混合床再生方法研究
混合床再生方法研究
于 东阳 林 璐 （ 哈药集团 制药总厂）
摘要 ： 制药用水的制备中去离子过程中常应用混合床设备 ， 经混合床脱 的混床为例 ， 首先， 将指定量 的、 指定浓度 的氢氧化钠溶液浸润整个 离子后水的离子含量减少 ， 电能力降低 ， 导 传统的方法 已不适应现在工业 的 混 合 床 内 的 阴 、 阳树 脂 浸 泡 指 定 时 间 后 ， 氢氧 化钠 溶 液 放 掉 ， 将 然后 要求 ， 因此， 混合创再生方法的研究 ， 就成为现在的当务之急。 将 氢 氧 化钠 溶 液 残 留 冲洗 ， 直至 Ｐ Ｈ检 查 至 中性 ， 之后 将 液 面 降 至 阴 关键 词 ： 电导 率 动 态 再生 静 态 再 生
１概 述
Hale Waihona Puke 电力系统和 电气设备一旦发生故 障， 继电保护正确动作切除故障后 ， 随着 电力系统 的不断扩大和发展 ， 大容量、 高参数机组在 电网中 系 统 潮流 分配 发 生 改 变 ， 新 的运 行 状态 下 ， 可 能会 使 带 有隐 形 故 在 有
的 不 断投 运 ， 电力 系统 的 稳定 和 发 电设 备 安 全 运 行 对继 电保 护 及 自 障的保护装置及二次回路 系统发生误动。隐形故 障最危险的是它对
阳树脂分界处 ， 加入指定浓度 的盐酸溶液浸泡下层 的阳树脂， 浸泡指 制药用水 的制备中去离子过程中常应用混合床 设备，经混合床 定时间后 ， 将溶 液放掉 ， 然后将盐酸溶液残 留冲洗 ， 直至 Ｐ Ｈ检查至 脱离子后水的离子含量减 少， 导电能力降低 ， 因混合床 中所装的阴离 中性。 子型树脂选择性吸附原水 中的阴离子，而 阳离子型树脂会吸附原水 动 态再 生 与静 态 再 生两 种 方 法工 业 上 均 有 使 用 ， 者 曾 在 使 用 作 中阳离子 ， 这一吸附作用随着使用时间的延长 ， 会逐 渐减 弱， 直到达 过 程 中作 以 比较 ， 态再 生 用 水 量 巨 大 ， 约 一 次 再 生 完 成 用 水 量 动 大 到饱 和状 态 。 在 ６ 一 Ｏ吨， Ｏ７ 酸碱液用量大 ， 一次再生过程完成所需酸碱量 分另在 Ⅱ 在 电导率 达到 ５ ／ｍ 以上 时 ， 合 床 需恢 复树 脂 的 交换 能 力 ７ ｓｏ ｕ 混 ５公 斤左 右 ， 处理 时 间 相 对 较 长 ， 约 在 ４ ５小 时 ， 态 再 生 过 程 大 — 静 即再生处理 ，也就 是选择 阴离子型树脂最先吸附的 ＯＨ ～取代原 先 用水量大约 １ Ｏ吨左 右， 一次再生过程 完成所需酸碱量分别在 ５ ０公 吸附饱和 的水 中阴离子 ，而阳离子型树脂 的再生则选用其最优 先吸 斤 左 右 ， 理 时 间 大 约 ３小 时 。 处 两种 方 法再 生 后 ， 混合 床 的使 用 寿命 附的 Ｈ 制 药工 业 常 用 的酸 碱 液 分 别采 用 盐 酸 与 氢氧 化 钠 。 ＋， 差 别 不 大 ， 以上 总 结 的 几 个 方 面 比 较 ， 者 相 对 看 好 静 态 再 生 ， 从 作 无 目前 有两种操作方法， 分别称其为动态再 生与静态再生， 顾名思 论从原材料 、 力成本 的投入 ， 人 还是从环保排 污处理 的后序 费用投 义动 态 再 生 即再 生 液 与树 脂 之 间 的 相对 动 态 过 程 ，以上 阴 下 阳 的混 入， 都经济划算一些。