DLT807-2002火力发电厂水处理用201×7强碱性阴离子交换树脂报废标准.pdf 9页

'DL/T807一2002前言离子交换树脂是电力行业水处理系统使用广泛、投资大的重要材料之一。离子交换树脂性能的好坏，直接影响除盐设备出水品质及运行的经济性，影响热力设备的安全运行，已引起广泛重视。因此，为了安全生产，如何及时将旧树脂报废又不至于造成浪费就成为广大水处理用户十分关心的问题。本标准的制订对电力生产的安全经济运行，有着重要意义。本标准首次提出了用工作交换容量下降率、强型墓团容量下降率、含水率、圆球率、有机物含量、铁含量等指标作为判断201x7强碱性阴离子交换树脂报废的技术指标，同时提出了经济性比较的方法，规定了报废规则和树脂性能的测定方法。本标准的附录A、附录B是规范性附录。本标准的附录C是资料性附录。本标准由电力行业电厂化学标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位:国家电力公司热工研究院。本标准主要起草人:崔焕芳、王广珠、邵林、吴文、彭章华。本标准委托菌家电力公司热工研究院负责解释。 DL/T807一2002火力发电厂水处理用201X7强碱性阴离子交换树脂报废标准范围本标准规定了火力发电厂水处理用201x7强碱性阴离子交换树脂报废指标。本标准适用于火力发电厂水处理强碱性阴离子交换器用201x7强碱性阴离子交换树脂报废的判断，其他离子交换器中201x7强碱性阴离子交换树脂报废的判断可参照本标准。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T5757-1986离子交换树脂含水量测定方法GB/1"5760-2000氢氧型阴离子交换树脂交换容量测定方法DL/1"519-1993火力发电厂水处理用离子交换树脂验收标准DL/1"673-1999火力发电厂水处理用001x7强酸性阳离子交换树脂报废标准DL/r772-2001火力发电厂水处理用离子交换树脂标准工作交换容量测定方法火力发电厂水、汽试验方法SS30-3-1984化学耗氧量的测定(高锰酸钾法)水利电力部(84)水电电生字第52号3术语下列术语适用于本标准。3.1报废scrapping当离子交换树脂性能劣化到一定程度时，继续使用会造成出水水质恶化、运行费用加大，这时树脂不再被使用而报废。3.2回收年限costrecoveryyears更换新的离子交换树脂所需的费用与更换后一年内减少的运行费用的比值称为回收年限。报废指标当201x7强碱性阴离子交换树脂的技术、经济指标达到表1、表2中的规定值时，应予以报废。衰1水处理用201x7强碱性阴离子交换树脂报废的技术指标项目名称指标值说明工作交换容量下降率(%)李16与新树脂相比较强型基团容量下降率(%)笋50与新树脂相比较含水率(%)540氛型回球率(%)580按7.4.3的规定有机物含量(COD)_(mg/L))2500参见附录C铁含量(mg戈))6000按7.4.2的规定 DL/T807一2002表2水处理用201x7强碱性阴离子交换树脂报废的经济指标项目名称}指标值}说明回收年限(Y)回收年限3-4时，应酌情处理，按7.4.4.2规定5试验方法5.1含水率的测定5.1.1样品的制备按照附录A规定的方法进行。5.1.2测定按照GB/1"5757-1986中3.3--4规定的方法进行。5.2强型基团含量的测定5.2.1样品的制备按照附录B规定的方法进行。5.2.2测定按照GB/1"5760-200(〕中8.2,9.2规定的方法进行5.3有机物含量的测定按照附录C规定的方法进行。5.4含铁量的测定按照DL/1"673-1999中附录C规定的方法进行。5.5圆球率的测定按照DL/1"519-1993附录F中，F4.1,F4.4--F4.6,F5规定的方法进行。6回收年限计算方法6.1工作交换容量下降率的计算6.1.1当用户有可比较的工作交换容量数据，可将其用于计算工作交换容量下降率。6.1.2工作交换容量的测定:a)用内径为25tnm士2rrm，长约1500mm的有机玻璃交换柱，保证再生后树脂层高度75cm士5cm,按实际运行工况测定工作交换容量;b)按照DL/1"772规定的方法测定标准工作交换容量，得出工作交换容量下降率。6.1.3鉴于离子交换树脂工作交换容量测定工作比较复杂，也可根据其理化性能及污染情况，参照下述回归公式，推算出工作交换容量下降率。6.1.3.1用强型基团容量的下降率计算工作交换容量下降率:△。，=1.534x10-4S3一1.579x10-2S2+0.730S一0.342(1)式中:S—树脂强型基团容量的下降率，%;A4s—工作交换容量下降率，%。