离子交换树脂的复苏处理

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失效阴离子交换树脂复苏工艺

失效阴离子交换树脂复苏工艺

( 山东新龙科 技 股份有 限公 司, 山 东 寿光 2 6 2 7 0 0 )
[ 关键词】离心母液水 ; 阴离子交换树脂 ; 钠含量 ; 处理方法
【 摘 要 】分 析 了 阴离 子 交 换 树 脂 使 用 过 程 中 失 效 ( 即钠 含 量 升 高 ) 的 主要 原 因 , 并 根 据 实 际情 况 , 对 失 效 阴离 子 交 换 树 脂 进 行 了复 苏 试 验 。结 果 表 明 : 用 分 析纯 氢 氧 化 钠 还 原 的 阴 离 子 交 换 树 脂 重 新 使 用 后 , 阴床 出水 钠 含 量 高; 用 质量 分 数 为 1 0 % 的盐 酸浸 泡后 再 用 碱 还 原 的 阴离 子 交 换 树 脂 重 新 使 用后 , 阴 床 出 水 钠含 量 正 常 。 [ 中 图分 类 号 ]TQ 4 2 5 . 2 ; T Q3 2 5 . 5 [ 文 献 标 志 码 】B [ 文 章 编 号 】1 0 0 9— 7 9 3 7 ( 2 0 1 4 ) 0 1— 0 0 4 1— 0 3
A b s t r a c t : Ma i n r e a s o n s f o r t h e d e a c i t v a i t o n(i . e .i n c r e a s e i n Na c o n t e n t )o f a n i o n - e x c h a n g e r e s i n s
c ha ng e r e s i ns we r e c a r r i e d o u t . Th e r e s ul t s s h o we d t h a t t he Na c o n t e n t i n wa t e r ,w h i c h l f o we d o ut o f t h e a n i o n- e x c h a n g e be d p a c k e d wi t h t h e a ni o n - e x c ha n g e r e s i n s r e c o v e r e d b y a n a l y t i c a l g r a d e s o d i u m h y d r o x - i de , wa s ig h h. W hi l e t he Na c o n t e n t i n wa t e r l f o wi n g O U t of he t a n i 0 n — e x c ha n g e be d p a c ke d wi h t t h e a n i o n- e x c h a n g e r e s i n s r e c o v e r e d by n ot a he r me ho t d,i . e .i m me r s i ng i n 1 0 wt % f o l l o we d b y r e d uc io t n wi t h s o d i um h yd r o x i d e, wa s i n no r ma l l e v e 1 . h y d r o c h l o ic r a c i d a n d

离子交换树脂再生方法

离子交换树脂再生方法

离子交换树脂再生方法
离子交换树脂是一种用于水处理、化学工业和制药工业中的重要工艺方法。

但是,随着使用时间的增加,树脂表面的离子可以逐渐被吸附或散失,从而降低其效果。

因此,必须定期对离子交换树脂进行再生。

下面将介绍离子交换树脂的再生方法,包括以下几点:
1. 热再生法:
热再生法是通过加热离子交换树脂,以去除附着在其表面的离子。

这种方法需要在高温下进行,通常在150~200°C下进行。

然而,要注意的是,这种方法只适用于耐高温的树脂。

2. 酸再生法:
酸再生法是用酸性溶液来清洗离子交换树脂,将表面的离子吸附并去除。

通常使用的酸是盐酸或硫酸。

使用这种方法时,必须逐步增加酸的浓度,并将树脂放在酸中浸泡数小时,以确保树脂表面附着的所有离子都被去除。

3. 碱再生法:
碱再生法是使用碱性溶液清洗离子交换树脂,将表面的离子吸附并去除。

常用的碱是氢氧化钠或碳酸钠。

这种方法与酸再生法相似,必须逐步增加碱的浓度,并将树脂放在碱性溶液中浸泡数小时。

4. 盐水再生法:
盐水再生法是使用盐水清洗离子交换树脂,然后再用水冲洗干净。


方法适用于在水处理工艺中使用的一些树脂,如强酸树脂或强碱树脂。

总之,再生离子交换树脂的方法可以根据不同的需求选择。

热再生法、酸再生法和碱再生法都需要在处理完离子交换树脂后进行废液处理和
洗涤,同时还需要对废液进行处理,以确保废物不会对环境造成影响。

盐水再生法可减少废物处理的成本和复杂性,但其效率较低。

因此,
在选择再生方法时,必须考虑到各种因素,如处理效率、成本和环保性。

强碱性阴离子交换树脂污染原因分析及复苏工艺研究

强碱性阴离子交换树脂污染原因分析及复苏工艺研究

强碱性阴离子交换树脂污染原因分析及复苏工艺研究一、离子交换树脂的变质离子交换树脂在水处理系统运行的过程中,由于氧化或降解,树脂结构遭受破坏,这是一种不可逆的树脂的劣化,成为树脂的变质。

