反滲透后處理工藝

1、反滲透后處理工藝目 錄 反滲透后處理工藝簡介 陰陽離子交換設備 混床 EDIPart 1 反滲透后處理工藝簡介 反滲透脫鹽技術進步和投資的降低，使之在我國的應用日益廣泛。再發(fā)電廠鍋爐補給水處理系統中，反滲透同離子交換除鹽系統的技術經濟比較，其結果已有定論。但不論使用何種高脫鹽率的反滲透元件，反滲透出水通常都需要進一步處理，處理的深度和形式主要取決于水的用途。 通常后處理為二級RO、陰陽離子交換設備、混床、電去離子（EDI）。一、陰陽離子交換設備一、陰陽離子交換設備陰陽離子交換設備都是用有機合成方法制成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯)，通過聚合反應生成具有三維空間立體網絡結構的骨架，再在骨架上

2、導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或堿性基團)而制成。Part 2 陰陽離子交換設備二、陰陽離子交換樹脂二、陰陽離子交換樹脂 離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。大多數制成顆粒狀，也有一些制成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.31.2mm 范圍內，大部分在0.40.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性)，化學性質也很穩(wěn)定，在正常情況下有較長的使用壽命。 離子交換樹脂中含有一種(或幾種)化學活性基團，它即是交換官能團，在水溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)或陰離子(如OH或Cl)，同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子。即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換，從而將溶液中的離子

3、分離出來。三、離子交換樹脂的運輸貯存三、離子交換樹脂的運輸貯存離子交換樹脂內含有一定量的水份，在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應先用濃食鹽水（10%）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放于水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。 在長期貯存中，強型樹脂應轉變成鹽型，弱型樹脂可轉變成相應的氫型或游離堿型也可轉為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中，應保持在5-40C的溫度環(huán)境中，避免過冷或過熱，影響質量。若冬季沒有保溫設備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據氣溫而定。四、運行前預處理四、運行前預處理 由于在合成樹脂過程中，樹脂表面及空隙中混摻有低分子和一些無機

4、雜質(如銅、鐵等)、高分子單體物質，以及致孔劑等，因此樹脂在正式投入運行之前，必須將這些雜質除去，否則在使用過程中會以各種方式污染樹脂。特別應當指出，在含鉻廢水中，因鉻酸是一種氧化劑，如樹脂中有銅、鐵，便有催化氧化作用，從而加快樹脂氧化。 預處理方法為：熱水洗滌、酸堿處理。樹脂用熱水洗滌后裝填進柱，再用酸、堿處理。陽樹脂用1mol/LHCL緩緩流過樹脂層，用量約為樹脂體積的23倍，約2小時流完，用水稍淋洗后，再用1mol/LNaOH流過樹脂層，用量和流速同前。堿流完后，用水淋洗至出水ph9左右，再用1mol/LHCL或0.5mol/LH2SO4將樹脂轉成H+型，用量為樹脂體積的34倍，流速與前

5、同。酸流完后，用水淋洗至出水ph6以上時，即可投入運行。對于陰離子交換樹脂水洗后的酸、堿處理次序，可采用堿酸堿次序，酸、堿用量及流速，強堿樹脂與強酸樹脂相對應，弱堿樹脂與弱酸樹脂相對應。五、離子交換樹脂的再生五、離子交換樹脂的再生 離子交換劑失效后通過再生來恢復離子交換能力，常用再生方式有順流再生與逆流再生。(一)順流再生 離子交換樹脂,軟化樹脂,漂萊特樹脂 順流再生時原水與再生液流過交換劑層的方向相同。因此在再生液流過交換劑層時首先接觸到的是交換劑層上部完全失效的已包含上部交換劑層被置換出來的離子，影響交換劑層下部的再主度(再生度指離子交換劑層中已再生離子量與全部交換容量的比值)，造成處理水

6、質降低、再生劑耗量增加。順流再生離子交換設備簡單，工作可靠，但受原水水質組分影響大，再生效果換容量不能得到充分利用。而再生后，下部再生度最低，為了提高出水質量和工作交換容量，必須增加再生劑的耗量。 (二)逆流再生 原水從交換器上部進人與再生液的方向相反，逆流再生(也稱對流再生)過程逆流再生的優(yōu)點：與順流再生比較，采用逆流再生提高了再生劑利用率，降低再生劑耗量30%-50%；提高出水質量;降低清洗水耗量30%50%降低再生廢液排放量與排放濃度，排放再生廢液中酸、堿濃度小于1%。Part 3 混床 混床是混合離子交換柱的簡稱，是針對離子交換技術所設計的設備。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換