6.1.3.2用含水率计算工作交换容量下降率:Aq==一8.047x10-3X3+0.916X"一35.456X+483.385(2)式中:X—树脂的含水率，%;4q.—工作交换容量下降率，%。6.1.3.3用树脂中铁含量计算工作交换容量下降率:Aqt=一0.630+2.845x10-3WFe(3)式中:WFe树脂(湿)中含铁量，mg/kg;Oqt树脂工作交换容量下降率，%。6.1.4比较△q9"Oqx,Oq[,Aq:，取其中最大值为△4，用于计算回收年限。注:Aq。的计算见附录Co6.2回收年限的计算当树脂工作交换容量下降后，系统采用增加再生次数的办法，以满足供水要求，回收年限Y按下式计算: DL/T807一2002Y_一V二p"Re·b(1一△q)mi(5)a.aq’PV·mj+‘·me·z)式中:V树脂的体积，m3;。—树脂的视密度，t/m3;Ro—树脂的价格，元/t;a—调试后设定的正常运行时年制水量，t/a;b-调试后设定的正常运行时周期制水量，t凋;p—每次再生的用碱量(以100%浓度计)，t凋;s—酸的价格(以100%浓度计)，元/t;少—碱的价格(以100%浓度计)，元/t;z一一再生废水处理系数，即实际处理的再生废水量与全部的再生废水量之比;m一酸的摩尔质量，g/mol;mj-碱的摩尔质量，g/moleOq—工作交换容量下降率，%。7判断201x7强碱性阴离子交换树脂报废规则7.1在现场运行中出现以下情况之一时，应取样分析。a)进水水质没有明显变化、设备中树脂量没有明显减少、再生水平及运行工况没有改变的前提下，连续3-5周期制水时间减少10%以上，经过复苏处理后其制水时间仍不能恢复到调试后设定的制水量的90%以上;b)现场运行中连续3-5周期最大出力达不到设计要求，或设备运行阻力增加，出水流量达不到调试后设定流量的70%，通过大反洗后，出水流量仍达不到调试后设定流量的80%以上。7.2取样方法按照DL/1"673-1999中附录A规定的方法进行。7.3检测项目:7.3.1若周期制水量达不到设计要求，则测定项目为工作交换容量下降率、强型基团容量下降率、含水率、铁含量及有机物含量。7.3.2若周期最大出力达不到设计要求，测定项目为圆球率。7.4报废规则。按照下述程序进行判断.直至判断结果为报废时为止。7.4，如果树脂的工作交换容量下降率、强型基团容量下降率、含水率中任一项达到表1指标值时，即可判断该树脂报废。7.4.2在现场运行中，如果确定树脂已被污染，应及时复苏。经复苏后，若运行中仍发现树脂中铁含量或有机物含量达到表1指标值时，即可判断该树脂报废。7.4.3当圆球率达到表1指标值时，对设备内树脂进行反洗，从上至下，逐层取样，每层高度10cm一20cm。若该层树脂圆球率达到表1指标值时，即报废该层及该层以上各层树脂，直到取样层树脂的圆球率大于表1指标值为止。7.4.4根据工作交换容量下降率，结合当地酸、碱及树脂价格，计算回收年限Y，对照表2进行判断。7.4.4.1为使经济比较合理，应该具有离子交换器调试后设定的各种参数。若进水水质、运行工况有较大变动，应有变动后的调试结果。7.4.4.2若回收年限值处于3-4之间，应根据以后可能发生的水处理系统的改造、新型离子交换树脂的出现、水处理系统的负荷变动等各种因素酌情处理。7.5采集样品的标志、贮存; DL/T807一20027.5.1标志。每一采集样品的包装件上应有清晰、牢固的标志。标志的内容有:单位名称、样品名称、树脂牌号、生产厂名、开始使用时间、设备名称、设备编号、取样日期、取样人签名。7.5.2贮存。采集的样品应包装在密封的广口瓶中，贮存过程中应避免受冻，不使树脂失去内部水分，至少保存至下一次采样后。 DL/T807一2002附录A【规范性附录)使用过的强碱性阴离子交换树脂氮型样品的制备A.1适用范围本方法适用于水处理中使用过的强碱性阴离子交换树脂。A.2装it见DL/1673-1999附录B中图BI所示。A.3试剂和溶液A.3.1氯化钠溶液:。(NaCI)=lmol/L，称取58.58分析纯氯化钠(符合GB/1"1266要求)，溶于200m1纯水中，溶解后稀释至1000m1;A.3.2硝酸银溶液(5%):将5g分析纯硝酸银(符合GB/1"670要求)溶于少量纯水中，溶解后稀释至100rn1，摇匀，储存于棕色瓶中;A.3.3纯水:电导率(25r-)-<31uS/cm.A.4样品的制备A.4.1用量筒量取20ml的201x7离子交换树脂，置于反洗用的有机玻璃交换柱中，除去树脂层中气泡，排水至液面高出树脂层2cm;A.4.2用自来水反洗，树脂层展开率50%-100%，至出水清亮为止;A.4.3在预处理用的有机玻璃交换柱中加人纯水，水位高5cm，将反洗后的树脂转移至预处理用的交换柱中，保证树脂层中无气泡，排水至液面高出树脂层2cm;A.4.4在分液漏斗中加人lmol/L氯化钠溶液600rn1，自上而下流过树脂层，流量1Oml/min;A.4.5用纯水洗涤分液漏斗及交换柱管壁，至少三次;A.4.6用纯水洗涤树脂层，流量lOrnl/min，直至在loml洗涤液中加人2滴5%硝酸银溶液不出现混浊为止，将交换柱中树脂转移至干净的玻璃瓶中备用。 