降低离子交换器再生次数

1、小组概况1小组概况小组名称小组名称方大特钢科技股份有限公司动力厂除盐水站方大特钢科技股份有限公司动力厂除盐水站QC小组小组成立日期成立日期2014年1月注册日期2015年1月人数10课题类型课题类型现场型课题起止日期2014年10月2015年8月活动次数活动次数每月1次活动总次数11次小组荣誉小组荣誉2015年冶金行业质量管理小组竞赛二等奖课题课题降低离子交换器再生次数降低离子交换器再生次数小组小组成员成员简介简介序号姓名性别文化程度职务小组职务1魏斌男本科工程师组长2童黄蓉女大专工程师副组长3骆涛男大专主管工程师技术顾问4曾祥松男本科技术部长组员5李鹏男本科工程师组员6曾任清男本科部长组员7

2、林志勇男大专部门书记组员8万玉斌男大专副部长组员9黎虹女高中水处理工组员10姚艳女高中班长组员小组概况2加聚合氯化铝降低浊度加聚合氯化铝降低浊度前湖水保安水前湖水保安水加氨调节加氨调节课题简介进水电动阀进水电动阀全自动净水器全自动净水器原水池原水池原水泵原水泵机械过滤器机械过滤器阳离子交换器阳离子交换器脱气塔脱气塔中间水箱中间水箱中间水泵中间水泵阴离子交换器阴离子交换器除盐水池除盐水池除盐水泵除盐水泵用水点用水点除盐水站工艺流程图小组概况3课题简介小组概况4选题理由问题问题提出提出除盐水除盐水站员工站员工反映最反映最近离子近离子交换器交换器再生次再生次数增多数增多，劳动，劳动强度过强度过大大现

3、状现状选题选题降低离子交换器再生次数降低离子交换器再生次数月份1月2月3月4月5月6月7月8月除盐水站月再生次数1011121413151618运行周期（天）3.12.62.52.12.321.91.7对2014年1-8月除盐水站再生次数进行统计（注：除盐水站的月再生次数包括阴离子交换器和阳离子交换器） 根据我们树脂的装填量以及制水量，查设计说明可知阴阳离子交换器的运行周期均为6天，月再生次数设计值为10次，由上述数据可知，实际使用周期与月再生次数均与设计要求相差较大。小组概况活动计划5小组概况现状调查现状调查（一）现状调查（一）小组对小组对20142014年年1 18 8月除盐水站制水量进行

4、统计：月除盐水站制水量进行统计：月 份12345678制水量（T）234252455824894230462471224015238552496662014年18除盐水站的制水量波动不大，基本保持在平稳状态，因此除盐水站离子交换器再生次数过多与制水量无关。小组概况现状调查月 份12345678阴离子交换器月再生次数44555556阳离子交换器月再生次数67798101112现状调查（二）现状调查（二） 由于制水量不是主要影响因素，为找到关键影响因素由于制水量不是主要影响因素，为找到关键影响因素 ，小组对，小组对2014.12014.12014.82014.8期间除盐水站每月再生的次数进行了深入

5、调查分析。期间除盐水站每月再生的次数进行了深入调查分析。 将阴离子交换器和阳离子交换器的再生次数分开来进行统计，结果如将阴离子交换器和阳离子交换器的再生次数分开来进行统计，结果如下表所示：下表所示：7小组概况现状调查分析：根据设计值要求阴、阳离子交换器的正常月再生次数应该分别为5次，由上图可知，阴离子交换器基本维持在标准次数以下，运行正常；阳离子交换器则全部超标，阳离子交换器再生次数超过设计值。8小组概况现状调查现状调查现状调查（三）（三）对阳离子交换器再生次数超标原因的情况进行分析：对阳离子交换器再生次数超标原因的情况进行分析：9阳离子交换器相关工序分析阳离子交换器相关工序分析名称名称参数要