(一)阳离子交换树脂的氧化1.阳树脂氧化的原因和现象阳树脂氧化的主要原因是由于水中有氧化剂,如游离氯、硝酸根等,水中重金属离子能起催化作用,当温度高时,树脂受氧化剂浸蚀更为严重,其结果是使树脂交换基团降解和交换骨架断裂,树脂颜色变淡和其体积增大。

2.防止树脂被氧化的方法(1)活性炭过滤用活性炭过滤水进行脱氧是防止树脂被氧化的常用方法,其原理是基于吸附作用,并在被吸附的活性炭表面上进行下面的化学反应。

其反应为:C-+HOCl→CO-+HCl活性炭脱氯是一种简单、经济、行之有效的方法,故得到普通应用。

(2)化学还原法化学还原法是在含有余氯的水中,投加一定量还原剂(如SO2或Na2SO3)进行脱氯。

(3)选用高交联度的大孔阳树脂。

(4)避免使用质量差的盐酸其中含有氧化剂对阳树脂造成危害。

(二)强碱性阴树脂的降解在离子交换水处理系统中,强碱性阴树脂通常是置于阳树脂后使用,一般是遭受水中溶解氧的氧化,以及再生过程中碱中所含的氧化剂(如ClO3-和FeO42-)的氧化,其结果是强碱性季铵基团逐渐降解,但不会发生骨架的断链。

在化学除盐工艺中,强碱性阴树脂的降解主要表现为对中性盐的分解容量,特别是对硅的交换容量下降。

季铵基团受氧化后,按叔、仲、伯胺顺序降解的过程如下:2.防止强碱性阴树脂降解的方法(1)真空除气法通过使用真空除气器,减少阴床进水中的氧含量。

(2)降低再生液中含铁量降低再生液中含铁良,必须认真做好碱液系统中的铁的腐蚀控制。

(3)选用隔膜法生产的烧碱,降低碱液中NaClO3的含量(可降至6~7㎎/L)。

二、离子交换树脂的污染与复苏在离子交换处理系统中,由于水中杂质浸入,至使树脂性能下降,因尚未涉及树脂结构的破坏,故这种劣化现象称树脂的污染。

离子交换树脂的再生方法

离子交换树脂的再生方法

离子交换树脂的再生方法离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、化学工业和生物科学等领域的重要材料。

随着使用时间的增长,离子交换树脂会逐渐失去对离子的吸附能力,需要进行再生以恢复其吸附性能。

本文将介绍离子交换树脂的再生方法,包括酸洗法、碱洗法、盐洗法和热解法等。

1. 酸洗法酸洗法是一种常用的离子交换树脂再生方法,适用于强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂。

具体步骤如下:•将需要再生的离子交换树脂放入酸性溶液中浸泡,通常使用稀硫酸或盐酸;•在适当的温度下进行搅拌或循环,促使酸性溶液与树脂充分接触;•洗涤干净后,将树脂进行中和处理,恢复其中性状态;•最后用水冲洗干净,使树脂完全去除酸性溶液。

酸洗法能够有效去除离子交换树脂表面的污染物和附着物,恢复其吸附能力。

但需要注意的是,酸洗法只适用于耐酸性的离子交换树脂。

2. 碱洗法碱洗法是一种适用于强碱型阳离子交换树脂和强酸型阴离子交换树脂的再生方法。

具体步骤如下:•将需要再生的离子交换树脂放入碱性溶液中浸泡,通常使用氢氧化钠或氢氧化钾;•在适当的温度下进行搅拌或循环,促使碱性溶液与树脂充分接触;•洗涤干净后,将树脂进行中和处理,恢复其中性状态;•最后用水冲洗干净,使树脂完全去除碱性溶液。

碱洗法能够有效去除离子交换树脂表面的污染物和附着物,恢复其吸附能力。

但需要注意的是,碱洗法只适用于耐碱性的离子交换树脂。

3. 盐洗法盐洗法是一种适用于强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂的再生方法。

具体步骤如下:•将需要再生的离子交换树脂放入盐水中浸泡,通常使用氯化钠溶液;•在适当的温度下进行搅拌或循环,促使盐水与树脂充分接触;•洗涤干净后,将树脂进行中和处理,恢复其中性状态;•最后用水冲洗干净,使树脂完全去除盐水。