在控 制方法的掌握上 ， 态再 生控制点 少、 静 操 合 床 为例 ，先 将 稀 释至 指 定 浓 度 的 氢氧 化 钠 溶 液 自上 而 下 流经 整 个 作 简 单 。 在 动 态再 生 的过 程 中 ， 论是 加 碱 还 是 加 酸 过 程 ， 需 要 而 无 均 床体 ， 同时保持进出水 的平衡， 使阴树脂层将吸附接近饱和的阴离子 操作 工 要 有 丰 富 的经 验 和 高 度 的责 任 心保 持 进 与 出 的平 衡 ， 为 影 因 型交 换 树 脂再 生 ， 之后 将 氢 氧化 钠 冲 洗 干 净 ， 混 合床 液 面 降 至 阴 阳 响这个平衡的因素较 多。生产 条件下水源的供水压 力受供 方压力与 将 树脂分隔处， 将稀释至指定浓度 的盐酸溶液 自上而下通入混合床中 ， 分流的影Ⅱ 而需要不断调 节进出 口阀 门， 向， 就操作 方法的掌握而言 ， 流经整个阳树脂层 ， 同时保持进 出水 的平衡 ， 使整个阳树脂层整体浸 作者同样支持静 态再生方法 的推行 ， 这在 工业应用 中， 具有成 本投 入在盐酸溶液 当中 ， 使盐酸与阳树脂完成 充分的交换 ， 实现阳离 子型 入 低 、 法 简 单 、 方 操作 容 易 的 优 势 ， 一 方法 也 将 在 应 用 中逐 步 完 这 树 脂 的再 生 。 有一 种 方 法 我们 称 其 为 静 态再 生 方法 ， 以上 阴下 阳 善 。 还 仍
离子交换树脂的电再生技术(EDI)
离子交换树脂的电再生技术（EDI）离子交换水处理的主要方式有混床和复床两种，混床和复床树脂的电再生各有不同的特点。
下面将在简述混床树脂电再生的基础上，着重讨论复床树脂电再生特点、原理和试验研究结果及电再生器的结构。
1 混床树脂电再生在EDI过程中，水电离所产生的H+ 和OH-离子，不断地自再生填充在淡水室内的树脂，这一自再生作用是EDI净水设备得以连续出水且出水水质很高的关键因素。
因此，如果制造出结构上类似于EDI净水设备而其淡水室不填混床树脂的电再生器，那么设法将失效的混床树脂送入其中，并通电和通纯水，使该电再生器运行一段时间，这些失效的混床树脂就必然得到彻底再生。
在这一电再生器的再生室内，水电离所产生的H+ 和OH-离子不断地电再生失效的混床树脂，从其树脂上置换下来的盐类离子，又受电场作用不断地被迁移至浓水室排出。
失效混床阴、阳树脂，从盐基型转为H、OH型树脂，完成了再生过程。
由于失效树脂不流动，称这种方式为静态体外电再生。
相应地，只要源源不断地将失效混床树脂送入树脂体外电再生器，就有再生好的混床树脂从其中徐徐流出，从而实现了混床树脂的动态体外电再生，其工作原理示意地如图1所示。
图1 混床树脂动态体外电再生原理示意图1—阴膜；2—阳膜；3—混床树脂电再生室；4—下部失效混床树脂；5—中部已部分再生的混床树脂；6—上部已再生混床树脂。
混床树脂体外电再生是在直流电场作用下，利用水作为再生剂，用它代替酸碱再生失效混床树脂，再生时不必采用分离、再生、混合、清洗等复杂的再生步骤，只需用水力输送法将失效混床树脂送入体外电再生器进行再生，不用酸、碱化学药剂，对环境无污染，只消耗少量电能，使用方便，费用低廉，使传统的离子交换水处理工艺发生根本性的变化。
除了普通混床外，还有凝结水精处理用高速混床，这种混床通常在120 m/h的高流速下工作，树脂失效后要靠水力输送至专门的树脂再生装置进行酸碱化学再生，再生后再回输至原高速混床使用。
混床工作原理以及再生操作
混床工艺原理
