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離子交換樹脂再生方法
常規(guī)的再生處理
離子交換樹脂(IONRESIN)使用一段時間后,吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài),寧夏吸附鋰樹脂,就要進行再生處理,用化學(xué)藥劑將樹脂所吸附的離子和其他雜質(zhì)洗脫除去,使之恢復(fù)原來的組成和性能。在實際運用中,為降低再生費用,要適當控制再生劑用量,使樹脂的性能恢復(fù)到z1ui經(jīng)濟合理的再生水平,通??刂菩阅芑謴?fù)程度為70~80%。如果要達到更高的再生水平,則再生劑量要大量增加,再生劑的利用率則下降。 樹脂的再生應(yīng)當根據(jù)樹脂的種類、特性,以及運行的經(jīng)濟性,選擇適當?shù)脑偕巹┖凸ぷ鳁l件。
樹脂的再生特性與它的類型和結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。強酸性和強堿性樹脂的再生比較困難,需用再生劑量比理論值高相當多;而弱酸性或弱堿性樹脂則較易再生,所用再生劑量只需稍多于理論值。此外,大孔型和交聯(lián)度低的樹脂較易再生,而凝膠型和交聯(lián)度高的樹脂則要較長的再生反應(yīng)時間。
再生劑的種類應(yīng)根據(jù)樹脂的離子類型來選用,并適當?shù)剡x擇價格較低的酸、堿或鹽。例如:鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生,用藥量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂);氫型強酸性樹脂用強酸再生,用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
氯型強堿性樹脂,主要以NaCl 溶液來再生,但加入少量堿有助于將樹脂吸附的色素和有機物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl 0.2%NaOH 的堿鹽液再生,常規(guī)用量為每升樹脂用150~200g NaCl ,及3~4g NaOH。OH型強堿陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。
樹脂再生時的化學(xué)反應(yīng)是樹脂原先的交換吸附的逆反應(yīng)。按化學(xué)反應(yīng)平衡原理,提高化學(xué)反應(yīng)某一方物質(zhì)的濃度,可促進反應(yīng)向另一方進行,故提高再生液濃度可加速再生反應(yīng),并達到較高的再生水平。
為加速再生化學(xué)反應(yīng),通常先將再生液加熱至70~80℃。它通過樹脂的流速一般為1~2 BV/h。也可采用先快后慢的方法,以充分發(fā)揮再生劑的效能。再生時間約為一小時。隨后用軟水順流沖洗樹脂約一小時(水量約4BV),待洗水排清之后,再用水反洗,至洗出液無色、無混濁為止。
一些樹脂在再生和反洗之后,要調(diào)校pH值。因為再生液常含有堿,樹脂再生后即使經(jīng)水洗,也常帶堿性。而一些脫色樹脂 (特別是弱堿性樹脂) 宜在微酸性下工作。此時可通入稀鹽酸,使樹脂 pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。 (IONRESIN)樹脂在使用較長時間后,由于它所吸附的一部分雜質(zhì)(特別是大分子有機膠體物質(zhì))不易被常規(guī)的再生處理所洗脫,逐漸積累而將樹脂污染,使樹脂效能降低。此時要用特殊的方法處理。例如:陽離子樹脂受含氮的兩1性1化合物污染,可用4%NaOH 溶液處理,將它溶解而排掉;陰離子樹脂受有機物污染,可提高堿鹽溶液中的NaOH 濃度至0.5~1.0%,以溶解有機物