盐洗法能够有效去除离子交换树脂表面的污染物和附着物,恢复其吸附能力。

但需要注意的是,盐洗法只适用于耐盐性的离子交换树脂。

4. 热解法热解法是一种适用于各种类型离子交换树脂的再生方法。

离子交换树脂的复苏

离子交换树脂的复苏

对离子交换树脂的复苏,其基本原理是:先采用阴阳离子表面活性药剂,清除树脂表面的污垢,再通过精细无碘氯化钠与酸碱的浸泡,让树脂大部分转型为钠型或氯型。

阳树脂中累积的三价铁离子,通过亚硫酸钠,让三价铁离子,还原为二价铁离子,辅助于专门的除铁药剂,方便地清除掉了树脂深层中的铁离子。

阴树脂中积累的硅胶,通过碳酸钠、磷酸三钠等药剂,让它在PH=8.0-9.0的环境下,辅助于专门除硅药剂,将树脂颗粒之间的硅胶以及树脂深层中的硅酸离子彻底清除掉。

主要采用以下复苏药剂:精细无碘氯化钠、酸碱、亚硫酸钠、碳酸钠、磷酸三钠、阴阳离子表面活性剂、除铁锰药剂、除硅药剂、除腐殖酸药剂、污泥剥离药剂等主要药剂,分别处理强酸001×7树脂、弱酸D113树脂、强碱201×7树脂、弱碱D301树脂等等树脂。

离子交换树脂被广泛应用于电力、石化行业,随着工业飞速地发展,水污染已日趋严重,离子交换树脂原水的进水水质有机物COD、胶体等有显著的增加,因此,近年来,不断有使用离子交换树脂的企业,发现树脂的制水量下降、再生失败率增加,酸碱费用也急剧增加,甚至影响到了生产。

污染机理简介树脂为多孔网状立体结构,多孔网眼是离子在树脂内部扩散进出的通道,通道内壁具有众多的功能基团,是离子交换反应的活性点,一旦此活性点被覆盖,离子交换过程就无法进行。

在离子交换过程中,交换势能较高、附着力强的离子或大分子之类的物质,容易被交换或吸附到树脂±,而在再生时却难以洗脱下来,从而阻碍了离交换反应的讲行或是在离子交换反应过程中生成难溶的沉积物,并沉积在树脂内部,阻塞了离子交换的通道。

阳离子交换树脂的不同污染形式及解决方法1混凝剂过量引起的污染为了解决水中悬浮物的问题,预处理中通常要投加混凝剂,一旦混凝剂投加的量不合适就会对后面的阳离子交换树脂产生污染。