所谓混床就是将阴、阳树脂按一定比例均匀混合装在同一个交换器中，并在运行前混合均匀，所以混床可以看作是由许多阴阳树脂交错排列而组成的多级复床，水通过混床就能完成许多
级阴、阳离子交换过程，而且是同时交错进行的，经H离子交换所产生的H+和经OH离子
交换所产生的OH-都不会累积起来，而是马上互相中和生成H2O，基本上消除了反离子的影响，这就使交换反应进行得十分彻底，出水水质很好。
整套混床装置包括混床及酸碱再生系统，酸碱再生系统包括酸储罐、碱储罐、酸计量箱、碱
计量箱、喷射器及树脂捕捉器等。
混床有三个视镜，（1）下视镜的作用是分层时观察阴阳
树脂分层情况（2）中视镜作用是再生时观察床内水位（3）上视镜作用是反洗时观察树脂膨
胀的情况
混床出水DDL＞0.5μs/cm，Na+＞10μg/L，SiO22-＞20μg/L时，应停止运行，解列再生
再生操作。
混床树脂再生步骤
混床再生步骤经过一级复床除盐处理过的水，虽然水质已较好，但通常还达不到非常纯的程度，其主要原因是位于系统首位的H离子交换器的出水中有强酸，离子交换的逆反应倾向比较显著，以致出水中仍残留少量Na+。
当对水质要求更高时，尽管可采取增加级数的办法来提高水质，但增加了设备的台数和系统的复杂性。
为解决这个问题，采混合床除盐是一种有效办法。
所谓混合床就是将阴阳树脂按一定比例混合装在同一个交换器中，水通过混合床就能完成许多级阴阳离子交换过程。
对于不同类别树脂组成的混合床，出水水质是不同的。
具体如下表：混床类别强酸强碱型强酸弱碱型弱酸强碱型弱酸弱碱型阳树脂强酸性强酸性弱酸性弱酸性阴树脂弱碱性弱碱性强碱性弱碱性出水电导率(μs/cm) 0.1 1-10 1 100-1000 (mg/L)0.02-0.1 不变0.02-0.15 不变出水SiO2对水质要求很高时，混床中树脂必须是强型的。
弱酸弱碱型混床出水水质很差，一般不采用。
混床按再生方式分为体内再生和体外再生，下文主要讲述体内再生的强酸强碱型混合床。
一、除盐原理混床离子交换除盐，就是把阴阳离子交换树脂放在同一交换器中，运行前，先把它们分别再生成OH型和H型，然后混合均匀。
所以混床可以看作由许许多多阴阳树脂交错排列而组成的多级式复床。
在混床中，由于运行时阴阳树脂是相互混匀的，所以其阴阳离子交换反应几乎是同时进行的。
或者说，水中阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的。
因此，经H离子交换所产生的H+和经OH 离子交换所产生的OH—都不会累积起来，而是马上互相中和生成H2O。
这就使交换反应进行得非常彻底，出水水质很好。
混床中树脂失效后，应先将两种树脂分离，然后分别进行再生和清洗。
再生清洗后，再将两种树脂混合均匀，又投入使用。
二、设备结构混合床离子交换器本体是个圆柱形压力容器，有内部装置和外部管路系统。
容器内主要装置有：上部进水装置、下部配水装置、进碱装置、进酸装置及压缩空气装置，本体内再生混合床中部阴阳树脂交界处设有中间排液装置。
混床的工作原理及树脂再生操作方法
混床的工作原理及树脂再生操作方法离子交换柱是指用来进行离子交换反应的柱状压力容器，是管柱法离子交换的交换设备。
在实验室、工业中常被使用。
按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种，在使用范围上可分为实验室用离子交换柱、工业用离子交换柱。
