秦山二核除鹽水系統(tǒng)運行

何仁義

【摘 要】本文詳細(xì)介紹了除鹽水生產(chǎn)工藝的流程，并對歷年來的改造做了相關(guān)說明。除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)雖然不是核安全相關(guān)系統(tǒng)，但是它的正常運行，對核電廠的核安全有著非常重要的影響，從常規(guī)島的發(fā)電機系統(tǒng)到一回路系統(tǒng)，保證除鹽水的水質(zhì)和正常供應(yīng)，對核電廠的連續(xù)穩(wěn)定運行有著不可或缺的作用。

【關(guān)鍵詞】除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)；運行；PH值異常升高；事故預(yù)想

0 前言

除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)給SED和SER用戶提供PH合格的水源，并持續(xù)提供日常所消耗的水源，是核電廠持續(xù)安全穩(wěn)定運行的重要保障。

1 除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)簡介

1.1 系統(tǒng)功能

除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)（SDA）的功能是處理來自生水系統(tǒng)（SEA）的水，為常規(guī)島、核島、BOP等項目提供符合水質(zhì)和水量要求的兩種除鹽水，一種為PH=7的除鹽水，另一種為PH=9的除鹽水。

1.2 系統(tǒng)工作流程

來自SEA管網(wǎng)生產(chǎn)水從GB溝接入YA廠房，從GB溝接入YA有兩條管道，管道入口處安裝了減壓閥和隔離閥。兩條管道在離子交換器大廳合并為一根管道。SEA水首先進入活性炭過濾器（4個），當(dāng)砂濾器累積制水量達到3300噸時進行反洗。以除掉活性炭表面攔截和吸附的固體物質(zhì)。

活性炭過濾器出水加入混凝劑（PAC）后進入雙濾料過濾器，進水在管道和過濾器上部完成混凝反應(yīng)，形成礬花后被濾料截留下來出水得到了凈化，當(dāng)雙濾料過濾器出水的污染指數(shù)明顯升高時就需要進行反洗。反洗由排水、氣洗、反洗、正洗、漂洗幾個步驟組成。雙濾料過濾器共有4個，設(shè)計兩臺雙濾料過濾器對應(yīng)一臺RO機。

雙濾料過濾器出水在夏季由于水溫高直接進入RO系統(tǒng)；在冬季由于水溫低將先進入板式換熱器升溫后進入RO系統(tǒng)。反滲透機（RO）的進水在加入阻垢劑后經(jīng)過高壓泵送入反滲透膜殼內(nèi)，進入反滲透機組的水經(jīng)過三段膜進行滲透，透過水匯集到一起后從RO機的淡水排出口排出進入淡水箱，沒有透過的水含鹽量逐漸升高到原來的4倍，最后經(jīng)過濃水排放閥排如地溝。

淡水箱的滲透水被復(fù)用水泵吸入和加壓后進入陽床，陽床出水進入除CO塔在流入中間水箱，經(jīng)過中間水泵加壓后進入陰離子交換器、然后依次流過一級混床和二級混床，經(jīng)過以上多步處理，出水電導(dǎo)率達到小于0.2us/cm的要求后進入SED水箱或者加入氨水將Ph值調(diào)節(jié)到9.18左右進入SER水箱。

1.3 除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)的原理及功能

1.3.1 反滲透的原理

在一個U型管的中間放置一個滲透膜（類似于人體腸膜），一邊加入淡水，另一邊加入等體積的鹽水，這時兩邊液位在一個水平面上。過一段時間就會發(fā)現(xiàn)鹽水的一側(cè)水位上升另一邊下降，到一定的時間后液位不在變化。原因是因為水都有擴散達到均勻的特性，在中間增加的滲透膜只允許小直徑的水分子通過，而其它的無機鹽水合離子因為直徑大不能通過，這時為了達到平衡只有水分子穿過滲透膜進入濃惻而使?jié)鈵乓何簧仙覀儗⑦@種現(xiàn)象叫做滲透，當(dāng)兩邊液位差達到一定時滲透達到一個動態(tài)平衡液位不在變化，我們將兩邊的液位差叫做滲透壓，兩側(cè)的濃度差越大則滲透壓越大。如果我們在濃側(cè)加上一個壓力就會破壞這個平衡，濃側(cè)的水分子就會進入到淡側(cè)，直到達到另外一個平衡，我們將這個過程叫做反滲透。

1.3.2 活性炭過濾器的作用（或原理）

活性炭過濾器的作用主要有兩個。一個是利用活性炭具有豐富的孔隙和很大的比表面積，具有良好的吸附性能來吸附除去水中的有機物和濁度；另外一個作用是利用活性炭的還原性能與水中的余氯反應(yīng)去除余氯。防止含氯的水到后邊工序氧化滲透膜和樹脂。

2 除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)日常的運行與監(jiān)督以及異常處理

2.1 日常運行時應(yīng)該關(guān)注的參數(shù)

每2小時抄表記錄下列項目：活性炭過濾器出水流量；陰離子交換器的出水電導(dǎo)率；一級混合離子交換器的出水電導(dǎo)率；二級混合離子交換器出水電導(dǎo)率、出水流量；二級混合離子交換器出水總管電導(dǎo)率、鈉離子、二氧化硅、濁度、溫度；除鹽水箱SED、SER、復(fù)用水箱（901BA）液位；除鹽水和氨液混合器出口電導(dǎo)率、PH值；除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)再生時，必須按照再生記錄表上的內(nèi)容填寫清楚；運行設(shè)備每2小時進行一次巡回檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時處理；中間水箱水位由中間水泵進水調(diào)節(jié)閥門自動控制，但在運行中應(yīng)注意監(jiān)視，防止流空或溢流。

