活性炭预处理在软化水站的应用
我国工业企业的离子交换水处理系统大部分以自来水作为原水。近年来，随着“引一黄工程”的深人，黄河两岸部分城市给水处理厂逐渐改为以黄河水作为源水，经常规工艺处理后，出水往往达不到离子交换树脂的进水要求，这样将会影响离子交换器的运行，甚至造成经济损失。
1 软化水站简况
山东铝业公司(简称“山铝”)软化水站制水能力为200m3/b，系统软化水主要供给氧化铝生产，包括生产成品滤布的洗涤。其软化水水质要求:硬度<1.0mmol/L，碱度<0.7mmol/L。该站自1975年投运以来，一直以当地的自来水作为原水，多年来运行稳定，出水水质基本上能够达到要求。工艺流程如图1所示。
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2“引黄”后出现的问题
当地城市给水处理厂引人黄河水作为源水后，“山铝”软化水站出现了以下问题:
①再生周期明显缩短。2001年初，软化水处理系统H+、Na+交换器再生周期开始缩短，一年后再生周期由原来的20h左右降至8h，致使再生液耗量大大增加，再生费用与往年同比增加65万元。
②系统制水能力降低。在再生周期缩短的同时，系统的制水能力也明显下降，甚至达不到150m3/h，只能以其自备电厂的冷凝水补充软化水系统制水能力的不足，导致氧化铝生产成本上涨20元/t,造成经济损失达175万元/a.
③交换树脂变质严重。离子交换器内H+、Na+交换树脂严重变质，树脂表面粘附一层黄色粘膜，树脂易碎且破损严重，造成树脂严重流失，树脂的补充量由正常年份的5%上升到20%，树脂损失量高达14t/a，此项经济损失达9万元。
3 原因分析
通过化验，发现软化水处理系统进水水质发生了变化。“引黄”前后原水水质的对比见表1
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从表1可见，“引黄”后原水的总硬度及溶解性总固体变化不大，而浊度达3NTU，高锰酸盐指数达2.5mg/L;经过分析得知树脂表面粘附的黄色粘膜为细小勃土颗粒。由此可见导致软化水处理系统制水能力下降等问题的具体原因是进水的浊度及高锰酸盐指数超标。通过调查得知，当地城市给水处理厂2000年引人黄河水作为水源水后，仅增加了预沉措施，仍采用以混凝、沉淀、过滤、消毒技术为主的常规水处理工艺。
黄河水是一种含高悬浮物的高浊地表水，其泥沙粒度分布范围较大，经过预沉处理后的黄河水浊度仍然较高(一般为几+到100NTU)，按常规工艺处理后出水中仍含有少量的细小赫土颗粒。这种细小的勃土颗粒可以附着于离子交换树脂表面而降低交换容量，导致离子交换系统制水能力降低和再生剂耗量增大等问题。
4 活性炭预处理及效果
针对软化水系统出现的问题及成因，需对原水进行预处理。采用活性炭过滤技术可以去除原水中的有机物及细小勃土颗粒，消除其对离子交换树脂的影响。在软化水系统前设置4台φ3m的活性炭过滤器(Q=70m3/h)。原水经活性炭过滤器后，其出水浊度及高锰酸盐指数均为零，可见活性炭对原水中的有机物及细小勃土颗粒具有较好的去除效果。改造后“山铝”软化水站的工艺流程如图2所示。
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“山铝”软化水站增加活性炭预处理设备，工程总投资为88万元。自2003年8月投运以来，基本解决了“引黄”后系统所出现的问题，提高了系统的制水能力，减少了树脂再生剂耗量，降低了树脂的破损率。
5 结语
“山铝”自备电厂及附近一些厂矿的离子交换系统同“山铝”软化水站一样，均遇到了同样的问题。“山铝”自备电厂的离子交换系统于2004年初增设了活性炭预处理设施，也取得了较好的效果。随着“引黄工程”的进一步深人，给水处理厂在引入黄河水的同时，应该根据黄河水的水质特点采取相应的预处理和深度处理措施。密切关注系统的运行情况，发现问题应及时采取措施，以免遭受更大的经济损失。
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