若出水中含有1 mg/L以上的混凝剂时就会导致阳离子交换树脂的严重污染,而且发现具有线性结构的混凝剂更容易污染树脂,并能够进入树脂颗粒内部。

离子交换树脂的再生

离子交换树脂的再生

离子交换树脂的再生一、常规的再生处理离子交换树脂使用一段时间后,吸附的杂质接近饱和状态,就要进行再生处理,用药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去,使之恢复原来的组成和性能;在实际运用中,为降低再生费用,要适当控制再生剂用量,使树脂的性能恢复到最经济合理的再生水平,通常控制性能恢复程度为 70~80% ;如果要达到更高的再生水平,则再生剂量要大量增加,再生剂的利用率则下降;树脂的再生应当根据树脂的种类、特性,以及运行的经济性,选择适当的再生药剂和工作条件;树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系;强酸性和强碱性树脂的再生比较困难,需用再生剂量比理论值高相当多;而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生,所用再生剂量只需稍多于理论值;此外,大孔型和交联度低的树脂较易再生,而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间;再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用,并适当地选择价格较低的酸、碱或盐;例如:钠型强酸性阳树脂可用 10%NaCl 溶液再生,用药量为其交换容量的 2 倍用NaCl 量为117g/ l 树脂 ;氢型强酸性树脂用强酸再生,用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物;为此,宜先通入 1~2% 的稀硫酸再生;氯型强碱性树脂,主要以 NaCl 溶液来再生,但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl + %NaOH 的碱盐液再生,常规用量为每升树脂用150~ 200g NaCl ,及 3~4g NaOH; OH 型强碱阴树脂则用 4%NaOH 溶液再生;树脂再生时的化学反应是树脂原先的交换吸附的逆反应;按化学反应平衡原理,提高化学反应某一方物质的浓度,可促进反应向另一方进行,故提高再生液浓度可加速再生反应,并达到较高的再生水平;为加速再生化学反应,通常先将再生液加热至 70~80℃;它通过树脂的流速一般为1~ 2 BV/h ;也可采用先快后慢的方法,以充分发挥再生剂的效能;再生时间约为一小时;随后用软水顺流冲洗树脂约一小时水量约4BV ,待洗水排清之后,再用水反洗,至洗出液无色、无混浊为止;一些树脂在再生和反洗之后,要调校 pH 值;因为再生液常含有碱,树脂再生后即使经水洗,也常带碱性;而一些脱色树脂特别是弱碱性树脂宜在微酸性下工作;此时可通入稀盐酸,使树脂 pH 值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次;树脂在使用较长时间后,由于它所吸附的一部分杂质特别是大分子有机胶体物质不易被常规的再生处理所洗脱,逐渐积累而将树脂,使树脂效能降低;此时要用特殊的方法处理;例如:阳离子树脂受含氮的两性化合物污染,可用 4%NaOH 溶液处理,将它溶解而排掉;阴离子树脂受有机物污染,可提高碱盐溶液中的 NaOH 浓度至~%,以溶解有机物;二、特殊的再生处理污染较严重的树脂,可用酸或碱性食盐溶液反复处理,如先用 10%NaCl +1%NaOH 碱盐溶液溶解有机物,再用 4%HCl 或分别用 10%NaOH 及 1%HCl 溶解无机物,随后再用10%NaCl +1%NaOH 处理,在约 70℃下进行;如果上述处理的效果未达要求,可用氧化法处理;即用水洗涤树脂后,通入浓度为 % 的次氯酸钠溶液,控制流速 2~4BV/h ,通过量 10~20BV ,随即用水洗涤,再用盐水处理;应当注意,氧化处理可能将树脂结构中的大分子的连接键氧化,造成树脂的降解,膨胀度增大,容易碎裂,故不宜常用;通常使用 50 周期后才进行一次氧化处理;由于氯型树脂有较强的耐氧化性,故树脂在氧化处理前应用盐水处理,变为氯型,这还可避免处理过程中的 pH 值变化,并使氧化作用比较稳定;三、再生废液的处置糖厂用树脂脱色,树脂再生的废液含有大量的色素和有机物,颜色很深;用原糖生产精糖时,每 100 吨糖的再生废液量约为 6~9m3 ;要经过处理才能排放或循环,这也是一个难题;Bento 详细研究了用化学方法处理再生液,使色素和其他有机物沉淀,除去杂质后再循环使用,减少排放,并充分利用其中的氯化钠;由于再生液中色素的浓度比糖汁中高 10 倍以上,液体数量较小,没有糖液的粘性,并能容许强烈的条件如强碱性和高温等而无需顾虑糖的分解,用化学处理比较方便;再生液加入 5~10% 容积的石灰乳浓度为含CaO100g/ l ,加热到60℃并轻微搅拌,大量的有色物沉淀析出;再加入碳酸钠或二氧化碳、磷酸钠或磷酸并保持碱性,都可使较多的有色物沉淀;处理后的液体添加少量食盐可返回作树脂的初级再生液,其后再用新的盐水再生;对废液的处理还研究过多种方法:用颗粒活性炭吸附,用次氯酸钠、次氯酸钙、氯气或臭氧将它氧化,用超过滤或反渗透法分离它的有机物,或用粉状树脂吸附等;最近Guimaraes 等研究用将它的有色物降解,取得较好效果钠型阳离子交换树脂使用寿命及工作原理,阴阳离子交换树脂,全自动软化水设备时间:2010-08-21 13:40:17来源:作者:钠型阳离子交换树脂使用寿命及工作原理,,全自动软化水设备国内目前常用的优级阳离子软化树脂为中英合资生产的“漂莱特”钠型阳离子交换树脂,厂家提供的软化水树脂使用年限工业上为5-8年理论值,实际运行当中,树脂受原水影响的主要原因为:A、原水管路一般为碳钢管道,水与管路发生氧化反应,生成铁离子,进入树脂后,随运行时间的延长,树脂的功能交换基团下降,其表现为耗盐量高,再生水质差;B、树脂反复再生:由于树脂的长时间频繁再生,每次再生时,树脂间都做相互擦洗运动,受水压及树脂间的机械磨损,树脂的交联值机械强度逐渐下降,骨架变形,运行中其表现为出水有时为黄褐色,产水周期明显缩短,再生效果不理想;C、树脂的理化值:聚合物骨架-----------------------------------------------聚苯乙烯-二乙烯苯功能基------------------------------------------------------聚苯乙烯磺酸基出厂型式---------------------------------------------------钠型外观---------------------------------------------------------淡色球壮颗粒水份钠型---------------------------------------------46--50%粒度---------------------------------------------------- +<5%; <1%全交钠型-----------------------------------------------≥L湿树脂----------------------------------------------≥kg干树脂膨胀率Na+→H+-------------------------------------≤5%pH稳定性----------------------------------------------------0-14比重钠型操作温度钠型---------------------------------------------≤150℃离子交换法的工作原理钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换,从而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到软化;如以RNa代表钠型树脂,其交换过程如下:2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+即水通过钠离子交换器后,水中的Ca+、Mg+被置换成Na+;当钠离子交换树脂失效之后,为恢复其交换能力,就要进行再生处理;再生剂为价廉货广的食盐溶液;再生过程反应如下:R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2为了使您易于理解接受,以下的说法是尽量通俗的说法,与标准工具书的说法可能不尽一致但不会出现技术性错误;离子交换树脂是一种聚合物,带有相应的功能基团;一般情况下,常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子;当水中的钙镁离子含量高时,离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基团与钙镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降;硬水就变为软水,这是软化水设备的工作过程;当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后,树脂的软化能力下降,可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,这个过程叫作“再生”;由于实际工作的需要, 软化水设备的标准工作流程主要包括:工作有时叫做产水,下同、反洗、吸盐再生、慢冲洗置换、快冲洗五个过程;不同软化水设备的所有工序非常接近,只是由于实际工艺的不同或控制的需要,可能会有一些附加的流程;任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的其中,全自动软化水设备会增加盐水重注过程;反洗:工作一段时间后的设备,会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物,把这些污物除去后,离子交换树脂才能完全曝露出来,再生的效果才能得到保证;反洗过程就是水从树脂的底部洗入,从顶部流出,这样可以把顶部拦截下来的污物冲走;这个过程一般需要5-15分钟左右;吸盐再生:即将盐水注入树脂罐体的过程,传统设备是采用盐泵将盐水注入,全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入只要进水有一定的压力即可;在实际工作过程中,盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好,所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生,这个过程一般需要30分钟左右,实际时间受用盐量的影响;慢冲洗置换:在用盐水流过树脂以后,用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗,由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁离子被钠离子交换,根据实际经验,这个过程中是再生的主要过程,所以很多人将这个过程称作置换;这个过程一般与吸盐的时间相同,即30分钟左右;快冲洗:为了将残留的盐彻底冲洗干净,要采用与实际工作接近的流速,用原水对树脂进行冲洗,这个过程的最后出水应为达标的软水;一般情况下,快冲洗过程为5-15分钟; 3、特点管路简化,节省占地空间;运行稳定可靠;节约再生用盐;运行费用低;免维护;适用性广:可用于工业锅炉、热交换器、中央空调及食品、制药、电子等行业4、技术要求原水硬度:3-10mmol/L;出水残余硬度:≤L;工作压力:;工作温度:2 -50℃;自控电源:220V 50Hz;耗电量:10W;树脂型号:001×7型强酸性阳离子交换树脂;入口压力低于需加装管道泵;设备总压损:;PH范围:1-14最高使用温度:钠型≤120°C型变膨胀率%:H+-Na+8-10再生液浓度:NaCl:3-10%;HCl:4-5%;NaOH:4-5% 再生液用量:NaCl:8-10%;体积:树脂体积=:1HC14-5%体积:树脂体积=2-3:1NaOH4-5%;体积:树脂体积=2-3:1再生液流速:5-8m/h;再生接触时间:30-60min正洗流速:10-20m/h;正洗时间:约30min运行流速:10-40m/h钠型阳离子交换树脂使用寿命及工作原理,,全自动软化水设备。