交班時除鹽水運行崗位分析監(jiān)督下列項目：

1）測定運行系列陽床出水Na+含量，陽床和混床的出水電導(dǎo)率是否符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；

2）檢查除鹽水箱SED、SER液位是否符合規(guī)定；

3）檢查酸、堿貯存槽、氨計量箱液位。

2.2 除鹽水生產(chǎn)過程中異常情況及處理

1）一級除鹽系統(tǒng)再生后正洗水質(zhì)不合格或運行中提前失效，應(yīng)停止運行進行檢查并處理；檢查分析試劑是否正常，監(jiān)督表計是否正確；檢查進酸、堿閥門是否關(guān)嚴(yán)或其他不良水質(zhì)滲入，影響出水品質(zhì)；是否因原水含鹽量高而提前失效；是否因再生液酸濃度過低，導(dǎo)致陽床出水水質(zhì)不合格；是否因再生液堿濃度過低，再生液水溫偏低導(dǎo)致陰床出水不合格；

2）陽、陰、混合離子交換器在正洗或運行中有石英沙、樹脂帶出，原因是交換器底部亂層或底部出水裝置損壞，應(yīng)停運檢查并啟動備用系列；

3）混床再生過程中，中排水中有樹脂漏出，應(yīng)立即停止再生，解列進行檢修；

4）混床投運時水質(zhì)合格，運行幾小時后，電導(dǎo)率上升超標(biāo)準(zhǔn)，此時應(yīng)進行如下處理：先取樣分析電導(dǎo)率是否超標(biāo)準(zhǔn)；再關(guān)閉進、出水閥；開啟排氣門、排水門、進氣門，進行壓縮空氣攪拌混合后，正洗合格后再投運；若經(jīng)上述處理無效，應(yīng)停止運行，重新進行再生。

2.3 酸霧出現(xiàn)后的處理

1）迅速穿戴好防護用具進入現(xiàn)場；

2）加強現(xiàn)場通風(fēng)；

3）對系統(tǒng)中的缺陷進行隔離處理；

4）及時排除漏出的酸液；

5）酸霧消除后對廠房地面和部分設(shè)備進行沖洗；

6）及時記錄并匯報。

3 離子交換樹脂的污染與復(fù)蘇

水處理系統(tǒng)中，由于水中的雜質(zhì)侵入，致使樹脂的性能下降，因尚未涉及樹脂結(jié)構(gòu)的破壞，故這種劣化現(xiàn)象稱為樹脂的污染。樹脂的污染是一個可逆過程，也就是當(dāng)樹脂被污染后，通過適當(dāng)?shù)奶幚?，可以恢?fù)其交換性能，這種處理成為樹脂的復(fù)蘇。

3.1 鐵對樹脂的污染

3.1.1 污染的現(xiàn)象

陽陰樹脂都可以發(fā)生鐵的污染，被鐵污染的樹脂的顏色明顯變深，甚至是黑色；鐵污染會使樹脂床層的壓降增加和可能導(dǎo)致偏流；嚴(yán)重降低交換容量和再生效率；會使樹脂含水量增加；還會使陰樹脂加速降解。

3.1.2 污染的原因

在陽樹脂使用過程中，原水帶入的鐵離子大部分以Fe2+存在，它們被樹脂吸附后，部分被氧化成Fe3+，再生時這些鐵離子不能完全被H交換出來。這是由于形成的高價鐵化合物，牢固的沉積在樹脂的內(nèi)部和表面，堵塞了樹脂微孔，從而影響了孔道的擴散，造成鐵的污染。工業(yè)鹽酸中所含的Fe3+會形成鐵的污染。一般用于軟化水處理的鈉離子交換的陽樹脂，更容易受到鐵的污染。

3.2 鋁對樹脂的污染

3.2.1 污染現(xiàn)象

在交換器內(nèi)，有鋁化物的絮凝體覆蓋在樹脂表面上，導(dǎo)致樹脂交換容量下降。

3.2.2 污染的原因

通常采用鋁鹽進行水的混凝處理時，因沉淀和過濾效果不好，而進入離子交換器內(nèi)所致。由于AL3+與樹脂的交換基團有很強的吸附作用，故用食鹽水溶液再生也難除去。一般鋁的污染在軟化水處理系統(tǒng)當(dāng)中的陽樹脂要比除鹽水系統(tǒng)當(dāng)中的陽樹脂嚴(yán)重。

4 小結(jié)

本文通過對除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)的功能、系統(tǒng)的構(gòu)成、工藝流程、生產(chǎn)方法的論述，以及系列失效后離子交換樹脂的再生、再生廢液的排放等的系統(tǒng)介紹，其目的是為了向常規(guī)島、核島、BOP等提供符合水質(zhì)和水量要求的除鹽水；而離子交換樹脂再生的效果直接影響除鹽水的生產(chǎn)量，下面列出了再生中會遇到的故障、產(chǎn)生故障的原因以及處理方法，可供參考。

【參考文獻】

[1]除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)手冊[S].

[2]運行百項操作[Z].

[3]運行專項培訓(xùn)[Z].

[4]秦山第二核電廠中級運行教材[Z].

[5]秦山第二核電廠高級運行教材[Z].

[責(zé)任編輯：王楠]