樹脂的一般也稱樹脂的污染,分為下面三種情況:
1.無機物 無機物主要是由于銅、鐵、錳、鈣、鎂、鋁等鹽類在堿性環(huán)境下水解生成氫氧化物絮狀沉淀,水中硅含量高時生成硅膠,這些物質(zhì)堵塞樹脂孔道,吸附鋰樹脂報價,影響了樹脂的孔道擴散,當銅離子、鐵離子等重金屬離子存在時,還會使樹脂氧化,改變樹脂結(jié)構(gòu),吸附鋰樹脂供應(yīng)商,使樹脂喪失交換能力。
2.有機物 樹脂的有機物一般是針對陰離子交換樹脂而言。水中的有機物主要是動植物腐爛分解產(chǎn)生的腐殖酸、富維酸等帶負電基團的線形分子,其帶負電基團和陰樹脂帶正電的固定基團發(fā)生電性復(fù)合作用,緊緊地吸附在交換位置上。這些線形分子通常帶有多個負電基團,可以和樹脂的多處交換位置發(fā)生復(fù)合作用,形成一種卷曲物質(zhì)纏繞在樹脂孔結(jié)構(gòu)中,不但覆蓋了樹脂的官能基團,還堵塞了樹脂的孔道,使樹脂的交換能力下降,嚴重者會使離子交換反應(yīng)不能進行。采用一般清洗方法很難將其從樹脂孔道中消除掉,這種現(xiàn)象稱為“瓶頸效應(yīng)”。另外,強酸性陽樹脂被氧化的降解產(chǎn)物二乙烯苯及陽樹脂機械破碎形成的帶負電基團的膠狀物,也能使陰樹脂受到。
3.微生物 當樹脂儲存或長時間沒有進行再生時,吸附鋰樹脂,樹脂吸附了水中的藻類和微生物,這些微生物以樹脂內(nèi)硝1酸鹽、胺等為營養(yǎng)物迅速繁殖,微生物不但污染水質(zhì),還可以破壞樹脂結(jié)構(gòu),使樹脂降低或者喪失交換能力。因此為了減少樹脂的污染和,原水在進入交換柱之前應(yīng)進行一定的預(yù)處理。
離子交換樹脂的裝填
樹脂的裝填
1、離子交換器在裝填樹脂前要清理和檢查。確保所有接受樹脂的容器在裝樹脂前是清潔的并用去離子水淋洗過。
2、用去離子水將樹脂裝入再生塔中,在再生塔中加入去離子水,以使下部排水管免受樹脂的沖擊。建議用水力引入器將混合水的樹脂裝入容器。也可以“倒”入容器,但是要始終將液面保持在樹脂層上面。不要用機械泵裝填樹脂。速率z1ui大不超過1m/s,水和樹脂的混合比例>2:1。
3、確信去離子水的液面至少高于已經(jīng)裝入的樹脂床的0.5m以上。然后將樹脂浸泡在去離子水中至少2小時。浸泡時間越長越好,對樹脂無害。(對于弱堿性和中堿性樹脂(Lewatit MP 62,MonoPlus MP 64等)必須過夜使之浸泡透,防止反洗時損失樹脂。
4、浸泡結(jié)束后,仔細并反洗樹脂約30min。除去所有的樹脂細顆粒以及在裝填過程中帶入的外界雜質(zhì)。可能會有一些細樹脂,也可能沒有。反洗出口處不應(yīng)該有視窗,其會妨礙樹脂細顆粒的去除。所有的細顆粒必須反洗出容器。小心不要將好的樹脂也反洗出容器。陽樹脂的反洗流出液開始的時候可能是棕色的,不必擔(dān)心,這是磺酸樹脂的共有特點,繼續(xù)反洗,一直到反洗液澄清無細顆粒。推薦分步反洗,每次反洗50%的樹脂,反洗速率根據(jù)各樹脂的技術(shù)資料。陰樹脂和陽樹脂z1ui好使用兩個不同的反洗塔,防止交叉污染。
5、在所有的過程中,需要使用去離子水,如果沒有去離子水,先用原水反洗陽離子樹脂,然后用陽離子樹脂軟化后的原水,反洗和裝填陰樹脂。
6、第yi次使用樹脂前,使用倍量再生劑,再生樹脂。注意:只需要增加再生劑的量,不要增加再生劑的濃度。
7、由于樹脂在再生過程中會膨脹,所以推薦先裝填90%的樹脂,再生,淋洗,然后根據(jù)樹脂的膨脹程度補填剩余的樹脂
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