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陰陽混合樹脂的選擇性與交換能力
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陰陽混合樹脂的選擇性與交換能力

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陰陽混合樹脂的選擇性與交換能力

新樹脂的預處理:
由于運輸及保管等各方面的原因,容易使新樹脂產生脫水。憑肉眼和手感均可發現。如遇此種情況,為避免樹脂與水和其它再生液的接觸而產生爆裂破碎,造成不必要的浪費,必須將此類樹脂浸泡在8的食鹽水中16小時左右(浸泡時好經常攪拌),使樹脂充分膨脹,經清水漂洗至無鹽味后方可使用。沒有上述現象,則樹脂不必進行預處理。
樹脂裝填:
國內混床設備的樹脂裝填高度為陽樹脂5(6)00mm,陰樹脂10(2)00mm,非再生態時(即陽樹脂為鈉型,陰樹脂為氯型時)陽樹脂裝填高度不能高過中排口,但也不宜低于中排口5cm。陰陽樹脂裝填比例為2:1(或1.5:1)。001x7MB陽離子交換樹脂在下,201x7MB陰離子交換樹脂在上。

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樹脂沖洗:
樹脂裝入交換器后,用潔凈水反洗樹脂層,直至出水清晰、無氣味、無細碎樹脂為止。
用約2倍樹脂體積的4-5HCl溶液,以2m/h的流速通過樹脂層。全部通入后,浸泡4-8小時,排去酸液,用潔凈水沖洗至出水呈中性,沖洗流速為10-20m/h。
用約2倍樹脂體積的2-5NaOH溶液,按上面進HCl溶液的方法通入和浸泡。排去堿液,用潔凈水沖洗至出水呈中性,沖洗流速同上。酸、堿溶液若能重復進行2-3次,則效果更佳。
陰陽樹脂混合:
沖洗結束后,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)。
注意事項:
運行一年以上,須檢查樹脂實際裝填高度,如樹脂層高不夠了,就需要相應樹脂。
混床出水指標主要有兩項,一項是電導率<0.2us/cm,另一項是硅含量Csio2<0.02mg/L,為合格。
如果混床周期制水量明顯下降,出水指標不穩定,再生酸堿耗、水耗居高不下,那就要對樹脂是否被污染及樹脂強度等指標進行再生或檢測。
脫鹽水混床再生要求 說明:
1、反滲透膜進行化學清洗用檸檬酸溶液循環清洗的
2、混床的分層、再生規范、清洗合格、混合均勻=出水電導率合格。 3、如果是鐵中毒樹脂會發紅,多數原因是因為樹脂在使用過程中因設備中的鐵、處理液中有鐵,樹脂污染一般是高價鐵,可用5左右的HCI進行處理,好循環,也可浸泡,時間在5-8小時,把高價鐵變為低價鐵。處理好后,樹脂再用清水清洗。
混床出水電阻率≤1MΩ時混床需要再生。本混床的陰陽樹脂再生操作規程采用“二步再生法"—— 即先對陰離子(上部)進堿再生;再對陽離子樹脂(下部)進鹽酸再生。
 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之一。
 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,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)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。

 

陰陽混合樹脂的選擇性與交換能力

  離子交換樹脂的選擇性與規律性

  由于離子交換樹脂對于水中各種離子吸著(或吸附)的能力不相同,對于其中一些離子很容易被吸著,而對另一些離子卻很難吸著。被樹脂吸著的離子,在再生的時候,有的離子很容易被置換下來,而有的卻很難被置換。離子交換樹脂的上述這種性能稱之為選擇性。樹脂的選擇性在實際水處理運行中,將影響離子交換過程和樹脂的再生過程。離子交換樹脂的選擇性有其一定的規律性,例如,水中離子載的電荷越大,就越易被離子交換樹脂吸著。反之,如果離子的電荷越小,就越不容易被吸著,如二價的離子比一價的離子更易被吸著。但如果離子載有相同的電荷時,原子序數大的元素所形成的離子的水合半徑小,就容易被離子交換樹脂所吸著。在含鹽量不太高的水溶液中,常見離子的選擇性次序為:

離子交換樹脂

  1、對于強酸性陽離子交換樹脂:Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+>Li+。

  2、對于強堿性陰離子交換樹脂:SO42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HsiO3-。

  3、對于弱酸性陽離子樹脂:H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+。

  4、對于弱堿性陰離子交換樹脂:OH->SO42->NO3->PO43->Cl->HCO3->HsiO3-。但必須指出,選擇性能還與離子交換樹脂的活性基團有關。

離子交換樹脂

  失效樹脂可以通過再生重新獲得交換能力

  為了說明上述問題,以Na型樹脂交換水中Ca2+,制取軟化水來加以說明。當把含有Ca2+的水通入Na型離子交換樹脂時,Na型樹脂即吸著水中的Ca2+,并把本身含有的Na+釋放出來:2Rna+Ca2+→R2Ca+2Na+交換反應的結果,除去了水中的Ca2+。

  當上述交換反應達到平衡時,根據質量作用定律,可得出:KNaCa=式中KNaCa—平衡常數;[R2Ca]、RNa]—分別表示反應達到平衡時,樹脂中Ca2+,Na+的濃度,mol/L;[Ca2+]、[Na+]—分別表示反應達到平衡時,水中的Ca2+,Na+濃度,mol/L。當運行到出水中Ca2+含量開始上升時,表示樹脂失效了。

離子交換樹脂

  為了使樹脂重新獲得交換能力,就要用NaCl對樹脂進行再生:2NaCl+R2Ca→2Rna+CaCl2。此時,盡管KNaCa>1,不利于樹脂的再生,但由于再生時,NaCl的濃度很高,而Ca2+的濃度又很小,就可以使再生反應進行下去。所以在化學水處理中,就是通過提高再生劑的濃度,反復利用離子交換平衡的移動,使失效的樹脂重要獲得交換能力。