秦山二核除盐水系统运行

何仁义

【摘 要】本文详细介绍了除盐水生产工艺的流程，并对历年来的改造做了相关说明。除盐水生产系统虽然不是核安全相关系统，但是它的正常运行，对核电厂的核安全有着非常重要的影响，从常规岛的发电机系统到一回路系统，保证除盐水的水质和正常供应，对核电厂的连续稳定运行有着不可或缺的作用。

【关键词】除盐水生产系统；运行；PH值异常升高；事故预想

0 前言

除盐水生产系统给SED和SER用户提供PH合格的水源，并持续提供日常所消耗的水源，是核电厂持续安全稳定运行的重要保障。

1 除盐水生产系统简介

1.1 系统功能

除盐水生产系统（SDA）的功能是处理来自生水系统（SEA）的水，为常规岛、核岛、BOP等项目提供符合水质和水量要求的两种除盐水，一种为PH=7的除盐水，另一种为PH=9的除盐水。

1.2 系统工作流程

来自SEA管网生产水从GB沟接入YA厂房，从GB沟接入YA有两条管道，管道入口处安装了减压阀和隔离阀。两条管道在离子交换器大厅合并为一根管道。SEA水首先进入活性炭过滤器（4个），当砂滤器累积制水量达到3300吨时进行反洗。以除掉活性炭表面拦截和吸附的固体物质。

活性炭过滤器出水加入混凝剂（PAC）后进入双滤料过滤器，进水在管道和过滤器上部完成混凝反应，形成矾花后被滤料截留下来出水得到了净化，当双滤料过滤器出水的污染指数明显升高时就需要进行反洗。反洗由排水、气洗、反洗、正洗、漂洗几个步骤组成。双滤料过滤器共有4个，设计两台双滤料过滤器对应一台RO机。

双滤料过滤器出水在夏季由于水温高直接进入RO系统；在冬季由于水温低将先进入板式换热器升温后进入RO系统。反渗透机（RO）的进水在加入阻垢剂后经过高压泵送入反渗透膜壳内，进入反渗透机组的水经过三段膜进行渗透，透过水汇集到一起后从RO机的淡水排出口排出进入淡水箱，没有透过的水含盐量逐渐升高到原来的4倍，最后经过浓水排放阀排如地沟。

淡水箱的渗透水被复用水泵吸入和加压后进入阳床，阳床出水进入除CO塔在流入中间水箱，经过中间水泵加压后进入阴离子交换器、然后依次流过一级混床和二级混床，经过以上多步处理，出水电导率达到小于0.2us/cm的要求后进入SED水箱或者加入氨水将Ph值调节到9.18左右进入SER水箱。

1.3 除盐水生产系统的原理及功能

1.3.1 反渗透的原理

在一个U型管的中间放置一个渗透膜（类似于人体肠膜），一边加入淡水，另一边加入等体积的盐水，这时两边液位在一个水平面上。过一段时间就会发现盐水的一侧水位上升另一边下降，到一定的时间后液位不在变化。原因是因为水都有扩散达到均匀的特性，在中间增加的渗透膜只允许小直径的水分子通过，而其它的无机盐水合离子因为直径大不能通过，这时为了达到平衡只有水分子穿过渗透膜进入浓恻而使浓恻液位上升，我们将这种现象叫做渗透，当两边液位差达到一定时渗透达到一个动态平衡液位不在变化，我们将两边的液位差叫做渗透压，两侧的浓度差越大则渗透压越大。如果我们在浓侧加上一个压力就会破坏这个平衡，浓侧的水分子就会进入到淡侧，直到达到另外一个平衡，我们将这个过程叫做反渗透。

1.3.2 活性炭过滤器的作用（或原理）

活性炭过滤器的作用主要有两个。一个是利用活性炭具有丰富的孔隙和很大的比表面积，具有良好的吸附性能来吸附除去水中的有机物和浊度；另外一个作用是利用活性炭的还原性能与水中的余氯反应去除余氯。防止含氯的水到后边工序氧化渗透膜和树脂。

2 除盐水生产系统日常的运行与监督以及异常处理

2.1 日常运行时应该关注的参数

每2小时抄表记录下列项目：活性炭过滤器出水流量；阴离子交换器的出水电导率；一级混合离子交换器的出水电导率；二级混合离子交换器出水电导率、出水流量；二级混合离子交换器出水总管电导率、钠离子、二氧化硅、浊度、温度；除盐水箱SED、SER、复用水箱（901BA）液位；除盐水和氨液混合器出口电导率、PH值；除盐水生产系统再生时，必须按照再生记录表上的内容填写清楚；运行设备每2小时进行一次巡回检查，发现异常及时处理；中间水箱水位由中间水泵进水调节阀门自动控制，但在运行中应注意监视，防止流空或溢流。