离子交换柱是指用来进行离子交换反应的柱状压力容器，是管柱法离子交换的交换设备。
采用圆筒形交换柱，溶液从柱的一端通入，与柱内呈密实状态的固定离子交换树脂层或流动状态离子交换树脂床充分接触，进行离子交换。
若交换后的溶液已达到预定要求，或离子交换树脂已呈“饱和状态”，就从生产线上切断柱交换，在同一柱中或其他柱内用解吸液解吸，离子交换树脂再生后用于下次交换。
采用离子交换柱，相当于将柱内离子交换树脂分多批次与溶液进行交换反应，交换后的溶液及时和离子交换树脂分离。
流过离子交换树脂床的溶液成分随时间和床高度变化。
此种方法效率高，广泛应用于生产。
1、原理及作用混合离子树脂交换器是保证系统出水达标的关键设备，它以阴、阳离子同时装填于交换器内，经N2或无油压缩空气将两种树脂均匀混合，混合的树脂被看作是有无数“阴—阳”复床运行，因此具有体积小、出水水质优质等特点。
混合离子交换器运行流速为20米/小时，内装填均粒阳离子交换树脂及阴离子交换树脂。
2操作每班应每两小时测量的出水情况，以保证混床出水在合格的范围内，当发现不合格时应及时进行再生处理，同时启动备用离子交换系统。
混床的出水电导率应为≤1μs/cm，PH=5～73再生混合床是一个交换柱内即有强酸性阳离子交换树脂，同时也有强碱性阴离子交换树脂，是在混合均匀的情况下使经过处理的水顺流通过，而得到纯度较高纯水的方法。
（树脂在柱内的高度为交换柱的有效高度的2/3，在此2/3的树脂层内，其中有1/3为强酸性阳离子交换树脂在下部，强碱阴离子交换树脂为2/3在上部。
）阴阳树脂的比例为2/1（体积比）。
在阴阳树脂交界处略向下一些有一进酸管，用以阳树脂再生进酸时，控制酸的界面在阴阳树脂截面处之下。
混床操作
`& R P3 H: B5 v8 W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。9 q3 _5 u7 |: L* k j3 _. \
五、阳树脂进酸
: f7 }& D2 R1 P1、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）完全浸泡阳树脂层时（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。7 K4 H4 I$ H- o! X g; _. s
混床出水电阻率≤1MΩ时混床需要再生。本混合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。
- T& O& e0 s) j% Q, ?一、阴阳树脂分层0 E7 O0 |& s0 G, A
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。9 m& ?4 d4 ?/ x
七、混床的冲洗
混床再生步骤
混合床离子交换器再生操作步骤一、混合床的工作过程混合床的工作过程由反洗分层、再生、树脂混合、正洗、交换运行等操作步骤组成。
现分别扼要介绍如下。
1．反洗分层反洗分层是混合床运行操作中的重要步骤之一。
反洗分层的目的是将阴、阳两种树脂彻底分离。
通常采用以下两种分离方法：●浮选分离法即向经反洗预分离的树脂内加入密度介于两种树脂之间的溶液（如NaCL和NaOH溶液），使小于溶液密度的各种大小颗粒的阴树脂浮起，而使大于溶液密度的各种大小颗粒的阳树脂沉于底部，达到彻底分离的目的；●隔离分离即在混合树脂内加入一种密度介于阴树脂和阳树脂两者之间的惰性树脂（其真密度约为1.16-1.17g/mL），当反洗分层时，惰性树脂介于阳、阴树脂层之间，使得不易分离的那些树脂夹在惰性树脂层中，仅对不夹杂有另一种树脂的两种树脂分别再生。