6、求实际运行是否正常管道压力管道压力0.4MPa0.4MPa阀门阀门/无泄漏，开闭正常再生液温度再生液温度40-5045左右再生液流速再生液流速8-10m/h10 m/h再生液使用量再生液使用量1.0-1.5t1.3t反冲洗出水水质反冲洗出水水质无色透明有黄色杂质反冲洗出水一般为无色透明澄清的液体，组员进行现场验证时发现反冲洗出水偶尔会有黄色杂质出现，经过对问题水质进行取样分析，认定该黄色物质为阳树脂，判定阳离子交换器出现树脂泄漏。判定阳离子交换器出现树脂泄漏。小组概况现状调查对阳离子交换器树脂泄漏问题进行分析：对阳离子交换器树脂泄漏问题进行分析：10 结论：交换器内树脂滤网可防止运行过程中树脂

7、泄漏（树脂直径0.6-0.7mm），但由于部分树脂发生破裂，体积减小，通过过滤网排出。树脂破裂导致阳离子交换器交换量降低，使用周期缩短，再生次数增加，因此阳树脂破裂是造成除盐水站离子交换器再生次数增多的主要症结。方法方法检查结果检查结果检查滤网检查滤网 对阳离子交换器内树脂滤网进行检查（直径约0.5mm），发现无破损现象树脂取样分析树脂取样分析 对阳离子交换器内树脂进行取样分析，通过镜检得出结果：阳树脂阳树脂存在破裂现象存在破裂现象小组概况现状调查 对活动前调查的对活动前调查的8 8个月除盐水站离子交换器再生次数进行分析，阳离子个月除盐水站离子交换器再生次数进行分析，阳离子交换器再生次数超标达

8、总超标次数的交换器再生次数超标达总超标次数的89%89%。解决阳离子交换器再生次数超标。解决阳离子交换器再生次数超标的问题可以使除盐水站离子交换器再生次数降至设计值以下。的问题可以使除盐水站离子交换器再生次数降至设计值以下。11小组概况设定目标 除盐水站离子交换器月再生除盐水站离子交换器月再生 次数低于次数低于1010次次目目 标标12小组概况目标设定的依据 （1 1）根据调查，我们在）根据调查，我们在20122012和和20132013年均有月份达到此设计年均有月份达到此设计要求；要求； （2 2）与徐州泰发钢铁同样的装备进行对比，对方阳离子交）与徐州泰发钢铁同样的装备进行对比，对方阳离子交

9、换器能达到活动目标值；换器能达到活动目标值； （3 3）小组成员攻关水平较高，组员有锅炉主管工程师，有）小组成员攻关水平较高，组员有锅炉主管工程师，有丰富的技改和攻关经验，同时有长年从事水处理专业的技师，丰富的技改和攻关经验，同时有长年从事水处理专业的技师，现场经验丰富。现场经验丰富。13小组概况原因分析末端末端因素因素14 树脂破裂树脂自身品质树脂本身缺陷树脂使用过程中中毒厂家供货不合格使用不得当树脂维护保养不当运行环境不合理管道运行压力不可理管道运行压力过高再生温度不可理再生温度过高进水水质不达标净水器出水浊度超标离子交换器问题进出水口装置损坏排气阀损坏憋压配水装置损坏小组概况要因确定确认

10、一：确认一：树脂使用过程中中毒树脂使用过程中中毒责任人：黎虹 曾祥松15确认方法确认方法现场查证现场查证论证过程论证过程 树脂中毒表现的现象为：树脂层易结块，树脂密度减小，颜色变深变黑，具体表现如下方左图所示。 经过小组成员2015-2-10打开阳离子交换器人孔进行现场取样，取少量树脂进行观察，具体表现如下方右图所示所示，由此可见阳树脂未出现中毒现象。小组概况要因确定确认二：确认二：厂家供货不合格厂家供货不合格责任人： 骆涛 林志勇16验证方式：现场验证项目颜色形状粒度密度耐磨度溶胀性耐热性参数要求离子交换树脂因组成的成分、基团、结构等不同，而呈现出不同的颜色，强酸性树脂呈黄色、半透明状。离子

