中排損壞原因及處理

某廠陽離子交換器中排損壞原因及處理

一、原因分析

除鹽水制水設備中為什么離子交換器會出現不能在高負荷下運行呢？經過進一步的分析和探討，一般情況為離子交換器內部結構存在著缺陷：

（1）離子交換器在運行過程中易形成樹脂干層。離子交換器在運行中樹脂會出現干層，這是因為它們的離子交換器用進口閥調節運行流量，交換器長時間處在低壓的狀態下運行，*后積聚在樹脂層內形成干層，從而給離子交換器中排損壞創造了基本條件。有資料介紹，離子交換器在0.4—0.6MPa的壓力下運行可以消除樹脂產生干層的現象，而我廠的離子交換器運行壓力大多為0.35—0.37MPa，與資料介紹的數據相比稍有偏低。

（2）運行中樹脂壓脂層的壓差過大，是中排損壞的根本原因。我廠的離子交換器其實也是一臺二級過濾器，當無閥濾池或者前級過濾設備運行工況不穩定或設備有故障時，或周圍環境存在污染，如合成氨廠污染大量的懸浮物會穿透濾水設備而進入離子交換器，在其樹脂壓層內聚集，從而使離子交換器進出口壓差增大，在運行中易對整個中排裝置產生很大的應力。

在一般情況下，離子交換器中排裝置損壞是從支管發生彎曲開始的，根據離子交換器中排裝置向下彎曲的初始情況，運用材料力學進行分析，假設離子交換器中排裝置的支管采用DN32的不銹鋼管制作而成的，通過計算其中1根*長支管的彎曲變形情況可知，即：當*長的1根支管出現向下彎曲變形時，其壓脂層上下的壓差為0.0441MPa。而一般的離子交換器進出口起始壓差約為0.035—0.045MPa。

（3）長期的超負荷運行是離子交換器中排損壞的一個重要原因。

離子交換器在運行中常常出現頂表，其運行流量超過150t/h，運行流速超過了30m/h?；旌想x子交換器常常維持在270t/h的負荷下運行，運行流速甚至達到85m/h。

（4）系統改造不盡合理，是離子交換器中排裝置易損壞的一個重要原因。離子交換器沒有進出口壓差監測系統，當設備高負荷運行時，沒有評判標準，易失去控制。

四、解決辦法

根據上述分析可知，造成離子交換器不能高負荷運行的原因，可通過運行和設備兩種途徑分別加以解決。

運行方面

1、制離子交換器的運行壓力。通過控制其出水閥開度的辦法調節離子交換器的運行壓力，使之盡可能達到或接近0.4Mpa以上壓力運行。

2、在制水過程中監測離子交換器兩端的壓差，使之盡可能保持在0.1Mpa以內。經試驗發現，當離子交換器運行壓差較大，以充分小反洗后，其壓差僅能下降到0.055Mpa左右。在運行過程中當離子交換器壓差≥0.1Mpa時，應立即停運進行小反洗以去除壓脂層中的懸浮物，使之兩端壓差變小，這種方法十分簡便奏效。

3、格控制設備的運行負荷。離子交換器運行流量嚴格控制在120t/h以內，混合離子交換器嚴格控制在200t/h以內。同時離子交換器運行流速在設計上應取值20-25m/h，陰離子交換器運行流速在設計上可以取值25-30m/h，而混合離子交換器的運行流速應盡可能控制在60m/h以下。

4、控制好預處理的出水水質，對清水濁度進行定期監測。如澄清池運行工況不好，清水經無閥濾池過濾后濁度仍然較大，應立即采取措施，使之恢復正常。

設備方面

1、現有的預處理系統進行大修。在大修中發現1號無閥濾池的格柵支撐水泥柱有些已經倒塌，造成了清水室與濾水室短路，澄清池出水在無閥濾池中實際上未經過濾，從而使大量的渾濁物直接進入離子交換器，造成離子交換器內過水不暢，形成較大的壓差，當形成的壓力超過一定的限度時，就會造成離子交換器中排彎曲變形。

2、離子交換器的中排支撐槽鋼進行了加固處理。支撐槽鋼的數量由2根增加至4根，并在*長的槽鋼上進行背靠背的焊接一根短槽鋼，以增加其強度。槽鋼加固后，經計算離子交換器中排*長的一根支管可承受ΔP為0.14Mpa的壓差而不會被壓彎，實踐證明：此時離子交換器運行流速可增至40m/h以上。

3、擬定取消中間水泵。由于系統沒有中間水箱，因此我們考慮取消中間水泵而適當提高清水泵的揚程運行，這樣既簡化系統，又降低系統的檢修維護費用。

4、采用新型中排支管。原有支管滌綸套包扎以后體積較大，易老化開裂而造成中排漏樹脂，所使用滌綸套支管的設備維修周期較短。近年來德國、日本先后采用了插管式支管，它使整個中排裝置位于壓脂層上部。從而避免了壓脂層壓差過大對中排裝置造成的不利影響。由于插管式支管布水性能較差些，近兩年國內開始采用了T型不銹鋼繞絲中排支管，該支管通過不銹鋼絲間的縫隙進行濾水，它的受力面積較小，布水效果比滌淪套支管更好，同時還可以免去經常更換滌淪套而帶來的麻煩。