2．再生混合床中阴、阳树脂的再生有以下四种方法。
1)酸、碱分别流经阳、阴树脂层的两步法体内再生，这种混合床体内再生步骤为：●反洗分层后，从上部送入NaOH再生液先再生阴树脂，废液从阴、阳树脂分界处的排液管排出，为防止碱液污染阳树脂，再生同时，由底部通入清水通过阳树脂由中间管排出；●从下部通入再生阳树脂用的酸液，废液同样由分界处排液管排出，同样为防止酸液污染阴树脂，由上部送入清水通过阴树脂层由中间排液管排出；●用除盐水分别由底部和上部送入，自下而上清洗阳树脂层至排水酸度降至0.5mmol/L以下为止，由上而下清洗阴树脂层至排水碱度降至0.5mmol/L为止。
2)酸、碱同时流经阳、阴树脂层体内再生，这种混合床体内再生步骤为：●树脂反洗分层后，再生时，由交换器上下同时送入再生用的碱液和酸液，分别流经阴、阳树脂层后，由中间排液装置同时排出；●清洗水亦同样由交换器上下送入，分别流经阴、阳树脂层后，由中间排水装置同时排出。
3)阴树脂移出体外再生阴树脂移出体外再生法是将阴树脂移出混合床至专用的阴树脂再生罐，然后送入再生液进行再生。
再生混床新方案
混床再生新方案一、再生前的准备（1）酸碱系统处于备用状态。
混床用酸、碱计量箱放入规定的酸、碱；（2）除盐水箱保持高水位，混床再生水泵备用；（3）再生床进、出水阀，取样阀关闭严密；非再生床进酸、碱阀应关闭严密并且处于停运状态或停止向除盐水箱供水；（4）所有阀门完好，严密不泄漏，开关灵活。
气动阀行程反馈位置正确；（5）控制气源压力在0.4~0.6Mpa，电磁柜已送电，送气；（6）酸碱浓度计处于备用状态；（7）各工作电源正常，主机与PLC等控制系统之间链接正常；（8）再生混床进、出口手动阀处于关闭状态；（9）一级除盐单元至少有一套处于运行或者良好的备用状态；（10）工艺用储气罐气源压力指示正常，气源充足；（11）排水地沟通畅无杂物，废水池低液位，具备进水条件。
二、混床再生（1）关闭再生混床的出水手动阀，非再生混床务必停运状态或停止向除盐水箱供水。
（2）再生混床放水，放水至上排不出水，（3）预喷射，手动开启再生混床正排门，手动调整正排流量，保持水位在树脂层高100mm 左右，然后进碱，浓度维持4%，待正排PH变化到12以上时，停运混床再生水泵，关闭所有阀门。
（4）浸泡，明显看到树脂体积发生变化，树脂体积因通入NaOH的作用，使得阳树脂体积明显缩小，浸泡15分钟左右。
体积不再有变换时，停止浸泡。
（5）充水，启动一级除盐，对混床进行充水，满水后停止。
（6）正洗，洗去混床树脂内以及床体衬胶围壁内所有的碱液。
保证床体内没有游离态的液碱（7）反洗，调整反洗进水手动门45t/h,观察混床上面窥视孔膨胀高度，再进行调节反排门开度，混床树脂绝对可以以平稳的膨胀速度进行，稳定到最上部窥视孔中部，反洗15分钟，观察下部窥视孔是否分层明显，排水清澈后，缓慢关闭反洗进水，使树脂平稳沉降。
阳树脂完全沉降后、混脂层明显，停运淡水泵，停运一级除盐。
（8）静止沉降 10分钟（9）放水，只允许打开上部排水门及排气门，至树脂层高度100mm。
混床再生操作方法
混床再生操作方法一、反洗预分层反洗开始时，流速宜小，先开反洗排水门，再缓慢开启反洗入口门，待树脂层松动后逐渐加大流速至10m/h，时间一般10-15min。
