離子交換柱廣泛應用于電廠(chǎng)水處理的生產(chǎn)過(guò)程，它的種類(lèi)很多，但基本原理相同。離子交換器是樹(shù)脂進(jìn)行化學(xué)反應的場(chǎng)所，由于影響化學(xué)反應過(guò)程的因素較多，當設備出現出力降低、出水水質(zhì)惡化以及運行經(jīng)濟指標下降等問(wèn)題時(shí)，有時(shí)很難準確判斷出故障原因之所在。因多數電廠(chǎng)備用離子交換器的數量并不多，當設備在用水高峰期出現故障時(shí)，如能對其及時(shí)診斷，無(wú)疑可大大減少故障排除時(shí)間，為電廠(chǎng)安全生產(chǎn)提供保障。筆者根據陽(yáng)陰離子交換的等摩爾原理，通過(guò)生產(chǎn)中的摸索和總結，得到了一些離子交換器故障診斷的粗淺體會(huì )，借此以飧讀者。筆者以為，水處理離子交換設備的故障診斷，當從以下幾個(gè)方面入手：
一、離子交換柱操作及分析試驗方法的原因排除
當供水緊張而備用設備較少時(shí)，運行人員因設備發(fā)生故障易產(chǎn)生緊張急躁的情緒。急躁情緒無(wú)助于問(wèn)題的判斷和解決，我廠(chǎng)曾發(fā)生過(guò)一件事例：即多臺運行陽(yáng)離子交換器在一段時(shí)間內周期制水量大幅度下降，出水水質(zhì)時(shí)好時(shí)壞，檢修人員打開(kāi)設備檢查后，未能發(fā)現其內部裝置存在缺陷，化驗人員通過(guò)生水和樹(shù)脂的分析，確定了水質(zhì)和樹(shù)脂性能的情況變化不大，因原因不明，故障判定的條件不充分，陽(yáng)離子交換器的故障不能及時(shí)排除，生產(chǎn)一度陷入被動(dòng)的局面。后來(lái)技術(shù)人員發(fā)現，運行分析人員在取樣過(guò)程中，常將手指伸入瓶口，究其原因，原來(lái)這段時(shí)間水處理運行設備的數量較多，運行人員在取樣過(guò)程中一次拿不了這么多取樣瓶，故投機取巧，將手指伸進(jìn)瓶口，結果造成了人體汗液中鈉離子對樣水產(chǎn)生污染。由此可見(jiàn)，當發(fā)現離子交換器運行異常時(shí)，應首先檢查水質(zhì)取樣和測定方法的結果是否準確，若分析結果準確可靠，還應檢查設備在運行、再生操作中有無(wú)異常情況發(fā)生，以確定設備發(fā)生故障時(shí)的情況是偶然事件還是穩定現象。偶然事件產(chǎn)生的失誤往往使問(wèn)題時(shí)隱時(shí)現，缺乏規律性，有時(shí)需要細心的觀(guān)察才能找出原因。
二、離子交換柱調試報告及原始資料的分析
離子交換柱器投入運行后，一般在3個(gè)月內應完成啟動(dòng)和調整試驗工作，6個(gè)月內應完成運行的進(jìn)一步整定和試驗報告，以確定離子交換設備在正常工藝條件下的出水質(zhì)量、設備出力、水流阻力、再生消耗水平、自用水率以及再生條件等各種參數，調試報告和原始資料是設備故障診斷的一個(gè)重要依據，它可以幫助我們分析設備故障狀態(tài)下各種參數的偏離程度，以便故障診斷過(guò)程中問(wèn)題的確認和判斷。
三、品質(zhì)惡化情況下的故障診斷
出水質(zhì)量是衡量化學(xué)除鹽設備運行工況的主要指標。出水質(zhì)量惡化是指設備運行過(guò)程中，除鹽水的電導率和二氧化硅含量指標明顯高于調試結果，此時(shí)不論其水質(zhì)是否合格，都可認為設備發(fā)生了水質(zhì)惡化現象。當除鹽水的電導率或二氧化硅含量明顯偏高時(shí)，為了診斷故障須進(jìn)行除鹽水pH值指標的測定。
除鹽系統設備故障診斷應用較多的是排除法，圖一是除鹽設備出水水質(zhì)惡化故障診斷圖，在故障診斷過(guò)程中，我們可以先檢查系統出水的電導率是否合格，然后再根據系統出水二氧化硅和pH值的合格情況進(jìn)行進(jìn)一步的排查分析，看看設備是否需要作重復性再生試驗。用排除法進(jìn)行故障診斷可以縮短離子交換器設備故障的排除時(shí)間，縮小故障排除的工作范圍，在診斷過(guò)程中一般先檢查陰離子交換器出水的水質(zhì)，在確定陽(yáng)陰離子交換器*后再檢查混合離子交換器有無(wú)異常。
四、離子交換柱設備出力降低情況的故障診斷
除鹽設備出力降低可分別表現為設備周期交換離子量的降低和單位時(shí)間內設備制水量的降低。周期制水量的增減與生水中離子的總量有關(guān)，若使用生水水質(zhì)多變的地表水或多水源生水，應隨時(shí)注意生水水質(zhì)的變化對設備周期制水量產(chǎn)生的影響，使用地表水的電廠(chǎng)需每季度進(jìn)行生水全分析一次；若生水系統有多個(gè)水源，在有條件的情況下，每月應定期安排生水水質(zhì)的測定，為離子交換設備故障的診斷提供依據。單位時(shí)間周期制水量的降低一般情況下是由于離子交換設備水流阻力過(guò)大而引起，應檢查交換器內部的進(jìn)出水布水裝置和樹(shù)脂有無(wú)發(fā)生偏斜或污堵現象，故在排查過(guò)程中需當機立斷，打開(kāi)人孔門(mén)進(jìn)行設備的消缺和檢修。
一般情況下，當除鹽設備發(fā)生故障時(shí)，會(huì )首先表現為離子交換器周期制水量逐漸降低，然后才發(fā)生出水水質(zhì)的惡化。串聯(lián)式除鹽系統可根據設備失效時(shí)陰床出水或除鹽水的指標確定交換容量低的交換器。當設備失效時(shí)，若系統出水二氧化硅含量增加、電導率變化不大，則可判斷為陰床失效或混床中陰離子交換樹(shù)脂失效；若系統出水電導率增加、二氧化硅含量變化不大，則可判斷為陽(yáng)床或混床中陽(yáng)離子交換樹(shù)脂失效。并聯(lián)式除鹽系統應根據每臺設備的周期制水量與生水水質(zhì)離子含量計算設備的周期交換量，發(fā)現周期交換量明顯偏低者，可認為該設備發(fā)生了故障。