离子交换树脂污染及复苏处理

离子交换树脂污染及复苏处理

与有机物产生 的污染 同时进行 的, 它们相互缔合或 呈共聚状 。在水体中腐殖酸是 以复杂的芳香核为核 心, 通过化学或物理形式如共价健作用力 、 静电作 用力 、 范德华作用力 、 氢键等作用力连接着多糖 、 蛋 白质 、 简单酚 、 金属 。 可见有机 物是产生 阴离子交换树脂污染的主
Po l i n o o c ng sn nd c v r e t e l o fI n Ex ha e Re i a ut Re o e y Tr a m nt
W ANG ng Yo
(et o e ln, iahnI nMie MiigC .Anh nIo n te C .Ld Lo nn 1 0 3 C ia n a P w r atQd sa r n, nn o, s a nadSel o t. i i P o r , , o g1 4 4 , hn)
【 e od ] a rr tet eipl tn r oe aetr iecag pcy K yw rsw t e m n r n ou o; cvr r gn; s h e aai et a ; s li e y e en x n c t
1 问题 的提 出
离子交换树脂 是水 处理主要定额材 料消耗之
有机物、 、 、 铁 硅 微生物胶体或类胶体都会对 阴 离子交换树脂产生污染 , 通常情况下有机物的污染 起主导作用 , 而铁 、 硅等其他杂质对树脂 的污染是
被覆盖 , 离子交换过程就无法进行。在离子交换过
程 中, 交换势能较 高 , 附着力强 的离子或大分子 之 类的物质 , 容易被 交换 或吸附到树脂 , 而在再生 时
果, 进而 阐明树脂污染复苏处理是解决树脂污染 问题 的有效途 径 , 具有很好的经济效 益、 社会效 益和应用价值 。