本系统中，控制反洗流量在12m3/h即可。
若以上第一步采用水反洗分层效果明显即可直接进入再生步骤，若分层不明显可进入下一步。
二、沉降打开排气阀，使反洗预分层后展开的树脂自然、均匀地沉降下来，而后打开下排阀，使容器内液面降至树脂层面以上10～20cm处，避免进再生液时不必要的稀释。
三、阳树脂失效打开混床进碱阀、下排阀，浓度按5％左右控制,并注意当喷射器进水流量发生变化时, NaOH吸入量也会发生变化,要加以调整；进碱时间10分钟左右四、浸泡让刚进入的碱液充分被树脂吸收利用，让树脂在有碱液的罐体内浸泡30min，便于阳树脂彻底失效。
五、反洗分层打开混床反洗排放阀、反洗进水阀，控制反洗分层流速10 m/h左右，以树脂充分膨胀流动，且正常颗粒树脂不被水冲出为最佳控制流速，以阴阳树脂分层界限明显为反洗终点。
反洗结束时应缓慢关闭反洗阀，使树脂颗粒逐步沉降，以达到最佳分层效果。
如一次操作未达要求，可重复操作以达到满意的效果。
六、沉降打开排气阀，使反洗分层后展开的树脂自然、均匀地沉降下来，而后打开中排阀，使容器内液面降至树脂层面以上10～20cm处，避免进再生液时不必要的稀释。
七、再生（酸碱同步再生）1. 酸碱喷射先开启碱喷射器入口阀门，调整进水流量3.5m3/h，再开启酸喷射器入口阀门，调整进水流量3.5m3/h，排出液从中排流出。
调整正常后，依次开启碱计量罐出口门，酸计量罐出口门，然后分别开启酸碱喷射器入口阀门，使进入树脂层的酸碱液的质量浓度控制在5%左右。
时间为把酸碱计量罐内酸碱液吸完为止。
2. 置换进酸、进碱完毕后，继续用除盐水从上、下两部分分别进入床层进行清洗，清洗至中部排水取样化验：DD<10μs/cm，SiO2<50μg/l。
停止置换清洗，关闭有关阀门。
混合离子交换器再生中出现的问题及合理再生方式探讨
混 床（ 混合 离 子 交 换 器 ） 的 出水 。从 上述 工 艺 流程 可看 出 ， 床 出水 直接 送 往 锅炉 ， 混床 后 混 若 出水 不合 格 ， 会 引 起锅 炉 、 则 汽机 腐 蚀 、 垢 、 盐 ， 以混 床再 生 问题 不 容忽 视 。 结 积 所 我 厂混 床 为 西 安 电力 机 械厂 生 产 的固定 式 床 ， 期 水 处 理 有 混 床 四套 ， 床 内装 强 阳 、 二 混 强 阴两 种 树 脂 ， 行 前 将 它们 混 合 均 匀 ， 以混 床 可 看作 是 由许 多 阳 、 运 所 阴树 脂 交错 排 列 而 组 成 的 多级 复 床 ， 级数 可 达 １０ 其 ００～２０ ００级 ， 出水 为高 纯水 。 混 床水 质 控 制 指标 为 ： ｌ １ ｐ ； ｓ． ０ｐｂ Ｄ Ｐｂ ５ｐｂ Ｐ Ｉ ≤１ ｐ ； Ｄ≤Ｏ２／／ｍ。 混 床 失 效 后 ， 过 反 ａ ｏ ． ｚｃ ｓ 通 洗使 阳、 阴树脂 分 层 ， 别 进 酸 、 再生 。我 厂混 床 的特 殊 性 ： 床 除 了进 一 级 除盐 水 外 ， 据 分 碱 混 根 生产 需 要 ， 间 经过 技术 改 造 ， 车 把部 分 生产 回水 （ 即二级 除 盐水 送 至 锅 炉 ， 足 氧化 铝分 厂用 汽 满
Ｎ Ｈ 耻 一 ＋ №
再生方案 。
关键词 ： 混合离子交换器 ； 强阳树脂 ； 阴树脂 ； 强 树脂抱团。
１ 简 介
