鍋爐軟水樹脂弱酸性陽離子交換樹脂
鍋爐軟水樹脂弱酸性陽離子交換樹脂
二、新樹脂的予處理：
新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當(dāng)樹脂與水、酸、堿或其它溶液相接觸時(shí)，上述可溶性雜質(zhì)就會(huì)轉(zhuǎn)入溶液中，在使用初期污染出水水質(zhì)。所以，新樹脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理。
鍋爐軟水樹脂弱酸性陽離子交換樹脂 陰陽混床純水設(shè)備中樹脂的應(yīng)用 混床是混合離子交換柱的簡(jiǎn)稱(ME)，是針對(duì)離子交換技術(shù)所設(shè)計(jì)的設(shè)備。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中，對(duì)體中的離子進(jìn)行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內(nèi)陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹脂酌情考慮選擇。混床也分為體內(nèi)同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運(yùn)行及整個(gè)再生過程均在混床內(nèi)進(jìn)行，再生時(shí)津達(dá)高速混床樹脂不移出設(shè)備以外，且陽、陰樹脂同時(shí)再生，因此所需附屬設(shè)備少，產(chǎn)水好、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。
陰陽混床純水設(shè)備工藝及津達(dá)高速混床樹脂
確將陰陽樹脂按一定比例均勻混合裝在一個(gè)交換器里。為了便于混合床中陽、陰樹脂的分層，混合床中陰、陽樹脂的濕真密度應(yīng)大于15%~20%，混合床中陰、陽樹脂裝填比例的原則是陰、陽樹脂同時(shí)失效，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)不同時(shí)，其比例要隨之調(diào)整。對(duì)于鍋爐給水處理的混合床，常用的樹脂體積比為：陰樹脂:陽樹脂=2:1;對(duì)于凝結(jié)水處理的混合床，由于進(jìn)水中有大量氨存在，其陰樹脂:陽樹脂=1:2。混合床的工作過程由反洗分層、再生、樹脂混合、正洗、交換運(yùn)行等操作驟組成。
1、混床的反洗分層
反洗分層是混合床運(yùn)行操作中的重要步驟。即向經(jīng)反洗預(yù)分離的樹脂內(nèi)加入介于兩種樹脂之間的溶液(如NaCI和NaOH溶液)，使小于溶液密度的各種大小顆粒的陰樹脂浮起，而使大于溶液密度的各種大小顆粒的陽樹脂沉于底部。
2、混床的再生
再生有三種方法。
A、 酸、堿分別經(jīng)陽、陰樹脂層的兩步法再生。(a)反洗分層后，從上部送入NaOH再生液再生陰樹脂，廢液從陰、陽樹脂分界處的排液管排出，為防止堿液污染陽樹脂，在再生同時(shí)，由底部通入清洗水通過陽樹脂由中間排液管排出;(b)從下部通入再生陽樹脂用的酸液，廢液同樣由分界處排液管排出，同樣為防止酸液污染陰樹脂，由上部送入清洗水通過陰樹脂層由中間排液管排出;(c)用除鹽水分別由底部和上部送入，自下而上清洗陽樹脂層至排水酸度降至0.5mmol/L以下為止，由上而下清洗陰樹脂層至排水OH-堿度降到0.5mmol/L為止。
B、酸、堿同時(shí)經(jīng)陽、陰樹脂層體內(nèi)再生(a)樹脂反洗分層后，再生時(shí)，由交換器上下同時(shí)送入再生用的堿液和酸液，分別經(jīng)陰、陽樹脂層后，由中間排液裝置同時(shí)排出;(b)清洗水亦同樣由交換器上下送入，分別經(jīng)陰、陽樹脂層后，由中間排水裝置同時(shí)排出。
C、陰陽樹脂移出體外再生：陰陽樹脂移出體外再生法是將陰樹脂移出混合床至的陰樹脂再生罐，然后送入再生液進(jìn)行再生。混合床再生劑比耗，陽樹脂一般為理論量的2倍，陰樹脂為理論量的3倍。
3、陰、陽樹脂的混合
樹脂混合時(shí)，先使交換器中的水高出樹脂層表面100~200mm，再通入潔凈的壓縮空氣，使分層的樹脂重新混合均勻，立即快速排水，迫使整個(gè)樹脂層迅速下落，以免陰、陽樹脂由于密度不同而在緩慢下沉?xí)r再次分層。
