阴阳混合离子交换树脂的绿色再生工艺

阴阳混合离子交换树脂的绿色再生工艺
新树脂的预处理:
由于运输及保管等各方面的原因,容易使新树脂产生脱水。凭肉眼和手感均可发现。如遇此种情况,为避免树脂与水和其它再生液的接触而产生爆裂破碎,造成不必要的浪费,必须将此类树脂浸泡在8的食盐水中16小时左右(浸泡时好经常搅拌),使树脂充分膨胀,经清水漂洗至无盐味后方可使用。没有上述现象,则树脂不必进行预处理。
树脂装填:
国内混床设备的树脂装填高度为阳树脂5(6)00mm,阴树脂10(2)00mm,非再生态时(即阳树脂为钠型,阴树脂为氯型时)阳树脂装填高度不能高过中排口,但也不宜低于中排口5cm。阴阳树脂装填比例为2:1(或1.5:1)。001x7mb阳离子交换树脂在下,201x7mb阴离子交换树脂在上。
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树脂冲洗:
树脂装入交换器后,用洁净水反洗树脂层,直至出水清晰、无气味、无细碎树脂为止。
用约2倍树脂体积的4-5hcl溶液,以2m/h的流速通过树脂层。全部通入后,浸泡4-8小时,排去酸液,用洁净水冲洗至出水呈中性,冲洗流速为10-20m/h。
用约2倍树脂体积的2-5naoh溶液,按上面进hcl溶液的方法通入和浸泡。排去碱液,用洁净水冲洗至出水呈中性,冲洗流速同上。酸、碱溶液若能重复进行2-3次,则效果更佳。
阴阳树脂混合:
冲洗结束后,打开下进、上排阀,启动中间水泵(反冲洗使树脂层松动),将柱内积水排至树脂层面上100-150mm处时,关中间水泵和进水阀;2、打开小量排空阀,开启并控制进气阀门的进气量(进气压力为0.1-0.15mpa),观察上下窥视镜内树脂有节律的上下沸腾混合,使上下树脂颜色深浅混合一致。进气时间一般为10-15分钟;3、混合结束后,关闭进气阀、排空阀,再迅速开启上进阀、中间水泵、下排阀(使树脂迅速沉降,防止树脂在沉降过程中重新分层)。同时也要防止树脂露出水面,否则树脂间会产生气泡,从而影响混床的出水水质(若混合效果不佳时,可以重复混合操作)。
注意事项:
运行一年以上,须检查树脂实际装填高度,如树脂层高不够了,就需要相应填补树脂。
混床出水指标主要有两项,一项是电导率<0.2us/cm,另一项是硅含量csio2<0.02mg/l,为合格。
如果混床周期制水量明显下降,出水指标不稳定,再生酸碱耗、水耗居高不下,那就要对树脂是否被污染及树脂强度等指标进行再生或检测。
脱盐水混床再生要求 说明:
1、反渗透膜进行化学清洗用柠檬酸溶液循环清洗的
2、混床的分层、再生规范、清洗合格、混合均匀=出水电导率合格。 3、如果是铁中毒树脂会发红,多数原因是因为树脂在使用过程中因设备中的铁、处理液中有铁,树脂污染一般是高价铁,可用5左右的hci进行处理,好循环,也可浸泡,时间在5-8小时,把高价铁变为低价铁。处理好后,树脂再用清水清洗。
混床出水电阻率≤1mω时混床需要再生。本混床的阴阳树脂再生操作规程采用“二步再生法”—— 即先对阴离子(上部)进碱再生;再对阳离子树脂(下部)进盐酸再生。
一、阴阳树脂分层
反冲洗:开启下进阀、上排阀、启动中间水泵,用ro出水大流量(约3000l/h)冲洗20分钟后,小流量(约600l/h)的冲洗约15分钟使树脂松动分层。
树脂分层的好坏,还与树脂的失效程度有关,树脂失效程度越大,分层越容易。
若阴阳树脂因互相粘结抱团无法分层时:缓慢打开小量洁净压缩空气,再调节排空阀门,使压缩空气从混床由下进上排出,从上下窥视镜观察树脂松动以利分层,视其情况可以延长操作时间和次数,再按照上述反冲洗方法处理阴阳树脂的分层。
阴阳树脂的分层是再生操作中非常关键和重要的步骤之一。
二、排除柱内积水)
排水静置沉降:关闭中间水泵及进水阀,打开中排阀、下排阀,排尽树脂柱内积水(以免再生液被稀释),水流尽后静置5分钟。
三、配制酸碱液注意事项
配制酸碱液时务必小心操作,戴上护目镜、橡胶手套和口罩等,保持室内通风;若溅到皮肤上用大量的水冲洗或及时就医。
四、阴树脂进碱
1、用纯化水把ph =14的碱液配制好;2、调节好碱液桶上的出液阀门,打开进碱阀(上进),启动碱液泵,打开排空阀排除其空气,待碱液进入后,浸泡阴树脂层时,关闭排空阀,开启中排阀并控制中排的开启程度,碱液流量为300-500l/h(进碱约45分钟);3、碱液进完之后,及时用ro水冲洗稀释碱液桶及进碱管线20分钟,再关闭碱液泵、进碱阀;4、再打开上进水阀、启动中间水泵,用ro水进行冲洗至中排阀排出,直至ph =10为止。再打开下排水阀,关闭中排水阀,直至出水
五、阳树脂进酸
1、用纯化水把ph =1的酸液配制好;2、调好酸桶上的出液阀门,打开进酸阀(下进),启动酸液泵,打开排空阀排除其空气,待酸液进入后(流量约
