純水制備中三價鐵超標(biāo)原因及處理
1 原因分析及處理
為了準(zhǔn)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*的腐蝕性，遂對脫碳塔進(jìn)出水進(jìn)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(yán)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(yùn)行壓力，同時我們也明白了開車初期Fe3+指標(biāo)合格率尚能維持在70％－80％可能是因?yàn)殛帢渲搅舜罅康蔫F離子。所以，我們認(rèn)為脫碳塔鐵部件腐蝕應(yīng)該是純水Fe3+超標(biāo)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(jìn)出口Fe3+分析
水樣編號
進(jìn)口ρ（Fe3+）/（mg.L-1）
出口ρ（Fe3+）/（mg.L-1）
1
0.06
0.21
2
0.05
0.16
3
0.10
0.23
1.2 施工質(zhì)量不好
對陰陽床的進(jìn)出口管道泄漏及檢修情況進(jìn)行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)2臺陽床出口管及4臺陽床的進(jìn)酸管線發(fā)生過泄漏，4臺陰床進(jìn)口管彎頭均發(fā)生泄漏，對停運(yùn)的混床的出口管道進(jìn)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(rèn)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(jìn)一步的確認(rèn)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(jìn)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(biāo)，為此對其進(jìn)行了取樣分析，從分析結(jié)果看，其鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.0012％－0.0015％之間，而標(biāo)準(zhǔn)為≯0.0005％。
另外，用交換柱做試驗(yàn)，分別用隔膜堿和離子膜堿再生混床樹脂，試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2 兩種堿再生時混床進(jìn)出水中Fe3+ mg.L-1
水樣編號
隔膜堿再生ρ（Fe3+）
離子膜堿再生ρ（Fe3+）
進(jìn)水
出水
進(jìn)水
出水
1
0.10
0.051
0.10
0.039
2
0.09
0.042
0.09
0.033
3
0.07
0.039
0.07
0.028
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?jǐn)?shù)為5％－10％的Na2S2O2溶液浸泡24h，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的鹽酸溶液浸泡12h，zui后進(jìn)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(shí)施效果
上述措施實(shí)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(biāo)合格率持續(xù)上升，如表3所示。
表3 實(shí)施前后純水Fe3+指標(biāo)合格率對比
時間
ρ（Fe3+）/（μg.L-1）
合格率/%
zui大
zui小
平均
2001-07
50.63
18.5
35.6
37.5
2001-08
45.34
17.6
32.5
50
2001-09
38.52
15.2
27.6
80
2001-10
30.25
16.32
23.16
90
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(biāo)合格率已達(dá)90％以上，系統(tǒng)運(yùn)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。
