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 設計選材不當
　　原水經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，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，分析結果見表1。
從表1中看出，軟水經過脫碳塔后，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，消除了脫碳塔漏鐵現象。

表1  脫碳塔進出口Fe³⁺分析

1.2 施工質量不好
　　對陰陽床的進出口管道泄漏及檢修情況進行統計，發現2臺陽床出口管及4臺陽床的進酸管線發生過泄漏，4臺陰床進口管彎頭均發生泄漏，對停運的混床的出口管道進行電火花檢測，發現有較大面積的襯膠破損。由此判斷在各襯膠管道發生泄漏前較長一段時間內一直在發生鐵泄漏，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間內發生較大面積的破損，應該是施工質量問題，通過進一步的確認發現，大多數的泄漏均發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，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
　　根據原設計，我公司一直使用的是附近廠家生產的隔膜堿，但內含雜質較多，且有可能Fe³⁺含量超標，為此對其進行了取樣分析，從分析結果看，其鐵的質量分數在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脂，試驗結果見表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，混床出水水質有較大提高，Fe³⁺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，采用了化學處理的方法：首先用質量分數為5％－10％的Na₂S₂O₂溶液浸泡24h，然后用質量分數為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，系統鐵泄漏已基本得到了控制，同時混床出水水質不斷提高，純水Fe³⁺指標合格率持續上升，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，系統運行穩定，沒有再發生鐵泄漏現象，為我公司的產品質量提供了可靠的保證。