交班时除盐水运行岗位分析监督下列项目：

1）测定运行系列阳床出水Na+含量，阳床和混床的出水电导率是否符合水质标准；

2）检查除盐水箱SED、SER液位是否符合规定；

3）检查酸、碱贮存槽、氨计量箱液位。

2.2 除盐水生产过程中异常情况及处理

1）一级除盐系统再生后正洗水质不合格或运行中提前失效，应停止运行进行检查并处理；检查分析试剂是否正常，监督表计是否正确；检查进酸、碱阀门是否关严或其他不良水质渗入，影响出水品质；是否因原水含盐量高而提前失效；是否因再生液酸浓度过低，导致阳床出水水质不合格；是否因再生液碱浓度过低，再生液水温偏低导致阴床出水不合格；

2）阳、阴、混合离子交换器在正洗或运行中有石英沙、树脂带出，原因是交换器底部乱层或底部出水装置损坏，应停运检查并启动备用系列；

3）混床再生过程中，中排水中有树脂漏出，应立即停止再生，解列进行检修；

4）混床投运时水质合格，运行几小时后，电导率上升超标准，此时应进行如下处理：先取样分析电导率是否超标准；再关闭进、出水阀；开启排气门、排水门、进气门，进行压缩空气搅拌混合后，正洗合格后再投运；若经上述处理无效，应停止运行，重新进行再生。

2.3 酸雾出现后的处理

1）迅速穿戴好防护用具进入现场；

2）加强现场通风；

3）对系统中的缺陷进行隔离处理；

4）及时排除漏出的酸液；

5）酸雾消除后对厂房地面和部分设备进行冲洗；

6）及时记录并汇报。

3 离子交换树脂的污染与复苏

水处理系统中，由于水中的杂质侵入，致使树脂的性能下降，因尚未涉及树脂结构的破坏，故这种劣化现象称为树脂的污染。树脂的污染是一个可逆过程，也就是当树脂被污染后，通过适当的处理，可以恢复其交换性能，这种处理成为树脂的复苏。

3.1 铁对树脂的污染

3.1.1 污染的现象

阳阴树脂都可以发生铁的污染，被铁污染的树脂的颜色明显变深，甚至是黑色；铁污染会使树脂床层的压降增加和可能导致偏流；严重降低交换容量和再生效率；会使树脂含水量增加；还会使阴树脂加速降解。

3.1.2 污染的原因

在阳树脂使用过程中，原水带入的铁离子大部分以Fe2+存在，它们被树脂吸附后，部分被氧化成Fe3+，再生时这些铁离子不能完全被H交换出来。这是由于形成的高价铁化合物，牢固的沉积在树脂的内部和表面，堵塞了树脂微孔，从而影响了孔道的扩散，造成铁的污染。工业盐酸中所含的Fe3+会形成铁的污染。一般用于软化水处理的钠离子交换的阳树脂，更容易受到铁的污染。

3.2 铝对树脂的污染

3.2.1 污染现象

在交换器内，有铝化物的絮凝体覆盖在树脂表面上，导致树脂交换容量下降。

3.2.2 污染的原因

通常采用铝盐进行水的混凝处理时，因沉淀和过滤效果不好，而进入离子交换器内所致。由于AL3+与树脂的交换基团有很强的吸附作用，故用食盐水溶液再生也难除去。一般铝的污染在软化水处理系统当中的阳树脂要比除盐水系统当中的阳树脂严重。

4 小结

本文通过对除盐水生产系统的功能、系统的构成、工艺流程、生产方法的论述，以及系列失效后离子交换树脂的再生、再生废液的排放等的系统介绍，其目的是为了向常规岛、核岛、BOP等提供符合水质和水量要求的除盐水；而离子交换树脂再生的效果直接影响除盐水的生产量，下面列出了再生中会遇到的故障、产生故障的原因以及处理方法，可供参考。

【参考文献】

[1]除盐水生产系统手册[S].

[2]运行百项操作[Z].

[3]运行专项培训[Z].

[4]秦山第二核电厂中级运行教材[Z].

[5]秦山第二核电厂高级运行教材[Z].

[责任编辑：王楠]