在電廠的運行中,水處理系統(tǒng)至關(guān)重要,而離子交換樹脂是其中的關(guān)鍵部分。杜邦公司提供的多種樹脂產(chǎn)品,在電廠水質(zhì)凈化等環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用。然而,在樹脂再生過程中,氨氣產(chǎn)生的現(xiàn)象備受關(guān)注,這一情況與樹脂本身特性、原水水質(zhì)狀況以及再生工藝等多方面因素緊密相關(guān)。下面說說杜邦(羅門哈斯)電廠樹脂再生產(chǎn)生氨氣的原因。

一、原水中氨氮的影響
電廠原水來源復(fù)雜,常常含有氨氮成分。部分氨氮源于周邊環(huán)境,如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的大量使用,導(dǎo)致含有氨氮的廢水滲入水源;生活污水未經(jīng)有效處理直接排放,也會增加原水中氨氮含量。另外,電廠自身運行過程中,例如氨法脫硝工藝,若操作不當(dāng)或后續(xù)處理不完善,會使脫硝后的殘留氨進入到循環(huán)水或補給水系統(tǒng)中。這些以銨離子(NH??)形式存在的氨氮,會在樹脂正常運行階段,與杜邦電廠常用的強酸型陽離子交換樹脂發(fā)生離子交換反應(yīng)。
二、再生劑雜質(zhì)引發(fā)的反應(yīng)
再生劑的純度對于樹脂再生過程至關(guān)重要。電廠在進行樹脂再生時,通常會使用氫氧化鈉(NaOH)作為再生劑。若再生劑在生產(chǎn)、儲存或運輸過程中受到污染,含有銨鹽雜質(zhì),如常見的氯化銨(NH?Cl)、碳酸銨((NH?)?CO?)等。
那么在再生過程中,這些銨鹽雜質(zhì)會在堿性環(huán)境下與 OH?發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)方程式為:NH?? + OH? → NH?↑ + H?O。
雖然杜邦對再生劑的純度有著較高的要求,但實際操作中,如果沒有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)采購和儲存再生劑,一旦再生劑質(zhì)量不達(dá)標(biāo),就可能因雜質(zhì)銨鹽與 OH?的反應(yīng),導(dǎo)致氨氣產(chǎn)生,且容易被誤解為是樹脂再生本身正常產(chǎn)生的氨氣。
三、再生工藝參數(shù)的作用
再生工藝中的溫度、流速等參數(shù),會顯著影響氨氣的產(chǎn)生和逸出情況。從溫度方面來看,氨氣在水中的溶解度受溫度影響明顯,溫度升高時,氨氣的溶解度大幅降低。例如在 20℃時,1 體積的水大約能夠溶解 700 體積的氨氣,而當(dāng)溫度升高到 60℃,其溶解度就降至約 200 體積。如果在樹脂再生時,對再生液進行加熱,且溫度過高,就會促使更多的氨氣從水中揮發(fā)出來,使氨氣產(chǎn)生量看似增多(只供參考)。
從流速角度而言,若再生液的流速過快,會導(dǎo)致樹脂床層擾動劇烈,同樣會加速氨氣從水中的揮發(fā)過程。但需要明確的是,這種情況下,氨氣的實際生成量并沒有增加,只是由于溫度和流速的變化,使得氨氣從水中逸出的效率得到了提升。
所以,杜邦電廠樹脂再生產(chǎn)生氨氣,是多種因素共同作用的結(jié)果。了解這些原因,有助于電廠優(yōu)化樹脂再生工藝,比如嚴(yán)格把控再生劑純度、精準(zhǔn)控制再生工藝參數(shù)等,從而有效減少氨氣排放,保障水處理系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運行,降低對環(huán)境的影響以及生產(chǎn)成本。
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