离子交换树脂填料如何再生即使用时的注意事项

离子交换树脂填料如何再生即使用时的注意事项

离子交换树脂填料如何再生即使用时的注意事项离子交换树脂是一种多孔性固体聚合物,它在水处理、化学分离和提纯等领域有着广泛的应用。

在使用过程中,树脂会逐渐丧失其交换能力,需要进行再生以恢复其功能。

以下是关于离子交换树脂再生的一般步骤以及使用时的注意事项:再生步骤:1. 反冲洗:用清水从下向上逆向清洗树脂层,以去除树脂中的悬浮颗粒和破碎树脂。

2. 浸泡:将树脂放入合适的再生液中浸泡,如强酸或强碱溶液,以使树脂上的离子被新离子替换。

3. 正冲洗:用清水从上向下冲洗树脂层,以彻底清除残留的再生液。

4. 淋洗(可选):如果树脂用于生产高纯度水,可能需要进一步淋洗以减少可溶性杂质。

注意事项:安全防护:操作者应穿戴适当的防护设备,如橡胶手套、护目镜等,并避免直接接触皮肤和眼睛。

储存条件:树脂应储存在干燥的地方,避免暴露于阳光直射或极端温度下。

预处理:新树脂在使用前通常需要进行预处理,以去除制造过程中的杂质。

浓度控制:再生液的浓度要适当,浓度过高可能会损坏树脂,浓度过低则可能导致再生效果不佳。

时间控制:浸泡时间应根据实际情况调整,过短可能无法充分再生,过长则可能对树脂造成损伤。

水质监测:定期检查出水质量,当水质下降到一定水平时,应及时进行再生。

再生剂选择:选择适当的再生剂,例如阳离子树脂一般用硫酸或盐酸再生,阴离子树脂一般用氢氧化钠再生。

特定类型树脂的再生:对于不同的应用和树脂类型,再生方法可能有所不同。

例如:强酸性阳离子树脂用于钠离子交换器制取软水时,可用10%盐水反复浸泡3~4次,每次浸泡约1小时,然后完全再生。

制取纯水时,强酸性阳离子交换树脂依次用4~5%的HCl浸泡并水洗、4%的NaOH浸泡并水洗、4~5%的HCl浸泡并水洗,每次浸泡不少于1小时。

强碱型阴离子交换树脂依次用4%的NaOH浸泡并水洗、4~5%的HCl浸泡并水洗、4%的NaOH浸泡并水洗,每次浸泡不少于1小时。

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离子交换树脂的复苏王勇、康健鞍钢矿业公司齐大山铁矿摘要:本文对我矿的热电厂,由于离子交换树脂污染造成除盐系统运行状况恶化进行了分析、论证,并提出离子交换树脂污染机理、污染程度的判断、复苏后达到标准、树脂复苏剂的选择及在我矿电厂的实际应用效果,进而阐明树脂污染复苏处理是解决树脂污染问题的有效途径,经复苏和调试,树脂基本恢复了工交,酸、碱耗降到正常值,出水水质完全合格,每年可为厂里节约酸、碱费用80万元. 所以,具有很好的经济效益、社会效益和应用价值关键词:水处理树脂污染复苏剂树脂交换容量概述:鞍山鑫辰环境工程有限公司结合自己10多年来在离子交换水处理方面的试验研究成果,对阳离子交换树脂的各种污染原因进行了深入分析,对树脂复苏的各种方法进行了反复试验,特别是针对常见的树脂铁污染问题,开发出了一种新型的树脂复苏剂,使树脂复苏时不需要用化学纯盐酸,而只需要用高效渗透剂TFC-S(固体), 洒石酸,两性表面活性剂SYZ-6,,工业盐酸作为清洗剂,且复苏后树脂的工交可恢复到90%以上,解决了长期困扰人们的树脂铁污染复苏难题,并成功应用于生产实践。

阴离子交换树脂污染与水中含有大量有机物有关.根据阴离子交换树脂污染与复苏的机理,在传统阴离子交换树脂复苏的基础上,添加某些络合剂、沉淀剂、增溶剂、氧化剂、表面活性剂等,对阴离子交换树脂复苏工艺进行改进,使树脂复苏的效果得到显著提高.1.树脂污染及复苏简介离子交换水处理技术是目前电力、石化、化工、冶金、电子等领域中使用最为普遍的水质净化技术。

离子交换器在运行过程中,如果预处理系统运行不当,受进水中杂质的影响,离子交换树脂会发生污染,如阳树脂在使用过程中,会受悬浮物、铁、铝、硫酸钙、油脂类等物质的污染,强碱性阴树脂则会受到有机物、胶体硅、铁的化合物等杂质的污染。

树脂污染后会造成工交明显下降,严重的甚至会下降到1/3以下,这样会造成周期运行时间会明显缩短,出水水质恶化,酸、碱耗明显上升,并会对锅炉等设备的安全经济运行造成严重的威胁。

阳离子交换树脂在水处理系统中主要用来除去天然水中的阳离子。

由于阳离子交换树脂在处理系统中的位置相对靠前,它所受到的污染有别于阴离子交换树脂,受到污染的阳离子交换树脂通常会发生周期制水量减少,工作交换容量下降,出水水质恶化等现象,而且会对后续的阴离子交换树脂的制水过程产生不利的影响。

