陰陽混合樹脂的有機物污染及處理方法
新樹脂的預(yù)處理:
由于運輸及保管等各方面的原因,容易使新樹脂產(chǎn)生脫水。憑肉眼和手感均可發(fā)現(xiàn)。如遇此種情況,為避免樹脂與水和其它再生液的接觸而產(chǎn)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(jīng)常攪拌),使樹脂充分膨脹,經(jīng)清水漂洗至無鹽味后方可使用。沒有上述現(xiàn)象,則樹脂不必進行預(yù)處理。
樹脂裝填:
國內(nèi)混床設(shè)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(tài)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(fù)進行2-3次,則效果更佳。
陰陽樹脂混合:
沖洗結(jié)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(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時,關(guān)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(nèi)樹脂有節(jié)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(jié)束后,關(guān)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(chǎn)生氣泡,從而影響混床的出水水質(zhì)(若混合效果不佳時,可以重復(fù)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(yīng)填補樹脂。
混床出水指標(biāo)主要有兩項,一項是電導(dǎo)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(biāo)不穩(wěn)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(biāo)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(xué)清洗用檸檬酸溶液循環(huán)清洗的
2、混床的分層、再生規(guī)范、清洗合格、混合均勻=出水電導(dǎo)率合格。 3、如果是鐵中毒樹脂會發(fā)紅,多數(shù)原因是因為樹脂在使用過程中因設(shè)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(huán),也可浸泡,時間在5-8小時,把高價鐵變?yōu)榈蛢r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(guī)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(guān),樹脂失效程度越大,分層越容易。
若陰陽樹脂因互相粘結(jié)抱團無法分層時:緩慢打開小量潔凈壓縮空氣,再調(diào)節(jié)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(shù),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(guān)鍵和重要的步驟之一。
二、排除柱內(nèi)積水)
排水靜置沉降:關(guān)閉中間水泵及進水閥,打開中排閥、下排閥,排盡樹脂柱內(nèi)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(wù)必小心操作,戴上護目鏡、橡膠手套和口罩等,保持室內(nèi)通風(fēng);若濺到皮膚上用大量的水沖洗或及時就醫(yī)。
四、陰樹脂進堿
1、用純化水把pH =14的堿液配制好;2、調(diào)節(jié)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(guān)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(guān)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(guān)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(diào)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(guān)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(dāng)加大進酸流量,以使陽樹脂不發(fā)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(guān)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(guān)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(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時,關(guān)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(nèi)樹脂有節(jié)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(jié)束后,關(guān)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(chǎn)生氣泡,從而影響混床的出水水質(zhì)(若混合效果不佳時,可以重復(fù)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(zhì)指標(biāo)為終點。
八、再生過程中可能出現(xiàn)的問題及對策
1、樹脂混合后如果樹脂間有氣泡,可將柱內(nèi)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(dāng)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(yīng)予注意。混床允許工作壓力≤0.2MPa。
陰陽混合樹脂的有機物污染及處理方法1、強堿陰樹脂對有機物的吸著力。天然水中的有機物(以富維酸和腐殖酸為代表)經(jīng)過H+交換及除碳后,因pH值的降低,有機物幾乎全部以分子狀態(tài)存在于陰床進水中。因為腐殖酸分子量大,疏水性強,與強堿陰樹脂的苯乙烯-二乙烯苯聚合的骨架具有較強的吸附能力,同時,這些大分子的有機酸都含有多個羧酸基團,與OH型強堿陰樹脂的季胺基官能團也具有較強的化學(xué)親和力,因此使有機酸被強堿樹脂牢固地吸著于顆粒表面。強堿陰樹脂的骨架改為親水性的丙烯酸與二乙烯苯的聚合物,減少了骨架對有機酸吸附,會使有機酸的吸著率略有降低。如將OH型強堿陰樹脂改為Cl型,則因改變了有機酸與強堿陰樹脂的OH之間的酸堿中和反應(yīng),使化學(xué)親和力下降,樹脂對有機物的吸著率也會降低。這種基團型態(tài)對有機物吸著的影響大于骨架材質(zhì)的影響。
離子交換樹脂
2、有機物的再生洗脫。新的凝膠型強堿陰樹脂的對有機物的吸著率很高(95),洗脫率卻很低(15)。隨著運行周期的增加,吸著率基本不變,洗脫率雖從15上升到60以上。但是,到樹脂工作交換容量開始降低時,洗脫率也只有60,這說明有機物仍不斷地在樹脂上積聚,它會進一步降低樹脂的工作交換容量,并使出水質(zhì)量惡化。
離子交換樹脂
3、有機物特性的影響。分子量比較大的腐殖酸,一方面由于分子量大,親水性較差,另一方面因為所含的-COOH較少,所以它們主要是以范德華力吸附于樹脂的骨架上,難于洗脫。富維酸則因分子量小,含有的-COOH多,所以多以化學(xué)親和力與樹脂的多個交換基團相結(jié)合,再生過程中較容易被洗脫。對天然水中的有機物根據(jù)其在水中的溶解度,可以分為懸浮的、膠體的和溶解的三種。對于以物理吸附作用附著于樹脂表面的懸浮有機物,可以使用加強過濾或?qū)ξ廴镜臉渲M行空氣擦洗、超聲波清洗等方法去除。膠體的有機物一般是帶有負電荷的,它們的粒徑在0.2-1.0nm之間,對樹脂的污染既是物理性的,又是化學(xué)性的,可通過混凝澄清或超過濾的方法去除。溶解性的有機物是污染強堿陰樹脂的主要成分,它們以范德華力和化學(xué)親和力吸著于強堿陰樹脂,洗脫率低,終影響樹脂的工作交換容量和出水質(zhì)量。
離子交換樹脂
4、對樹脂工作交換容量的影響。由于強堿陰樹脂上有機物的不斷積聚,一方面部分交換基團被占據(jù),再生時不能洗脫,減少了樹脂的交換容量;另一方面這些有機物會在運行中不斷溶解,并因有機酸的酸性比H2SiO3強,而抵制強堿陰樹脂對H2SiO3的吸收,造成H2SiO3過早地在出水中漏過。因為陰床的失效終點是用SiO2的漏過量確定的,所以H2SiO3過早的漏過必然會使樹脂的工作交換容量降低。后者只降低樹脂的工作交換容量,而全交換容量不變。
5、對出水質(zhì)量的影響。被有機物污染的強堿陰樹脂,因為附著有許多大分子的有機酸,它們所含的部分被水中的礦質(zhì)酸所排代,這就造成出水電導(dǎo)率的升高。這一作用,一方面增加了清洗水的用量和清洗時間,另一方面有機酸溶入出水中也會造成出水質(zhì)量的降低。樹脂上附著的有機酸,也會逐漸溶于出水中,使出水的pH值降低,SiO2含量增大。