純水制備中三價(jià)鐵超標原因及處理

1 原因分析及處理

為了準確地查找原因，我們按照圖1所示的流程進(jìn)行了Fe³⁺全分析，初步確定為如下幾個(gè)原因：

1.1 設計選材不當
　　原水經(jīng)過(guò)陽(yáng)床處理后即為軟水，隨后至脫碳塔除掉水中的二氧化碳，經(jīng)查閱初步設計，脫碳塔內的蓖子板（即填料下端承重部件）設計為碳鋼材質(zhì)，而軟水pH值在2.8－3.0之間，對碳鋼有極強的腐蝕性，遂對脫碳塔進(jìn)出水進(jìn)行Fe³⁺分析，分析結果見(jiàn)表1。
從表1中看出，軟水經(jīng)過(guò)脫碳塔后，系統中Fe³⁺含量升高較多，確定脫碳塔鐵泄漏嚴重，并導致陰樹(shù)脂鐵污染，以致于陰樹(shù)脂不但不能吸附水中的Fe³⁺，還有可能不斷地釋放，增大了混床的運行壓力，同時(shí)我們也明白了開(kāi)車(chē)初期Fe³⁺指標合格率尚能維持在70％－80％可能是因為陰樹(shù)脂吸附了大量的鐵離子。所以，我們認為脫碳塔鐵部件腐蝕應該是純水Fe³⁺超標的主要原因。
　　將脫碳塔內的蓖子板更換為不銹鋼材質(zhì)，消除了脫碳塔漏鐵現象。

表1  脫碳塔進(jìn)出口Fe³⁺分析

1.2 施工質(zhì)量不好
　　對陰陽(yáng)床的進(jìn)出口管道泄漏及檢修情況進(jìn)行統計，發(fā)現2臺陽(yáng)床出口管及4臺陽(yáng)床的進(jìn)酸管線(xiàn)發(fā)生過(guò)泄漏，4臺陰床進(jìn)口管彎頭均發(fā)生泄漏，對停運的混床的出口管道進(jìn)行電火花檢測，發(fā)現有較大面積的襯膠破損。由此判斷在各襯膠管道發(fā)生泄漏前較長(cháng)一段時(shí)間內一直在發(fā)生鐵泄漏，直到出現穿孔。
　　針對以上現象，我們分析認為，襯膠管道在如此短的時(shí)間內發(fā)生較大面積的破損，應該是施工質(zhì)量問(wèn)題，通過(guò)進(jìn)一步的確認發(fā)現，大多數的泄漏均發(fā)生在彎頭的連接法蘭處，從換下的彎頭看，法蘭處的襯膠在安裝時(shí)就已破損。
　　將4臺陰床的一段進(jìn)水管及2個(gè)彎頭、2臺陽(yáng)床的出水管彎頭、混床的出口管線(xiàn)和純水箱全部更換為不銹鋼材質(zhì)，將酸再生襯膠管線(xiàn)全部更換為玻璃鋼管，解決了襯膠管道鐵泄漏問(wèn)題。
     1.3 再生用堿不合格
　　根據原設計，我公司一直使用的是附近廠(chǎng)家生產(chǎn)的隔膜堿，但內含雜質(zhì)較多，且有可能Fe³⁺含量超標，為此對其進(jìn)行了取樣分析，從分析結果看，其鐵的質(zhì)量分數在0.0012％－0.0015％之間，而標準為≯0.0005％。
　　另外，用交換柱做試驗，分別用隔膜堿和離子膜堿再生混床樹(shù)脂，試驗結果見(jiàn)表2。

表2 兩種堿再生時(shí)混床進(jìn)出水中Fe³⁺       mg.L^-1

由表2看出，用離子膜堿再生的混床樹(shù)脂出水Fe³⁺含量較隔膜堿再生的混床樹(shù)脂出水中Fe³⁺含量低。將再生用堿更換為離子膜堿后，混床出水水質(zhì)有較大提高，Fe³⁺含量明顯下降，同時(shí)陰樹(shù)脂鐵污染也得到控制。
1．4 陰樹(shù)脂的處理
　　對陰樹(shù)脂污染問(wèn)題，采用了化學(xué)處理的方法：首先用質(zhì)量分數為5％－10％的Na₂S₂O₂溶液浸泡24h，然后用質(zhì)量分數為10％的鹽酸溶液浸泡12h，最后進(jìn)行信量再生，通過(guò)處理，陰樹(shù)脂顏色變淺，鐵污染得到緩解。

2 實(shí)施效果

上述措施實(shí)施后，系統鐵泄漏已基本得到了控制，同時(shí)混床出水水質(zhì)不斷提高，純水Fe³⁺指標合格率持續上升，如表3所示。

表3  實(shí)施前后純水Fe³⁺指標合格率對比

3 結語(yǔ)

通過(guò)一系列的檢修。工藝處理和技改，造成純水Fe³⁺偏高的因素已基本消除。目前，該項指標合格率已達90％以上，系統運行穩定，沒(méi)有再發(fā)生鐵泄漏現象，為我公司的產(chǎn)品質(zhì)量提供了可靠的保證。