对被污染的树脂进行及时的诊断和有效的复苏对水处理系统的经济运行具有很重要的意义。

如果污染程度较严重时,可以采用加入表面活性剂和分散剂的方法。

其中表面活性剂可以增加树脂表面的亲水蛀;而分散剂则可以保证从树脂上脱离下来的颗粒可以被分散到水溶液中去。

我们应用,罗门哈斯公司的非离子表面活性剂TritonCF-54和分散剂Orotan 731对解决这一问题有较好的效果。

Nalco公司,采用了在受到污染的树脂层,反洗过程中加入由表面活性剂和分散剂等药剂,复配的复苏剂,对树脂进行复苏也取得了良好的效果。

若阳离子型聚电解质污染了阳离子交换树脂也可以采用4%的氢氧化钠溶液处理以溶解聚电解质达到复苏树脂的目的。

2.问题的提出离子交换树脂是水处理主要定额材料消耗之一,我厂由于几年来定额指标偏低,遇到树脂污染问题时,我们只能进行部分更换,过去我厂一般每年更换装填树脂30t,仅树脂的价值就达50多万元,若全部更换,势必给企业带来严重的经济负担。

这样就造成阴、阳床新旧树脂混在一起,而使用半年以上的树脂就会受到水中铁、有机物、硅、微生物的污染,污染的树脂交换容量下降,进而引起制水酸、碱、水耗的上升,增加了制水成本,并影响新树脂作用的发挥,产生恶性循环。

而树脂污染复苏处理是解决问题的有效途径。

3. 离子交换树脂污染机理树脂为多孔网状立体结构,多孔网眼是离子在树脂内部扩散进出的通道,通道内壁具有众多的功能基团,是离子交换反应的活性点,一旦此活性点被覆盖,离子交换过程就无法进行。

在离子交换过程中,交换势能较高,附着力强的离子或大分子之类的物质,容易被交换或吸附到树脂±,而在再生时却难洗脱下来,从而阻碍了离子交换反应的进行或是在离子交换反应过程中生成难溶的沉积物,并沉积在树脂内部,阻塞了离子交换的通道。

2.1阳离子交换树脂污染机理阳离子交换树脂主要易受到铁等高价金属离子的污染,尤其是在以井水作为水源的水处理系统中更为严重。

铁离子对树脂的污染有三种不同的情况:一是如果铁离子以胶态悬浮体出现的话,它会从过滤器中漏过而污染阳离子交换树脂;二是铁以二价铁离子的形式交换到树脂上,随后被氧化成三价铁离子,从而在树脂颗粒上形成凝胶状的不溶于水的铁的氢氧化物;三是可能交换到树脂上的二价铁离子在树脂的交换基因上直接转化为三价铁离子,但在再生过程中不能被完全除去而残留在树脂中。

2.2阴离子交换树脂污染机理有机物、铁、硅、微生物胶体或类胶体都会对阴离子交换树脂产生污染,通常情况下有机物的污染起主导作用,而铁、硅等其他杂质对树脂的污染是与有机物产生的污染同时进行的,它们相互缔合或呈共聚状。

在水体中腐殖酸是以复杂的芳香核为核心,通过化学或物理形式如共价健作用力、静电作用力、范德华作用力、氢键等作用力连接着多糖、蛋白质、简单酚、金属。

可见有机物是产生阴离子交换树脂污染的主要因素。

天然水中存在的有机物主要是腐殖酸。

腐殖酸是分子量很大的带有多胺基和多羧基的酸类物质,其成分极其复杂,并随着环境条件的变化而变化。

由于腐殖酸分子量大而亲水性差,在与树脂的接触过程中,很容易被具有多孔性和疏水性的树脂骨架吸附。

这种吸附以范德华力为主,一旦腐殖酸吸附在阴离子交换树脂上,它的易弯曲性以及树脂的多孔瓶颈性,导致腐殖酸不易被洗脱,树脂在运行过程中有机物会越积越多,从而影响树脂的正常离子交换过程,造成对阴离子交换树脂的污染。

就水处理系统而言,阴离子交换树脂受有机物、硅污染的可能性大,而受金属污染的可能性小。

因为阴床在阳床之后,阴离子交换树脂在运行、再生过程中接触的金属离子量较小,所以一般情况下,阴离子交换树脂受金属污染的程度不严重。

由于阳床并不能有效地去除生水中的有机物和胶体硅等杂质,当阴离子交换树脂再生不充分时,就可能引发硅污染问题。

近年来研究发现,阴离子交换树脂在受有机物污染的同时,常常伴有胶体硅污染问题。

具体表现为树脂在使用一定时间后,出现颜色变深、体积膨胀;设备周期制水量减少;正洗时间延长、再生操作困难;出水漏硅量增大、电导率值上升等现象。

4 树脂被污染程度判别及复苏后达到标准:3.1树脂污染程度及复苏达到标准(见下表)3.2复苏周期根据生水水质而定,一般情况下,如生水水质含铁量大于0.5mg/L时,复苏时间间隔为0.5—1年。

