[科普中国]-污染树脂复苏

污染树脂复苏是指树脂污染后，用物理或化学方法进行清洗使树脂复原、保证出水水质及延长树脂使用寿命的工序。污染树脂会恶化水质，使再生剂增加用量，降低树脂工作容量等。复苏处理方法有空气擦洗法、酸洗法、碱洗法等。

简介随着发电机组容量和参数逐渐提高，对机组水汽品质的要求越来越高，凝结水精处理系统的重要性和必要性日益凸显。作为保障热力系统水汽品质的重要措施，凝结水精处理系统一旦无法正常运行，意味着整个系统水汽品质失去控制，将带来巨大的安全隐患和经济损失。特别是凝结水精处理系统树脂受到油污染，不仅会严重影响凝结水精处理系统的正常运行，还会给机组带来水汽品质恶化、设备面临腐蚀等危害1。

树脂油污染概况凝结水精处理系统受到油污染后，机组水汽品质极度恶化。为保证机组安全运行，电厂采取了加大排污、粉末树脂过滤器频繁爆膜、更换混床树脂等紧急措施控制热力系统水汽品质，但效果不理想2。

油污染树脂的危害及其复苏机理离子交换树脂的物理结构由网状交联结构的高分子链、凝胶相中高分子链之间的空隙、凝胶相间的孔穴（仅大孔树脂有）组成，交换过程分为膜扩散、颗粒扩散、交换反应、颗粒扩散、膜扩散等5 个阶段。树脂受油污染后，油分子会在树脂颗粒表面形成一层包裹油膜，堵塞树脂空隙或孔穴，阻碍了离子膜扩散过程，导致交换过程无法进行，从而使树脂失去交换能力，具体表现为树脂交换能力下降或丧失。

另一方面，油分子之间的引力会导致树脂颗粒互相吸引、粘附在一起，形成阴阳树脂抱团现象，引起混床树脂难以分离，破坏正常水流走向，从而影响混床树脂的分离乃至再生、运行效率。同时，油的密度较小，加上其疏水性，会出现油污染树脂颗粒漂浮现象，加大了混床树脂分离难度。因此，混床受到油污染后，一般都会出现制水能力急剧下降、树脂抱团和漂浮等现象，给混床树脂的分离、再生、反洗及运行带来恶劣的影响，从而导致了凝结水精处理系统出水水质恶化。随凝结水中汽轮机油含量的增加以及树脂受含油凝结水浸泡时间的延长，树脂的油污染程度加重，并降低同复苏条件下的复苏效果。实践经验表明： 树脂油污染不仅仅为汽轮机油污染，还有其他种类的油污染，且污染程度与油污成分、油污在凝结水中的质量分数、污染时间、溶液种类、环境温度及树脂种类等因素有关。

油污染树脂复苏是指通过各种途径将树脂表面的油分子洗脱，从而释放离子迁移、交换通道，促使膜扩散正常化。在复苏过程中，主要围绕破坏树脂与油污之间的范德华力来考虑各影响因素的影响，其包括油污的剥离和溶解效果、溶液亲水性及复苏产物扩散等，同时还需考虑复苏剂对树脂是否产生二次污染、是否易清洗等问题2。

现场实施及树脂复苏效果1.高速混床及输脂系统清洗

根据复苏试验现象推测，会有大量油污粘附在现场凝结水精处理设备内壁上，若复苏后的树脂重新投运，不可避免会被再次污染。因此，需要对凝结水精处理系统中树脂运行、输送和再生等设备和管道进行除油清洗。

2.混床树脂复苏

按照树脂复苏方案，现场对4套混床树脂（含已更换的树脂）进行了复苏，复苏流程为适量适温复苏液→复苏容器（分离塔或阴、阳树脂再生塔）→再生废水池。复苏液温度控制在35 ℃左右，浸泡8~12 h，隔1h空气擦洗5min。最后一次空气擦洗结束后静置1h，然后对复苏容器进行低流量反洗并监测反洗出水，直至出水清澈无泡沫、水中无油花。

树脂复苏初始阶段，对复苏容器中的树脂进行了初步水洗。反洗出水携带的部分油污被除盐水携带出来，其中夹杂有少量树脂颗粒；经过复苏液处理后，形成的乳化油被反洗水冲出，洗中期，大量复苏液被清洗出来。经过多次的空气擦洗和逐渐加大流量的冲洗，树脂中的复苏液被清除。清洗后期出水清澈，无复苏液泡沫残留。

3.树脂复苏效果

树脂复苏处理后，按正常程控操作步序对树脂进行了分离操作，从分离塔的上部窥视孔可见树脂松散，无抱团现象；排水中无树脂颗粒携带。操作完成后可从中部窥视孔观察到清晰的线型阴阳树脂分离界线。复苏后的树脂按正常程控操作步序进行再生处理后重新投运。

复苏后的树脂和清洗过的混床重新投运后，其出水水质满足GB/T 12145—2008的要求，运行时间与正常运行时间持平，凝结水精处理系统已恢复至未受污染时的水平。需要指出的是，混床复苏后初始投运时出水pH值高达7左右，其为该混床树脂的阳树脂较少、阴阳树脂比例明显失调所致2。

建议在凝结水精处理混床系统中，树脂受到油污染是极为严重的问题，不仅会影响机组的经济运行，还会对机组安全带来隐患。因此，要从源头避免油污染的发生，这要求机组在离子交换器投运前对整个水汽系统进行除油处理，并对油封润滑系统进行详查，防止油类进入水汽系统。另外，一旦发现树脂受到油污染，应从三方面入手：一是马上解列离子交换器，并第一时间排查、修补漏点，避免污染程度加重；二是及时对污染的树脂进行复苏处理，并建议处理前进行复苏试验，确保复苏效果；三是尽可能地对存在油污染的设备及管道进行全面除油处理，避免复苏后的树脂受到二次污染3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学