11、交换树脂一般均呈球形状。呈球状颗粒的树脂与树脂总量的质量分数称为圆球率，圆球率越大越好，一般应达到90%以上。树脂圆球率的测量方法：先将树脂烘干称重（m1），然后慢慢地倒在倾斜10%的玻璃板上端，让树脂分散地向下自由滚动，将滚动 下 来 的 树 脂 再 称 重（m2）,后者与前者的质量分数比即为圆球率，圆 球 率 = （ m2/ m1）100%。离子交换器的粒度是指树脂以出厂时的活性基团形式，在水中充分膨胀后的颗粒直径。树脂的颗粒大小，对离子交换水处理工艺有较大影响。颗粒大，离子交换速度慢，树脂交换容量小；颗粒小，水通过树脂层的压力损失大，过小时还会产生泄漏。树脂颗粒以选用2050目（0.84

12、0.3mm）为好。树脂的密度是水处理工艺中的实用数据，主要包括湿真密度和湿视密度，湿真密度指树脂在水中经过充分浸泡膨胀后，树脂颗粒的密度。湿视密度是值树脂在水中充分浸泡膨胀后的堆积密度，湿真密度要求范围1.041.3g/mL，湿视 密 度 要 求 范 围0.600.85 g/mL。树 脂 的耐 磨 性与 其 交联 度 有关 ， 检测 方 法测 量 机械强度将干燥的离子交换树脂浸入水中时，其体积往往会变大。有时树脂在失效时和再生后，体积也会发生变化。一般强酸性阳树脂交换由Na型转换为 H 型 ， 其体积将增加约5%10%。各种离子交换树脂所能承受的温度都是有限度的，超过此温度，树脂就会发生热分解

13、，一般阳树脂交换树脂在100以下，阴 树 脂 在60以下使用都是安全的。是否合格结论：根据树脂厂家提供的树脂检测报告及我公司检测单位的验收单，除盐水站使用的树脂符合标准小组概况要因确定确认三：确认三：管道运行压力过高管道运行压力过高17责任人：姚艳 魏斌确认方法现场查证论证过程 小组成员对原水泵出口压力记录进行检查，抽查阳离子交换器异常失效时间段的压力历史记录，发现此阶段运行时压力均未超过规定范围。验证标准管道运行压力0.4MPa时间1.242.12.152.313.65.86.16.28运行压力（MPa）0.370.380.38.0370.380.370.370.38小组概况要因确定确认四：

14、确认四：再生液温度再生液温度过高过高18责任人：姚 艳 曾祥松确认方法参数查证论证过程小组成员查阅除盐水站2014.12.19及2015.3.2日阳离子交换器再生时除盐水的温度，均在规定范围之内。除盐水站作业指导书规定再生时温度要在50左右。验证标准 各种离子交换树脂所能承受的温度都是有限度的，超过此温度，树脂就会发生热分解，一般阳树脂交换树脂在100以下，阴树脂在60以下使用都是安全的。小组概况要因确定确认确认五五：净水器出水浊度超标净水器出水浊度超标19责任人：童黄蓉 魏 斌确认方法现场查证论证过程对除盐水站交接班记录查阅发现，经常提到净水器中水草过多，现场到净水器查看，发现水草漂浮情况严

15、重，同时查看2015年1月24-30日机械过滤器出水浊度，有多次超标记录验证标准净水器出水浊度2NTU时间时间1.241.241.251.251.251.251.261.261.271.271.281.281.291.291.301.30浊度浊度（NTU）3.23.23.73.71.91.92.42.44.04.04.34.33.33.35.05.0 将干燥的离子交换树脂浸入水中时，其体积往往会变大。有时树脂在失效时和再生后，体积也会发生变化。一般强酸性阳树脂交换由Na型转换为H型，其体积将增加约5%10%。由于树脂具有这样的性能，因而在交换和再生的过程中会发生胀缩现象，多次的胀缩会促使树脂颗

16、粒破碎。如果净水器过滤效果差，水中过多的大粒径杂质会使树脂膨胀破碎，同时原水水质差会缩短离子交换器的使用时间，频繁的失效和再生也会发生破碎，这是一个恶性循环。小组概况要因确定确认六：确认六：再排气阀憋压损坏再排气阀憋压损坏20责任人：曾任清 万玉斌确认方法参数查证论证过程排气阀故障可能造成阳离子交换器内部憋压，压力大将导致人孔漏水，树脂受压过大破裂。现场联系设备维修人员对除盐水站阳离子交换器进行检查，未发现损坏情况，进行开关实验，数据如下表所示。验证标准 根据除盐水站阳离子交换器排气阀型号规格参数查证，从下指令到全开反应时间在35s属于正常范围。序号12345667反应时间（S）3.23.74

