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可再生的離子交換樹脂
2019-10-29 10:40:17 來源:廊坊森納特化工有限公司可再生的離子交換樹脂
離子交換樹脂是一種水處理中經常會使用到的物質,這種物質本身在一定程度下是可再生的。我們來了解一下離子交換樹脂的再生原理。
離子交換樹脂是一種聚合物,帶有相應的功能基團,一般情況下,常規的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。
當水中的Ca2+、Mg2+含量高時,離子交換樹脂可以釋放出Na+,功能基團與Ca2+、Mg2+結合,這樣水中的Ca2+、Mg2+離子含量降低,水的硬度下降,硬水就變為軟水,如以RNa代表鈉型樹脂,其交換過程如下:
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通過鈉離子交換器后,水中的Ca+、Mg+被置換成Na+,當樹脂上的大量功能基團與Ca2+、Mg2+結合后,樹脂的軟化能力下降,可以用價廉貨廣的離子交換樹脂再生劑——食鹽(氯化鈉Nacl)溶液流過樹脂,此時溶液中的鈉離子含量高,功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合,這樣樹脂就恢復了交換能力,這個過程叫作“再生”,其過程反應如下:
R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2
R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2
一、陰陽樹脂分層
反沖洗:開啟下進閥、上排閥、啟動中間水泵,用RO出水大流量(約3000L/h)沖洗20分鐘后,小流量(約600L/h)的沖洗約15分鐘使樹脂松動分層。
樹脂分層的好壞,還與樹脂的失效程度有關,樹脂失效程度越大,分層越容易。
若陰陽樹脂因互相粘結抱團無法分層時:緩慢打開小量潔凈壓縮空氣,再調節排空閥門,使壓縮空氣從混床由下進上排出,從上下窺視鏡觀察樹脂松動以利分層,視其情況可以延長操作時間和次數,再按照上述反沖洗方法處理陰陽樹脂的分層。
陰陽樹脂的分層是再生操作中非常關鍵和重要的步驟。
二、排除柱內積水
排水靜置沉降:關閉中間水泵及進水閥,打開中排閥、下排閥,排盡樹脂柱內積水(以免再生液被稀釋),水流盡后靜置5分鐘。
三、配制酸堿液注意事項
配制酸堿液時務必小心操作,戴上護目鏡、橡膠手套和口罩等,保持室內通風;若濺到皮膚上用大量的水沖洗或及時就醫。
四、陰樹脂進堿
1、用純化水把pH =14的堿液配制好;2、調節好堿液桶上的出液閥門,打開進堿閥(上進),啟動堿液泵,打開排空閥排除其空氣,待堿液進入后,完全浸泡陰樹脂層時,關閉排空閥,開啟中排閥并控制中排的開啟程度,堿液流量為300-500l/h(進堿約45分鐘);3、堿液進完之后,及時用RO水沖洗稀釋堿液桶及進堿管線20分鐘,再關閉堿液泵、進堿閥;4、再打開上進水閥、啟動中間水泵,用RO水進行沖洗至中排閥排出,直至pH =10為止。再打開下排水閥,關閉中排水閥,直至出水
五、陽樹脂進酸
1、用純化水把pH =1的酸液配制好;2、調好酸桶上的出液閥門,打開進酸閥(下進),啟動酸液泵,打開排空閥排除其空氣,待酸液進入后(流量約
為250-300l/h)完全浸泡陽樹脂層時(中排窺視鏡觀察),關閉排空閥,同時開啟中排閥并控制其開啟程度;3、中排出液pH =1時可適當加大進酸流量,以使陽樹脂不發生撓動為佳(進酸約需40分鐘);4、酸液進完之后,及時用RO水沖洗稀釋堿液桶及進酸管線20分鐘,關閉酸液泵 、進酸閥;5、再打開上進閥、下進閥,啟動中間水泵用RO水進行沖洗,測試中排閥的出水pH =7-8時,關閉上進、下進閥,由中排把水排盡。
六、陰陽樹脂混合
1、樹脂清洗合格后,打開下進、上排閥,啟動中間水泵(反沖洗使樹脂層松動),將柱內積水排至樹脂層面上100-150mm處時,關中間水泵和進水閥;2、打開小量排空閥,開啟并控制進氣閥門的進氣量(進氣壓力為
0.1-0.15Mpa),觀察上下窺視鏡內樹脂有節律的上下沸騰混合,使上下樹脂顏色深淺混合一致。進氣時間一般為10-15分鐘;3、混合結束后,關閉進氣閥、排空閥,再迅速開啟上進閥、中間水泵、下排閥(使樹脂迅速沉降,防止樹脂在沉降過程中重新分層)。同時也要防止樹脂露出水面,否則樹脂間會產生氣泡,從而影響混床的出水水質(若混合效果不佳時,可以重復混合操作)。
七、混床的沖洗
混合完畢后,用RO出水進行正洗。正洗流量一般為2000L/h,沖洗約30分鐘,以排出水符合純化水水質指標為終點。
八、再生過程中可能出現的問題及對策
1、樹脂混合后如果樹脂間有氣泡,可將柱內積水由下排閥排掉,打開排氣閥,然后以很低的流速(使樹脂層不動)以反洗的方式從柱體下部進水,當液面淹沒全部樹脂時,立即停止進水,以免樹脂浮起分層。然后改用正洗方式再進行沖洗即可。
2、影響樹脂再生程度的因素,主要有再生劑的用量、濃度、純度、再生時間、再生劑的流速、再生時的溫度等,在實際操作中應予注意。混床允許工作壓力≤0.2MPa。
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