离子交换树脂脱盐工艺及系统组合特点

1940年研制了直流锅炉，淡水无法使其投入商业运行，原因是无法满足直流锅炉对给水直流的严格要求。直到化学除盐工艺出现，直流锅炉才得以发展。其实不仅是直流锅炉必须使用化学除盐水作为锅炉补充水，就连亚临界参数汽鼓锅炉，甚至是15.7MPa锅炉使用蒸馏水均无法使蒸汽二氧化硅含量合格。可以说，化学除盐工艺为大容量锅炉机组的发展铺平了道路。

 

　　最简单的化学除盐系统是两床三塔系统，即强酸阳床、脱碳、强碱阳床，这种系统也称为一级复床除盐。其出水水质可达到电导率≤2µS/cm，二氧化硅≤50µg/L，硬度<1µmol/L，甚至接近于零。这种水质作为中压锅炉补充水无疑是优质水，即使供给10.8MPa锅炉也是合格的。

 

　　一级除盐系统如果阴床已失效而为停止系统的运行，则将立即送出PH<4的酸性水。1974～1975年，在研究给水泵和锅炉腐蚀时，通过实验确认了以上问题，并指出不可使用一级除盐水直接作为锅炉补充水。

 

　　三床四塔一级除盐加混床的化学除盐系统，是最简单而工作可靠的系统，其产品水电导率可低于0.3µS/cm，二氧化硅低于20µg/L，硬度为零。该水质能满足10.8～18.5MPa汽鼓锅炉的要求。但是这种系统的再生剂耗量较高，即使采取逆流再生，通常阳床是理论量的1.4倍以上，阴床是理论量的1.5倍以上，这就使再生废液产生量大。由于脱碳减轻了阴床的负担，再生液的用酸总量高于用碱总量，在处理再生废液时，还要认为添加碱。

 

　　弱型树脂交换容量大，再生剂消耗接近理论量，而已易于洗脱。这就提供了使用强型树脂再生液作为再生剂的可能。使用强型树脂与弱型树脂联合脱盐，可使再生剂的消耗量接近理论用量，排出再生废液接近中性。弱酸树脂主要与钙、镁的碳酸盐起交换反应；弱碱树脂和强酸阴离子起作用，可根据需要配置系统。

 

　　对系统的一般布置可以采取弱酸阳床、强酸阳床、脱碳、弱碱阴床、强碱阴床和混床。应根据原水特点和设备对水质进行布置。常规设备是固定床，有顺流再生和逆流再生，浮床是落床再生、运行时被进水托起成床，同样是逆流再生原理。逆流再生的再生度高，运行时树脂可被充分利用，失效时饱和度高，因此，其出水水质好而再生剂消耗能达理论量的1.4～1.5倍。

 

　　双层床以双室为宜，有的根据实际情况设计为变直径双室床。为满足环境质量的要求，减少再生剂的使用，1990年之后充分使用膜法脱盐，可以使酸、碱用量减少90%以上。