17、.04.24.54.24.34.0小组概况要因确定确认七：确认七：配水装置损坏配水装置损坏责任人：曾任清 万玉斌21确认方法确认方法现场查证现场查证论证过程论证过程 配水装置损坏将会使离子交换器内进水水流不稳定，树脂受水流的冲刷及相互之间的摩擦变得剧烈，导致树脂发生碎裂现象。小组成员联合维修人员对除盐水站离子交换器配水装置进行检查，配水水装置原设计为圆筒形结构，运行压力变化后受水压影响，产生变形。小组概况要因确定22经过对所有末端因素的逐条确认经过对所有末端因素的逐条确认及分析找到了以下及分析找到了以下两两条主要原因条主要原因1 1、净水器出水浊、净水器出水浊度超标度超标2 2、配水装置损坏、

18、配水装置损坏小组概况制定对策23（一）方案优选：2015年3月针对在要因确认中找到的要因，小组成员对配水装置损坏进行了方案优选：要因配水装置损坏序号/对策方案论述优、缺点方案一按原规格更换配水装置将损坏的配水装置拆除，更换一个相同规格的配水装置进行使用优点：不需要进行另外设计，按原规格进行配置即可，安装方便，投入较小；缺点：没有从根本上解决原配水装置的设计缺陷，以后还会出现相同的问题方案二使用新型配水装置根据离子交换器的规格参数设计一种鱼翅状的配水装置优点：出水均匀，排水畅通且有足够强度，不易发生形变，出水流量稳定，冲击力小，防止树脂破裂；缺点：由于中部母管不开孔，因此中部死区较大，支管采用焊

19、接，不易使所有支管处于同一平面，阻力较大。小组概况制定对策24 鉴于改造的可行性和今后的日常维护考虑，我们从几个方面进行了量化分析评价，得到方案评价表：方 案 评 价得分合计是否采用方案成员魏斌骆涛姚艳曾任清黎虹万玉斌李鹏童黄蓉曾祥松方案一有效性5ABABABBAB155296否安全性3CDCCBCCBA78经济性1DBCDCBCDC17维护性2BCBBBBCBC46方案二有效性5BABAABBCB145319采用安全性3BCBBCCACC84经济性1ABAAABBAB32维护性2BBBABBABB58 上表中A=4分，B=3分，C=2分D=1分 。最终小组成员经过比较评价，决定选用方案二。小

20、组概况制定对策25（二）对策制定序号主要原因对策目标措施负责人地点完成日期1配水装置损坏鱼翅式配水装置保证配水装置出水均匀，防止树脂破裂制作鱼翅式配水装置，更换原有已损坏的圆筒式配水装置骆涛魏斌除盐水站2015年4月底前2净水器过滤效果差提高净水器过滤能力使净水器器出水浊度达标（浊度20NTU）清理净水器漂浮水藻并对净水器斜板进行冲洗姚艳曾祥松除盐水站2015年5月底前小组概况对策实施26实施一实施一：配水装置损坏：配水装置损坏实施情况实施情况：20152015年年3 3月至月至4 4月除盐水站分别对阳离子交换器月除盐水站分别对阳离子交换器配水装置进行更换配水装置进行更换。鱼翅式配水装置设计图

21、鱼翅式配水装置设计图鱼翅式配水装置实图鱼翅式配水装置实图 钻 孔 直 径 8 毫 米垂 直 6 列 , 上 下 孔 中 心 距 1 4 毫米 ， 管 外 套 不 锈 钢 缠 绕 丝 小组概况对策实施27月份（2015年）4月5月6月阴离子交换器月再生次数434阳离子交换器月再生次数665效果检查：小组成员对措施实施后三个月离子交换器再生次数进行统计如下表所示： 更换新配水装置后一段时间，对阳树脂进行取样镜检，破裂现象明显降低，未再出现树脂泄漏情况。阳离子交换器的运行时间明显增长。改造收到了良好的效果。小组概况对策实施29实施二：净水器出水浊度超标 原来针对净水器漂浮的水草除盐水站主要采取原来针