山西铝 厂热 电分厂二期装 ２０ｔ 高温高 压锅炉 ５个 ， ２ ｈ ／ 配置 ２５万 ｋ 备压式机 组 ３台。 ． Ｗ 化学 车 间 的主要 任 务 之 一是 向锅 炉 提 供质 量 合 格 、 量 充 足 的 除 盐 水 ， 中 二 、 数 其 三期 水 处 理 一 起供 二 期 锅 炉用 水 ， 水 均 为 二级 除 盐水 。所 谓 二 级 除 盐 水 指 生 水 经 过 过 滤 器一 阳 床一 阴 床 供
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混合床再生方法研究
制药用水的制备中去离子过程中常应用混合床设备,经混合床脱离子后水的离子含量减少,导电能力降低,传统的方法已不适应现在工业的要求,因此,混合创再生方法的研究,就成为现在的当务之急。
标签：电导率动态再生静态再生
制药用水的制备中去离子过程中常应用混合床设备,经混合床脱离子后水的离子含量减少,导电能力降低,因混合床中所装的阴离子型树脂选择性吸附原水中的阴离子,而阳离子型树脂会吸附原水中阳离子,这一吸附作用随着使用时间的延长,会逐渐减弱,直到达到饱和状态。
在电导率达到5μs/cm以上时,混合床需恢复树脂的交换能力即再生处理,也就是选择阴离子型树脂最先吸附的OH-取代原先吸附饱和的水中阴离子,而阳离子型树脂的再生则选用其最优先吸附的H+,制药工业常用的酸碱液分别采用盐酸与氢氧化钠。
目前有两种操作方法,分别称其为动态再生与静态再生,顾名思义动态再生即再生液与树脂之间的相对动态过程,以上阴下阳的混合床为例,先将稀释至指定浓度的氢氧化钠溶液自上而下流经整个床体,同时保持进出水的平衡,使阴树脂层将吸附接近饱和的阴离子型交换树脂再生,之后将氢氧化钠冲洗干净,将混合床液面降至阴阳树脂分隔处,将稀释至指定浓度的盐酸溶液自上而下通入混合床中,流经整个阳树脂层,同时保持进出水的平衡,使整个阳树脂层整体浸入在盐酸溶液当中,使盐酸与阳树脂完成充分的交换,实现阳离子型树脂的再生。
还有一种方法我们称其为静态再生方法,仍以上阴下阳的混床为例,首先,将指定量的、指定浓度的氢氧化钠溶液浸润整个混合床内的阴、阳树脂浸泡指定时间后,将氢氧化钠溶液放掉,然后将氢氧化钠溶液残留冲洗,直至PH检查至中性,之后将液面降至阴阳树脂分界处,加入指定浓度的盐酸溶液浸泡下层的阳树脂,浸泡指定时间后,将溶液放掉,然后将盐酸溶液残留冲洗,直至PH检查至中性。
动态再生与静态再生两种方法工业上均有使用,作者曾在使用过程中作以比较,动态再生用水量巨大,大约一次再生完成用水量在60-70吨,酸碱液用量大,一次再生过程完成所需酸碱量分别在75公斤左右,处理时间相对较长,大约在4-5小时,静态再生过程用水量大约10吨左右,一次再生过程完成所需酸碱量分别在50公斤左右,处理时间大约3小时。
两种方法再生后,混合床的使用寿命差别不大,从以上总结的几个方面比较,作者相对看好静态再生,无论从原材料、人力成本的投入,还是从环保排污处理的后序费用投入,都经济划算一些。
在控制方法的掌握上,静态再生控制点少、操作简单。
而在动态再生的过程中,无论是加碱还是加酸过程,均需要操作工要有丰富的经验和高度的责任心保持进与出的平衡,因为影响这个平衡的因素较多。
生产条件下水源的供水压力受供方压力与分流的影響,而需要不断调节进出口阀门,就操作方法的掌握而言,作者同样支持静态再生方法的推行,这在工业应用中,具有成本投入低、方法简单、操作容易的优势,这一方法也将在
应用中逐步完善。