DL/T807一2002附录B(规范性附录)使用过的强碱性阴离子交换树脂氮权型样品的制备B.1适用范围本方法适用于水处理使用过的强碱性阴离子交换树脂。B.2设备见DL/I"673-1999附录B中图Bl所示B.3试剂和溶液B.3.1氢氧化钠溶液:‘(NaOH)=lmol/L称取40.飞分析纯氢氧化钠溶于200rnd纯水中，溶解后用纯水稀释至1升。B.3.2酚酞指示剂(1%):按GB/I"603配制。B.3.3纯水电导率(251x)镇31iS/cmoB.4样品的制备B.4.1用量筒量取201x7离子交换树脂20ml，置于反洗用交换柱中，除去树脂层中气泡，排水至液面高出树脂层2cm;B.4.2用自来水反洗，树脂层展开率50%-100%，至出水清亮为止;B.4.3在预处理用的交换柱中加人纯水，水位高5csn，将反洗后的树脂转移至预处理交换柱中，保证树脂层中无气泡，排水至液面高出树脂层2cm;B.4.4在分液漏斗中分次加人lmol/L氢氧化钠溶液600ml，自上而下流过树脂层，流量lOrnl/min;B.4.5用纯水洗涤分液漏斗及交换柱管壁，至少三次;B.4.6用纯水洗涤树脂层，流量locnl/tnin，直至在2nni-3ml洗涤液中加人2滴1%酚酞指示剂，不出现红色为止。B.4.7按照GB/I"5757除去树脂的外部水分，将树脂置于干燥的称量瓶中备用。 DL/T807一2002附录C(资料性附录)使用过的树脂中有机物含量的测定C.1适用范围本方法适用于火力发电厂水处理使用过的离子交换树脂。C.2仪器与设备按DL/T673附录B中图BI;火力发电厂水、汽试验方法SS30-3-84化学耗氧量的测定(高锰酸钾法)。C.3试荆及其配制按火力发电厂水、汽试验方法SS30-3-84化学耗氧量的测定〔高锰酸钾法)。C.3.110%氢氧化钠+2%氯化钠溶液。C.4树脂中有机物含量的测定C.4.1取样脂样品60ml置于反洗用有机玻璃交换柱中，用自来水反洗，充分展开，直到流出液清亮为止。C.4.2量取反洗后的树脂50rril，用纯水漂洗3次，再用10%氢氧化钠+2%氯化钠溶液looml将树脂转移至250m1的烧杯中浸泡，温度45℃士21v，3h更换一次溶液，共更换3一5次。将浸泡液全部收集于一容量瓶中，蒸馏水稀释至刻度，摇匀。C.4.3取适量(一般情况下，取样量为2rnl一10")浸泡液于250rrt1三角瓶中，用蒸馏水稀释至100司。C.4.4加入10%氢氧化钠溶液2ml和O.Olmol/L高锰酸钾标准溶液loml，在沸腾水浴锅内加热30min(水浴锅内水位一定要超过三角瓶中液面)。C.4.5迅速加人(1+3)硫酸溶液loml及O.Olmol/L草酸标准溶液10.00m1，此时溶液应退色。C.4.6继续用O.Olmol几高锰酸钾标准溶液滴定至微红色，并经lrnin不消失为止。记录高锰酸钾标准溶液两次总消耗量为a,.C.4.7另取looml蒸馏水进行空白试验，记录空白试验时O.Olmol/L高锰酸钾标准溶液两次总消耗量为ago树脂中化学耗氧量(COD)m}的数值(mg/L)计算:___、((N,·a,一N,·b)一(N,·“，一N,·b)lx8xV=(CU日)祷___=—v‘vRx1txWVN,·(a,一a2)·Vox8000一V·VR式中:a2—空白试验所消耗的高锰酸钾标准溶液的体积，ml;N,,N2—分别为高锰酸钾标准溶液、草酸标准溶液的浓度，mol几;al,b—分别为测定浸泡液时所消耗的高锰酸钾标准溶液、草酸标准溶液的体积，ml8-氧阵司的摩尔质量，g/mol一-k4~f...T,.卜~,。，1一，V-滴定时所取浸泡液的体积，ml;Vo浸泡液的总体积，L;VR—树脂的体积，Lo DL/T807一2002C.5树脂中有机物含量与工作交换容量下降率的关系C.5.1工作交换容量的测定用内径为25mm士2mm，长约1500mm的有机玻璃交换柱，保证再生后树脂层高度75二士5cm，按照DL/1772标准进行测定。C.5.2有机物含量与工作交换容量下降率的关系Aq,=3.862x10一110一8.621x10一"C+8.435x10一3C一0.1581式中:C—树脂中有机物含量(COD)M_mg/L;Aq}—工作交换容量下降率，%。C.5.3通过公式(4)推算出的工作交换容量下降率△q。可参考用于回收年限的计算。'