22、对净水器漂浮的水草除盐水站主要采取人工打捞的方法，这个方法无法彻底的清除净人工打捞的方法，这个方法无法彻底的清除净水器底部和水面以下附着的水草，不能从根本水器底部和水面以下附着的水草，不能从根本上解决问题。经小组成员讨论我们制定定期对上解决问题。经小组成员讨论我们制定定期对净水器清洗的计划净水器清洗的计划实施实施情况情况 首先放干净水器中的水，然后打开底部排污阀首先放干净水器中的水，然后打开底部排污阀和排泥阀，从净水器顶部接高水压的水对斜管和排泥阀，从净水器顶部接高水压的水对斜管沉淀板及净水器内壁进行冲洗，让水草从底部沉淀板及净水器内壁进行冲洗，让水草从底部排出排出清洗清洗方法方法小组概况对策

23、实施30 实施前水草情况实施前水草情况实施后水草情况实施后水草情况小组概况对策实施31 时间时间6.16.16.26.26.36.36.46.46.56.56.66.66.76.7浊度（浊度（NTUNTU）1.81.81.91.91.51.51.71.71.61.61.91.91.71.7月份（月份（20152015年）年）6 6月月7 7月月8 8月月阴离子交换器月再生次数阴离子交换器月再生次数4 45 55 5阳离子交换器月再生次数阳离子交换器月再生次数5 53 34 4小组成员对小组成员对20152015年年6.1-76.1-7日净水器浊度日净水器浊度进行统计，结果如下图所示：进行统计，

24、结果如下图所示：同时小组成员对措施实施后三个月离子交换器再生次数进行统计同时小组成员对措施实施后三个月离子交换器再生次数进行统计如下表所示：如下表所示： 措施措施实施实施后净水器出水后净水器出水浊度低于标准浊度低于标准值，同时值，同时离子交换器再生次数较实施前明显离子交换器再生次数较实施前明显下降，对树脂下降，对树脂取样镜检发现树脂破裂情况已基本得到解决。取样镜检发现树脂破裂情况已基本得到解决。效果检查：效果检查：小组概况效果检查32 时 间14.1014.1114.1215.0115.0215.0315.0415.0515.0615.0715.08再 生次 数1515131412111099

25、89统计活动期内统计活动期内20142014年年1010月月20152015年年8 8月月的除的除盐水站离盐水站离子交换器再生次数：子交换器再生次数：89101112131415162018年10月2018年11月2018年12月2019年1月2019年2月2019年3月2019年4月2019年5月2019年6月2019年7月2019年8月再生次数目标值20142014年年1212月至月至20152015年年5 5月月为活动期；为活动期；20152015年年6 6月至月至20152015年年8 8月为巩固期月为巩固期结论：经过实施后，除结论：经过实施后，除盐水站月再生次数降到盐水站月再生次数降

26、到目标要求以下。本次攻目标要求以下。本次攻关取得了成功！关取得了成功！小组概况效果检查33 效益计算：效益计算：通过本次QC活动的实施，我们有效的降低了员工日常劳动强度，同时减少了因为阳离子交换器频繁再生所消耗的酸、碱用量，满足了锅炉用水要求，保证了锅炉安全稳定运行。虽然活动期内没有较为明显的直接经济效益，但是从长远角度来考虑，为公司降本增效做出了一定的贡献间接间接效益效益小组成员利用QC工具，通地本次活动过程的实践锻炼，大大提高了解决问题的能力。收到了极大的无形效益无形无形效益效益直接直接效益效益1、活动前2014年1-8月平均再生次数为13.625次，活动期间月平均再生次数为11.36次，盐酸价格：495.72元/吨，液碱价格：777.77元/吨，每次再生消耗酸碱量均为1吨，因此，活动期间共节省酸碱费用：（495.72+777.7