7、樹脂混合裝填于同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內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。一、混床結構示意圖一、混床結構示意圖二、混床的再生二、混床的再生1 反洗分層 混床裝置運行操作中的關鍵問題之一就是如何將失效的陰陽樹脂分開，以便分別通入再生液再生。在火力發(fā)電廠水處理中，目前都是用火力篩分法對陰陽樹脂進行分層。這種方法是借反洗的水力將樹脂懸浮起來，使樹脂達到一定的膨脹率，利用陰陽樹脂的濕真密度差達到分層目的。陰樹脂密度較陽樹脂小，分層后陰樹脂在上，陽樹脂在下，所以只要控制

8、適當，可以做到兩層樹脂間有一個明顯界面。 反洗開始時，流速宜小，待樹脂層松動后，逐漸加大流速到10m/h左右，使整個樹脂層膨脹率在50%-70%，維持10-15分鐘，一般即可達到較好的分離效果。 2 再生 （1） 兩步法： 指再生時酸堿再生液不是同時進入交換器，而是分別進入。它又分為堿液流過陰陽樹脂兩步法和酸堿先后分別通過陰陽樹脂兩步法。在大型裝置中一般采用后者。其操作過程如圖：具體作法是，在反洗分層后，放水至樹脂表面上約10cm處，從上部進入堿液再生陰樹脂，廢液從陰陽分界處中排管排出，接著按同樣的流程清洗陰樹脂。直至排水的OH降至0.5mmol/L以下。在上述過程中，也可用少量水自下部通過陽

9、樹脂層，以減輕堿液對陽樹脂的污染。然后，由底部進酸再生陽樹脂，廢液也由中排管排出。同時為防止酸液進入已再生好的陰樹脂層中，需繼續(xù)由上部通以小流量水清洗陰樹脂。陽樹脂的清洗流程也和再生時相同。清洗至排水酸度降到0.5mmol/L以下為止。最后進行整體正洗，即從上進水底部排水，直至出水電導率小于1.5s/cm為止.在正洗進程中,有時為提高正洗效果,可進行一次2-3分鐘短時間反洗，以消除死角殘液。v（2） 同時再生法 再生時，由上下同時送入酸堿液，并接著進清洗水，使之分別經陰陽樹脂層后，由中排管排出。采用此方法時，若酸液進完后，堿液未進完時，下部仍應以同樣流速通清洗水，以防堿液串入下部污染已再生好的

10、陽樹脂。如圖：3 陰陽樹脂的混合 樹脂經再生和清洗后，在投入運行前必須將分層的樹脂混合均勻。通常用從底部通入壓縮空氣的辦法攪拌混合。這里的壓縮空氣應經過凈化處理，以防其中有油類雜質污染樹脂。壓縮空氣一般采用0.1-0.15MPa,流量為2.0-3.0m3/(m2.S) 混合時間主要視樹脂是否混合均勻為準，一般為0.5-10分鐘時間,過長容易磨損樹脂。 為達到較好的混合效果，混合前應先將交換器中的水面下降到樹脂層表面上100-150mm處。此外，為防止樹脂在沉降過程中又重新分離而影響其混合程度，除必須通入適當的壓縮空氣，并保持一定時間外，尚需足夠大的排水速度，迫使樹脂迅速降落，避免樹脂重新分離。

11、若樹脂下降時，采用頂部入水，對加速其沉降也有一定效果。4 正洗 混合的樹脂層，還要用除鹽水以10-20m/h流速正洗，直至出水合格后（如SiO2含量低于20g/L，電導率小于0.2S/cm）,方可投入運行。正洗初期，由于排出水渾濁，可將其排入地溝，待排水變清后，可回收利用。Part 4 EDI設備電去離子法（EDI）作為一種水處理技術在各種領域已有10余年的商業(yè)運行經驗，它是一種利用電能對水質進行凈化處理的技術 。EDI膜堆中各膜對為板框式組裝，每個膜對由精選的離子交換膜（一張陽膜、一張陰膜）及允許水流通過和促進水流在流道中湍流的隔柵組成。另外，交錯的膜對間填充滿象混合離子交換樹脂之類的離子化導電物質。膜對中對進水起純化作用的單元稱為淡水室，起聚集離子作用的單元稱為濃水室。多個膜對構成一個膜堆，膜堆