4、正洗
混合后的樹脂層要用除鹽水以10~20m/h的速進(jìn)行正洗，直至出水的電導(dǎo)率和硅酸含量合格時(shí)再投入運(yùn)行。
5、交換運(yùn)行
混合床的交換運(yùn)行一般在較高的速(一般為50~100m/h)下進(jìn)行。
樹脂津達(dá)ABS結(jié)構(gòu)和兩種工業(yè)生產(chǎn)法 上一篇：軟水器用離子交換樹脂破碎的主要原因
弱酸弱堿樹脂在除鹽水系統(tǒng)的應(yīng)用 為了從根本上解決這一問題，我們決定采用無頂壓逆再生工藝，將其中1套改為弱酸、弱堿樹脂，其工藝程為：過濾水→弱酸陽離子交換器→強(qiáng)酸陽離子交換器 脫碳弱堿陰離子交換器→強(qiáng)堿陰離子交換器→除鹽水箱。
1 原因分析
在離子交換設(shè)備技術(shù)中，我們一直采用001×7、201×7型離子交換樹脂，由于采用順再生，雖然操作簡(jiǎn)便，但樹脂的利用率低，底部樹脂再生不*，而逆再生時(shí)，底部樹脂接觸的是新鮮的再生液，再生度較高，上部樹脂接觸的是反離子濃度較小的入口水，交換能力也能得到充分利用，因此，樹脂的利用率較高。
弱酸、弱堿型離子交換樹脂結(jié)構(gòu)牢固，對(duì)有機(jī)大分子吸附性能強(qiáng)，再生時(shí)有機(jī)物容易釋放出來，且用較低濃度的酸、堿液再生即能達(dá)到較滿意的再生效果，且弱堿樹脂抗有機(jī)物污染的能力比強(qiáng)堿樹脂強(qiáng)。
設(shè)備改裝后，用強(qiáng)型樹脂再生后排出的廢液對(duì)其進(jìn)行再生，使得強(qiáng)型樹脂再生時(shí)排出的廢液得到了充分利用，降低了酸、堿廢液的濃度，對(duì)環(huán)境保護(hù)起到了一定的作用。
2 試驗(yàn)研究
我們?nèi)?.6kg的001×7型強(qiáng)酸樹脂，0.535kg的D113型弱酸樹脂，0.55kg的201×7型強(qiáng)堿樹脂和0.4kg的D301型弱堿樹脂，分別置于4個(gè)相同的40mm×60mm×400mm交換柱內(nèi)，按照所定工藝程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，結(jié)果顯示，采用弱酸-強(qiáng)酸-弱堿-強(qiáng)堿串聯(lián)運(yùn)行、逆再生的運(yùn)行方式，使得除鹽水水質(zhì)得到較大程度的改善，導(dǎo)電度由原來的5.0μs/cm降為0.9μs/cm左右，硅含量由原來的80μg/L降為40μg/L左右，制水周期比強(qiáng)酸-強(qiáng)堿串聯(lián)運(yùn)行時(shí)延長了2倍，使用弱酸、弱堿樹脂后，所排出的廢液酸度平均降低了90.74%，廢液堿度平均降低了74.13%，酸、堿廢液中和后排放，極大地減少了酸、堿廢液對(duì)環(huán)境的污染。
3 設(shè)備改造內(nèi)容
(1)在設(shè)備本體不動(dòng)的情況下，拆除原離子交換器內(nèi)的布酸、布?jí)A塑料裝置，將事先制作好的耐酸不銹鋼中排裝置固定安裝在設(shè)備內(nèi)的固定支架上。中排支管小孔速按0.1m/s計(jì)算，根據(jù)溶液進(jìn)出近似平衡公式：F孔V孔t=F設(shè)備V再生液t即可求出總開孔面積F孔，再根據(jù)小孔直徑d求出總開孔個(gè)數(shù)n=4F孔/πd2，中排裝置安裝完畢后，回填樹脂并裝填150mm厚的壓脂層。
(2)把2號(hào)陽、2號(hào)陰床內(nèi)的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿樹脂卸出，分別裝入弱酸、弱堿樹脂，將2號(hào)陽、2號(hào)陰床的出水管拆除，其出水分別與1號(hào)、3號(hào)陽床，1號(hào)、3號(hào)陰床的進(jìn)水管相連，設(shè)備上部原進(jìn)再生液管改為中間排水管及小反洗進(jìn)水管，增加中間排液閥及小反洗進(jìn)水閥。