有机物含量大于5.0mg/L时,阴、阳树脂复苏时间为1年左右。

当树脂的工作交换容量:阳树脂小于750mmol/L,阴树脂小于280mmol/L,或每100g树脂中含Fe量超过150mg 时,树脂必须进行复苏,否则,再运行极不经济,同时,水质也很难达到国标。

3.3 铁污染阳离子交换树脂的复苏比较及测定铁污染阳离子交换树脂常用HCl进行复苏。

为使树脂充分复苏,需用浓度高达10%HCl溶液浸泡树脂。

采用HCl-NaCl-Na2SO3--高效渗透剂TFC-S复合复苏剂,其各组分浓度依次为5%、4%、0.06%,2%能快速使树脂充分复苏,因酸浓度低,腐蚀性弱。

并对HCl复苏剂和复合复苏剂浸泡后的树脂进行工作交换容量测定。

复合复苏剂对树脂复苏效果好,而且树脂的工作交换容量高。

5 树脂复苏剂的选择树脂污染复苏处理的载体是树脂复苏剂,根据德国、日本技术,经多种实验和应用,当前优质的树脂复苏剂主要用于阴、阳树脂有机物污染和Fe中毒复苏与再生。

4.1选配各种树脂复苏剂依据应用德国、日本树脂复苏技术,结合我国国产各种离子交换树脂运行中被污染和中毒原因,污染中毒成分分析特点,采取不同的复苏剂,针对我厂树脂污染成分分析,选配下列复苏剂:4.1.1 阳树脂复苏剂选择经分析该树脂主要污染的是悬浮物、菌类覆盖在树脂表面上,游离氯、硝酸根等氧化物轻微氧化污染,依据此情况,强、弱阳树脂复苏剂选择:SYZ-A型和SYZ-AD型树脂复苏剂,同时加入渗透剂、表面活性剂等。

4.1.2 阴树脂复苏剂选择经分析强、弱阴树脂均被铁离子、有机物、SiO2所污染,致使树脂颜色变深,依据此情况,树脂复苏剂的选择应采取:SYZ-B型和SYZ-BD型树脂复苏剂,同时加入Na3PO4、两性表面活性剂,ACR螯合剂等。

4.2 复苏剂质量指标4.2.1 阳树脂复苏剂质量指标(见下表)4.2.2 阴树脂复苏剂质量指标(见下表)我矿有关人员经认真考察、考证,于2006年初与鞍山鑫辰环境工程有限公司签定了“树脂复苏处理及树脂系统监督维护承包技术协议”合同。

当年5至10月份,该公司分别对我矿三套阴阳床内所有树脂都进行了复苏处理,处理效果比较好,见下表所示:齐矿动力工区树脂复苏前后比较表1、复苏后阳床的周期制水量由现在的1700T,增加到1770T以上,增加4.1%;2、阴床的周期制水量由1700T增加到1800T以上,增加5.9%;3、生水的自耗水量由8670T降至8340 T;4、中间水自耗水量由17340T降至16720T;5、除盐水自耗水量由34190T降至32930T;6、酸耗由1.7kg/T降低到 1.6kg/T,降低5.9%;7、碱耗由0.75kg/T降低到0.7kg/T,降低6.7%;8、树脂消耗为5.6 T。

9、效益分析:我矿除盐水年产量为60万吨,由于周期制水量的增加,阳床制水周期减少14次,阴床制水周期减少20次,相应可少耗盐酸14×2.5=35吨,少耗液碱20×1.0=20T,少耗新水14×30=420T,少耗中间水14×20+20×40=1080T,少耗除盐水34×60=2040T 各种消耗按今年价格计算:盐酸660元/T,液碱708元/T,除盐水12元/T,新水:3.65元/T,中间水7.5元/T,降低计划成本16万元。

年创直接经济效益:35×660+20×708+420×3.65+1080×12+160000=231373元7 复苏效果评价6.1 效益比较明显。

复苏后阳床的周期制水量增加4.1%,阴床的周期制水量增加5.9%,酸耗降低5.9%,碱耗降低6.7%,树脂消耗明显下降,达到了承包技术协议要求的目标。

6.2 复苏工艺比较先进,但细节问题仍不容忽视。

如温度调整监督、药剂定量管理、现场管道连接等需作过细工作。

8 结论根据上述分析,我们认为树脂复苏处理及树脂系统监督维护承包可以用有限的资金来提高树脂的交换容量,使阴阳床的周期制水量增加,降低制水的酸、碱、水耗,进而达到降低制水成本的目的;同时也可减少对环境的污染,降低职工工作强度,具有很好的社会效益作者简介:王勇同志1989年毕业于东北电力学院,所学专业为应用化学。

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