純水制備中三價鐵超標原因及處理

1 原因分析及處理

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

1.1 設(shè)計選材不當(dāng)
　　原水經(jīng)過陽床處理后即為軟水，隨后至脫碳塔除掉水中的二氧化碳，經(jīng)查閱初步設(shè)計，脫碳塔內(nèi)的蓖子板（即填料下端承重部件）設(shè)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，遂對脫碳塔進出水進行Fe³⁺分析，分析結(jié)果見表1。
從表1中看出，軟水經(jīng)過脫碳塔后，系統(tǒng)中Fe³⁺含量升高較多，確定脫碳塔鐵泄漏嚴重，并導(dǎo)致陰樹脂鐵污染，以致于陰樹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，同時我們也明白了開車初期Fe³⁺指標合格率尚能維持在70％－80％可能是因為陰樹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(yīng)該是純水Fe³⁺超標的主要原因。
　　將脫碳塔內(nèi)的蓖子板更換為不銹鋼材質(zhì)，消除了脫碳塔漏鐵現(xiàn)象。

表1  脫碳塔進出口Fe³⁺分析

1.2 施工質(zhì)量不好
　　對陰陽床的進出口管道泄漏及檢修情況進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)2臺陽床出口管及4臺陽床的進酸管線發(fā)生過泄漏，4臺陰床進口管彎頭均發(fā)生泄漏，對停運的混床的出口管道進行電火花檢測，發(fā)現(xiàn)有較大面積的襯膠破損。由此判斷在各襯膠管道發(fā)生泄漏前較長一段時間內(nèi)一直在發(fā)生鐵泄漏，直到出現(xiàn)穿孔。
　　針對以上現(xiàn)象，我們分析認為，襯膠管道在如此短的時間內(nèi)發(fā)生較大面積的破損，應(yīng)該是施工質(zhì)量問題，通過進一步的確認發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)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就已破損。
　　將4臺陰床的一段進水管及2個彎頭、2臺陽床的出水管彎頭、混床的出口管線和純水箱全部更換為不銹鋼材質(zhì)，將酸再生襯膠管線全部更換為玻璃鋼管，解決了襯膠管道鐵泄漏問題。
     1.3 再生用堿不合格
　　根據(jù)原設(shè)計，我公司一直使用的是附近廠家生產(chǎn)的隔膜堿，但內(nèi)含雜質(zhì)較多，且有可能Fe³⁺含量超標，為此對其進行了取樣分析，從分析結(jié)果看，其鐵的質(zhì)量分數(shù)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脂，試驗結(jié)果見表2。

表2 兩種堿再生時混床進出水中Fe³⁺       mg.L^-1

由表2看出，用離子膜堿再生的混床樹脂出水Fe³⁺含量較隔膜堿再生的混床樹脂出水中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，F(xiàn)e³⁺含量明顯下降，同時陰樹脂鐵污染也得到控制。
1．4 陰樹脂的處理
　　對陰樹脂污染問題，采用了化學(xué)處理的方法：首先用質(zhì)量分數(shù)為5％－10％的Na₂S₂O₂溶液浸泡24h，然后用質(zhì)量分數(shù)為10％的鹽酸溶液浸泡12h，最后進行信量再生，通過處理，陰樹脂顏色變淺，鐵污染得到緩解。

2 實施效果

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

表3  實施前后純水Fe³⁺指標合格率對比

3 結(jié)語

通過一系列的檢修。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(tǒng)運行穩(wěn)定，沒有再發(fā)生鐵泄漏現(xiàn)象，為我公司的產(chǎn)品質(zhì)量提供了可靠的保證。