为250-300l/h)浸泡阳树脂层时(中排窥视镜观察),关闭排空阀,同时开启中排阀并控制其开启程度;3、中排出液ph =1时可适当加大进酸流量,以使阳树脂不发生挠动为佳(进酸约需40分钟);4、酸液进完之后,及时用ro水冲洗稀释碱液桶及进酸管线20分钟,关闭酸液泵 、进酸阀;5、再打开上进阀、下进阀,启动中间水泵用ro水进行冲洗,测试中排阀的出水ph =7-8时,关闭上进、下进阀,由中排把水排尽。
六、阴阳树脂混合
1、树脂清洗合格后,打开下进、上排阀,启动中间水泵(反冲洗使树脂层松动),将柱内积水排至树脂层面上100-150mm处时,关中间水泵和进水阀;2、打开小量排空阀,开启并控制进气阀门的进气量(进气压力为
0.1-0.15mpa),观察上下窥视镜内树脂有节律的上下沸腾混合,使上下树脂颜色深浅混合一致。进气时间一般为10-15分钟;3、混合结束后,关闭进气阀、排空阀,再迅速开启上进阀、中间水泵、下排阀(使树脂迅速沉降,防止树脂在沉降过程中重新分层)。同时也要防止树脂露出水面,否则树脂间会产生气泡,从而影响混床的出水水质(若混合效果不佳时,可以重复混合操作)。
七、混床的冲洗
混合完毕后,用ro出水进行正洗。正洗流量一般为2000l/h,冲洗约30分钟,以排出水符合纯化水水质指标为终点。
八、再生过程中可能出现的问题及对策
1、树脂混合后如果树脂间有气泡,可将柱内积水由下排阀排掉,打开排气阀,然后以很低的流速(使树脂层不动)以反洗的方式从柱体下部进水,当液面淹没全部树脂时,立即停止进水,以免树脂浮起分层。然后改用正洗方式再进行冲洗即可。
2、影响树脂再生程度的因素,主要有再生剂的用量、浓度、纯度、再生时间、再生剂的流速、再生时的温度等,在实际操作中应予注意。混床允许工作压力≤0.2mpa。
阴阳混合离子交换树脂的绿色再生工艺离子交换水处理技术经历了百余年的发展历程,至今已成为软化和脱盐处理中占主导地位的水处理方式。离子交换树脂工作失效后能用酸碱盐化学药剂再生后反复使用,这是这种水处理方式的优点,但离子交换树脂再生所带来的环境污染又迫切需要解决。
在edi净水设备中,在直流电场作用下,水被电离为h+和oh-离子,并被利用来再生填充在其底层的树脂,因此,这部分树脂是不断得到电再生的新鲜树脂,从而,保证出水水质很好。由此联想到,利用edi净水设备中这一电再生过程来再生混床中的混合离子交换树脂,结果发明了离子交换树脂电再生方法及装置,开创性地找到了对环境无污染的离子交换树脂绿色再生工艺。
离子交换树脂
一、混床树脂电再生
为了将edi净水设备中树脂可自再生的现象利用来再生普通混床树脂,作者设计了一个结构类似于edi净水设备的树脂体外电再生器,只要源源不断将普通混床中的失效树脂,从原混床中抽出,再从体外电再生器进口送进,在直流电场的作用下,就有再生好的树脂从其出口连续流出。在体外再生器内,进行着树脂的电再生过程。
原有混床树脂的化学酸碱再生工艺非常复杂,常有分离、再生、混合、清洗等再生步骤。然而,在混床采用电再生时操纵就很简单,不必将阴、阳树脂分离,用水力输送法直接将原混床中失效树脂送进体外电再生器,一边将失效树脂送进进行体外电再生,一边又将再生好的树脂送回原混床或其他储器,实现了体外电再生器中树脂的流态化电再生。
离子交换树脂
二、复床树脂电再生
复床是指阳树脂和阴树脂分置于两个设备中,一为阳床,另一为阴床,以区别于这两种树脂混合同置于一个设备中的混床。复床树脂与混床树脂相比,其体外电再生装置的区别在于:复床树脂电再生装置膜对构成中增添了双膜,这相当于在混床树脂电再生室中间插了双膜,将其一分为二,一变为复床中阳床树脂电再生室,另一变为复床中阴床树脂电再生室。这时,在直流电场作用下,水电离所产生的h+和oh-离子,分别进进各自的阳、阴离子再生室,与相应的失效树脂发生交换反应,使失效树脂相应转化为h型和oh型,实现电再生。同时,又避免发生对树脂电再生过程有危害的副反应,由于复床位于脱盐系统的前端,失效阳床树脂除了吸着了水中所含的大部分na离子外,还吸着了水中所含的全部ca2和mg2离子,假如将这种树脂送进原来的混床电再生室中,那么电再生时水电离所天生的h+离子,可与树脂上所含ca2、mg2和na离子交换,交换下来的ca2和mg2离子就可能与水电离所天生的oh-离子发生反应,天生ca(oh)2或mg(oh)2沉淀,覆盖在树脂或膜的表面,堵塞孔道,影响后续的离子迁移、扩散和交换过程,终使树脂电再生难以持续下往。
离子交换树脂
所谓双膜是由阴离子交换树脂层、阳离子交换树脂层和中间界面亲水层所组成,在直流电场的作用下,它能将水直接电离为h+和oh-离子,并形成h+和oh-离子彼此反向的离子流。因此,将一张双膜插在原一个混床树脂再生室中间,就可将其分成复床再生用阴、阳床树脂各自再生的两个电再生室。
分别进行了利用双膜的离子交换树脂电再生试验。试验表明,可分别将阴、阳失效树脂电再生至接近化学再生的程度。

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