(3)原廢酸、廢堿回收管路改為逆再生時(shí)的進(jìn)酸、進(jìn)堿管路，延長管道與酸、堿計(jì)量箱相接，其中，1號(hào)、3號(hào)陽，1號(hào)、3號(hào)陰床的排廢液管分別與2號(hào)陽、2號(hào)陰床進(jìn)再生液管相連，1號(hào)、3號(hào)床再生時(shí)排出的廢液作為2號(hào)床的再生液。
4 改造后遇到的問題及解決辦法
改造后，弱酸、弱堿樹脂也采用逆再生，設(shè)備投入運(yùn)行后，前幾個(gè)周期制水均不理想，導(dǎo)電度上升較快，制水周期明顯下降，出水水質(zhì)惡化。針對(duì)這種情況，我們對(duì)整個(gè)再生過程進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)再生時(shí)，強(qiáng)型樹脂床有壓力升高現(xiàn)象，超過0.2MPa，通過監(jiān)視孔觀察，樹脂再生時(shí)有亂層現(xiàn)象，且有時(shí)上部局部樹脂上下翻騰，影響樹脂再生效果，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因即是再生時(shí)強(qiáng)型樹脂床內(nèi)壓力升高，即：強(qiáng)樹脂床再生廢液以較低壓力通過弱樹脂床底部經(jīng)過石英砂、樹脂上升時(shí)，再生液阻力較大，出水不暢，導(dǎo)致強(qiáng)型樹脂床壓力升高。我們及時(shí)對(duì)設(shè)備的再生方式進(jìn)行了部分調(diào)整，將弱樹脂床的再生方式仍采用順再生，并進(jìn)行了運(yùn)行調(diào)試，采用L9(33)正交法進(jìn)行試驗(yàn)，選取酸耗、堿耗低而運(yùn)行周期長的工況參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行了分析比較：
(1)再生劑用量的確定。再生劑的用量多少直接影響樹脂的再生效果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，再生劑用量根據(jù)酸、堿比耗來進(jìn)行確定，酸比耗取1.1，堿比耗取1.25。
(2)再生液濃度的確定。理論上講，再生液濃度越高，再生越*，但實(shí)際上當(dāng)濃度超過一定值時(shí)，再生效果反而降低。因?yàn)樵偕簼舛仍礁撸瑢?duì)一定的再生液量來說，體積就減少了，就不能保證與樹脂有充分的接觸時(shí)間，并且各部分樹脂接觸再生液的量也不均勻，使得再生效果下降，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，我們選用再生液濃度為1.5%。
(3)再生液速的確定。當(dāng)再生劑用量和再生液濃度確定后，再生液用量即為一定值，則再生液的速對(duì)樹脂的再生效果有著直接的關(guān)系，因?yàn)樗僭酱螅偕鷷r(shí)間越短，再生液與樹脂的接觸時(shí)間越短，交換越不*;速過小，則通過樹脂的再生液時(shí)間越長，濃度下降，也起不到較好的再生效果。我們選取再生液速為4m/h。
5 運(yùn)行效果
設(shè)備投入運(yùn)行后，除鹽水水質(zhì)得到明顯提高，制水周期延長，平均60h，可達(dá)110h，下表為使用弱酸(D113)，弱堿(D301)樹脂后強(qiáng)酸、強(qiáng)堿樹脂床的變化情況見下表：
由上表可知，經(jīng)過弱酸、弱堿樹脂后強(qiáng)型樹脂的進(jìn)水條件得到了改善，硬度去除了67.5%，酸度去除了72%。使設(shè)備的制水周期延長了2~4倍，單臺(tái)設(shè)備制水量可達(dá)8000t左右。
6 經(jīng)濟(jì)效益
通過對(duì)離子交換設(shè)備進(jìn)行改造及優(yōu)工況的確定，取得了較好的效果，在設(shè)備數(shù)量和制水總量不變的條件下，全年用酸量由1681.26t降為991.3t，用堿量由1633.09t降為839.34t，制水成本由1.6元/t降為1.2元/t左右。每年可為公司節(jié)約費(fèi)用70多萬元，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
離子交換樹脂在使用過程中的常見問題 上一篇：津達(dá)離子交換樹脂的預(yù)處理過程
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