無頂壓逆流再生離子交換器再生效果的影響因素探討

1、無頂壓逆流再生離子交換器再生效果的影響因素探討 【摘 要】雖然反滲透技術(shù)在近幾年取得了很大的進(jìn)步，但在水的深度除鹽處理中，仍然主要使用離子交換方式。然而離子交換樹脂失效后再生所帶來的環(huán)境污染迫切需要解決。再生效果的好壞不僅對(duì)交換器出水水質(zhì)有直接的影響，而且在很大程度上決定著交換器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)影響無頂壓逆流再生離子交換器的再生效果因素進(jìn)行了研究及應(yīng)用，取得了明顯的效益。 【關(guān)鍵詞】水處理；離子交換；除鹽；無頂壓逆流；再生效果；影響因素 0 前言 近幾年，作為膜法水處理的反滲透（ro）技術(shù)以其能耗低，裝置簡(jiǎn)單，操作容易且易控制取得了很大的進(jìn)步。但傳統(tǒng)的離子交換水處理方式由于其投資費(fèi)用低，組合方

2、式多，處理水質(zhì)好，特別是在制備純水和高純水的除鹽系統(tǒng)深度處理中，仍然主要使用離子交換水處理，但離子交換樹脂失效后再生所帶來的環(huán)境污染問題迫切需要解決。 逆流再生離子交換器再生時(shí)再生液是從交換器底部進(jìn)入，自下而上通過交換樹脂層，然后從中間排液裝置排出。為了保證再生時(shí)不擾動(dòng)樹脂層，需要采用頂壓措施。通常，逆流再生離子交換器再生時(shí)根據(jù)頂壓方式的不同分為；空氣頂壓、水頂壓和無頂壓再生。而無頂壓逆流再生更是以其設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，自耗水量低而廣泛應(yīng)用。但無頂壓逆流再生時(shí)樹脂層容易發(fā)生擾動(dòng)，中排裝置采用小阻力分配，易偏流等缺點(diǎn)。本文將對(duì)影響無頂壓逆流再生離子交換器的再生效果因素進(jìn)行研究。 1 試驗(yàn)部分 1

3、.1 無頂壓逆流再生離子交換器的再生工藝流程 1.1.1 小反洗 啟動(dòng)交換器進(jìn)口水泵，開小反洗進(jìn)口閥，反洗出口閥洗至出水清。目的是松動(dòng)中排上部的壓脂層（壓實(shí)層），清除壓脂層截留的懸浮物。 1.1.2 大反洗（定期） 關(guān)閉小反洗進(jìn)口閥，緩慢開啟反洗進(jìn)口閥，使樹脂膨脹至上窺視孔中部，反洗時(shí)不得跑大顆粒樹脂，洗至出水清。 1.1.3 沉降放水 關(guān)閉反洗進(jìn)、出口閥，使樹脂沉降5min，開空氣閥 正排閥放水至上窺視孔中部立即關(guān)閉。 1.1.4 預(yù)噴射 啟動(dòng)再生泵，開再生泵出口閥，交換器進(jìn)酸（堿）閥，開中排閥，維持水位在上窺視孔中部。 2.1.5 進(jìn)再生液 開噴射器吸酸（堿）閥，控制好再生液流速、再生液濃

4、度、再生劑用量，接觸時(shí)間不少于40min。 1.1.6 置換 關(guān)吸酸（堿）閥，維持原噴射水流量置換至出水合格。目的是充分利用再生劑。 1.1.7 小正洗 關(guān)閉除中排閥外的所有閥門，開進(jìn)口閥、空氣閥，正洗至出水合格。 1.1.8 大正洗 關(guān)閉中排閥，開正排閥，正洗至出水合格后關(guān)閉正排閥、進(jìn)口閥?？赏度脒\(yùn)行或備用。 1.2 試驗(yàn)結(jié)果分析與討論 1.2.1 再生液流速 逆流再生離子交換器為了保證再生時(shí)樹脂層穩(wěn)定，必須采用空氣頂壓和水頂壓，這不僅增加了一套頂壓系統(tǒng)，而且操作也比較麻煩。實(shí)踐證明，如果將中間排液裝置上的孔開的足夠大，使這些孔的水流阻力較?。ㄐ∽枇Ψ峙洌┎⒖刂坪迷偕毫魉伲敲丛跓o頂壓情況

5、下逆流再生操作時(shí)樹脂層就不會(huì)發(fā)生擾動(dòng)。 再生液流速過高，除了會(huì)引起逆流再生離子交換器的樹脂亂層，還會(huì)縮短再生液與樹脂接觸時(shí)間，影響再生效果。但流速太低，再生產(chǎn)物不易排走，反離子濃度大，再生時(shí)間過長(zhǎng)，且易發(fā)生偏流，再生效果也不好。對(duì)于逆流再生交換器來說，再生液流速十分重要。筆者經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究，選取了一適當(dāng)值。表1為陰、陽(yáng)離子逆流再生交換器的適宜小孔流速和再生液流速。 1.2.2 再生液濃度 一般來說，再生液濃度高，再生效果好，但在再生劑用量固定的情況下，提高濃度必然會(huì)減少再生液與樹脂接觸的時(shí)間，反而降低再生效果，所以要選用適當(dāng)?shù)脑偕簼舛取?再生液濃度還與再生方式有關(guān)，一般對(duì)流再生固定床的再生液濃

6、度低于順流再生固定床和混合床所用的再生液濃度。表2為筆者經(jīng)過實(shí)踐后選取的不同再生方式離子交換器的最佳再生液濃度。 表1 交換器小孔、再生液流速 表2 交換器再生液濃度 2 運(yùn)行效果 1）通過對(duì)離子交換器技術(shù)改造的實(shí)施及再生工藝操作條件的優(yōu)化后，離子交換器出水完全符合gb15762001工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，且水質(zhì)優(yōu)于再生工藝操作條件優(yōu)化前。 2）通過對(duì)離子交換器再生工藝操作條件的優(yōu)化，從而改善了陽(yáng)床，陰床的運(yùn)行狀況。外排水減少，十分有利于廢液酸堿中和處理，確保了外排水100%達(dá)標(biāo)排放，消除了外排對(duì)排水主管道的腐蝕，充分利用和節(jié)約水資源，最大限度地保護(hù)了環(huán)境。 3 結(jié)束語(yǔ) 1）無頂壓逆流再生離子交換期再生工藝操作條件優(yōu)化后，明顯改善了陽(yáng)床，陰床運(yùn)行狀況。離子交換器運(yùn)行周期大大延長(zhǎng)，再生操作次數(shù)減少，成品水水質(zhì)指標(biāo)100%達(dá)標(biāo)，且水質(zhì)優(yōu)于再生工藝操作條件優(yōu)化前。 2）優(yōu)化再生工藝操作條件是提高無頂壓逆流再生離子交換器周期制水量，減少酸堿用量，降低成本，充分利用和節(jié)約水資源，減少污染源，保護(hù)好環(huán)境的關(guān)鍵。 【參考文獻(xiàn)】 1周本省.工業(yè)水處理技術(shù)m.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002. 2陳培康.給水凈化新工藝m.北京：中國(guó)