电导率的影响较小,而在高温时,运行流速对电导率的变化比较明显,总体来说,影响还是较小的。

2 系统查漏分析

某电厂共有8台机组,采用一级除盐水+混床的模式进行除盐水,在正常情况下,除盐水的电导率为0.064 μs/cm,8台机组同时工作时,除盐水的电导率较高,约为0.1 μs/cm~1.203 μs/cm,会造成设备结垢和积盐等现象,损伤热力设备,因此要采取合理的控制方法,避免电导率过高。

采用仪表和除盐水系统[3],如第64页图1所示。分析电导率升高的原因,记录除盐水阳离子交换柱的运行状态,检测混床和除盐水泵出水水质,结果如第64页表1所示。

图1 除盐水系统原理图

从表1可以看出,离子对阴床和混床出水的一级除盐水电导率几乎没有影响,而除盐水的PH值普遍较低,可能是由于除盐水中含有大量空气的。通过检查和排查,发现除盐水母管的压力值在0.2 MPa以下,2号和5号除盐水出水端的电导率突然升高,4号除盐水出水端的电导率也出现明显波动,因此,对2号除盐水的电导率水质进行抽样检测,在压力值小于0.2 MPa时,有空气进入,涌入大量的氧气和二氧化碳,这说明除盐水有较高的溶氧量,电导率随之升高,3号除盐水水箱作为5号除盐水泵的主要补水水源,当3号除盐水水箱有空气进入时,5号除盐水泵的电导率就会随之升高。

表1 除盐水出水水质检测情况

根据3号除盐水水箱运行过程的压力值,分析压力产生变化的原因,如表2所示。

表2 压力变化值

从表2中可以看出,正常情况下,2号和4号阴阳再生泵出口管路的压力值应为0,但由于阳床有酸性水渗入,导致2号阳离子再生泵出口管路的压力值过大,而4号除盐水泵入口管路的压力值下降,酸性水在进入除盐水泵母管时,整个系统的除盐水电导率就会升高。

3 控制方法

为了解决除盐水电导率升高问题,可采用如下的控制方法来控制:

1)确保除盐水泵的管道压力在0.2 MPa以上,一般0.3 MPa为最佳,防止除盐水母管上窜入空气;

2)确保除盐水出水泵的液位在6 m以上,缩短3号除盐水的放置时间;

3)及时更换有内漏的热力设备,消除缺陷;

4)在水质异常时,加强对除盐水整个过程的监督管理,在出现异常时,按照水汽异常三级原则进行处理[4];

通过多种控制方法,除盐水的电导率控制在0.061 μs/cm~0.081 μs/cm,满足系统安全运行要求,有效地解决了电导率升高的问题,效果显著。

4 结论

针对水处理过程中,除盐水箱出水电导率升高的问题,通过分析除盐水电导率的影响因素,结果如下:

1)以某电厂为例,通过对除盐水出水水质的检测,以及压力值的变化情况,具体分析除盐水系统电导率升高的原因,并给出控制除盐水电导率升高的方法。

2)通过多种控制方法,除盐水的电导率控制在0.061 μs/cm~0.081 μs/cm,满足系统安全运行要求,有效地解决了水处理过程中电导率升高的问题,效果显著。

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