離子交換樹脂的再生

1、離子交換樹脂的再生一、常規(guī)的再生處理離子交換樹脂使用一段時間后，吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài)，就要進(jìn)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(dāng)控制再生劑用量，使樹脂的性能恢復(fù)到最經(jīng)濟合理的再生水平，通?？刂菩阅芑謴?fù)程 度為7080%。如果要達(dá)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(dāng)根據(jù)樹脂的種類、特性，以及運行的經(jīng)濟性，選擇適當(dāng)?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(dāng)多；而弱酸性或弱堿性樹脂則較

2、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(dāng)?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12%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

3、每升樹脂用 150 200gNaCl ,及34gNaOH。 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(jìn)反應(yīng)向另一方進(jìn)行，故提高再生液濃度可加速再生反應(yīng)， 并達(dá)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7080 c。它通過樹脂的流速一般為12BV/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）,待洗水排泊之后，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

4、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。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性化合物污染， 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0.51.0%,以溶解有機物。二、特殊的再生處理污染較嚴(yán)重的樹脂，可用酸或堿性食鹽溶液反復(fù)處理，如先用 10%N

5、aCl+1%NaOH堿鹽溶液 溶解有機物，再用4%HCl或分別用10%NaOH及1%HCl溶解無機物，隨后再用 10%NaCl+1%NaOH 處理，在約70 c下進(jìn)行。如果上述處理的效果未達(dá)要求，可用氧化法處理。即用水洗滌樹脂后，通入濃度為0.5%的次氯酸鈉溶液，控制流速24BV/h,通過量1020BV,隨即用水洗滌，再用鹽水處理。應(yīng)當(dāng)注意， 氧化處理可能將樹脂結(jié)構(gòu)中的大分子的連接鍵氧化，造成樹脂的降解，膨脹度增大，容易碎裂，故不宜常用。通常使用50周期后才進(jìn)行一次氧化處理。由于氯型樹脂有較強的耐氧化性，故樹脂在 氧化處理前應(yīng)用鹽水處理，變?yōu)槁刃?，這還可避免處理過程中的pH值變化，并使氧化作用

6、比較穩(wěn)定。三、再生廢液的處置糖廠用樹脂脫色，樹脂再生的廢液含有大量的色素和有機物，顏色很深。用原糖生產(chǎn)精糖時， 每100噸糖的再生廢液量約為69m3。要經(jīng)過處理才能排放（或循環(huán)），這也是一個難題。Bento詳細(xì)研究了用化學(xué)方法處理再生液，使色素和其他有機物沉淀，除去雜質(zhì)后再循環(huán)使用， 減少排放，并充分利用其中的氯化鈉。由于再生液中色素的濃度比糖汁中高10倍以上，液體數(shù)量較小，沒有糖液的粘性，并能容許強烈的條件如強堿性和高溫等而無需顧慮糖的分解， 用化學(xué)處理 比較方便。再生液加入510%容積的石灰乳（濃度為含CaO100g/l）,加熱到60 c并輕微攪拌，大 量的有色物沉淀析出。再加入碳酸鈉或二

7、氧化碳、磷酸鈉或磷酸并保持堿性，都可使較多的有色物 沉淀。處理后的液體添加少量食鹽可返回作樹脂的初級再生液，其后再用新的鹽水再生。對廢液的處理還研究過多種方法：用顆粒活性炭吸附，用次氯酸鈉、次氯酸鈣、 氯氣或臭氧將 它氧化，用超過濾或反滲透法分離它的有機物，或用粉狀樹脂吸附等。最近 Guimaraes等研究用 微生物將它的有色物降解，取得較好效果鈉型陽離子交換樹脂使用壽命及工作原理，陰陽 離子交換樹脂，全自動軟化水設(shè)備時間：2010-08-2113:40:17? 來源：東北亞水網(wǎng)？作者：中國軟水機網(wǎng)鈉型陽離子交換樹脂使用壽命及工作原理，陰陽離子交換樹脂，全自動軟化水設(shè)備?國內(nèi)目前常用的優(yōu)級陽離

8、子軟化樹脂為中英合資生產(chǎn)的漂萊特”鈉型陽離子交換樹脂，廠家提供的軟化水樹脂使用年限工業(yè)上為5-8年（理論值），實際運行當(dāng)中，樹脂受原水影響的主要原因為：A、原水管路一般為碳鋼管道，水與管路發(fā)生氧化反應(yīng)，生成鐵離子，進(jìn)入樹脂后，隨運行時間的延長，樹脂的功能交換基團(tuán)下降， 其表現(xiàn)為耗鹽量高，再生水質(zhì)差。B、樹脂反復(fù)再生：由于樹脂的長時間頻繁再生，每次再生時，樹脂間都做相互擦洗運動，受水壓及樹脂間的機械磨損，樹脂的交聯(lián)值（機械強度）逐漸下降，骨架變形，運行中其表現(xiàn)為出水有時為黃褐色，產(chǎn)水周期明顯縮短，再生效果不理想。C 、樹脂的理化值：聚合物骨架 聚苯乙烯-二乙烯苯功能基 聚苯乙烯磺酸基出廠型式 鈉

9、 型外觀 淡色球壯顆粒水份（鈉型）46-50%粒度 +1.2<5%;-0.3mm<1%全交（鈉型）膨脹率(Na+ - H+ )pH 穩(wěn)定性 0-14比重（鈉型）1.27操作溫度（鈉型）>1.9eq/L 濕樹脂>4.5eq/kg 干樹脂<5%<150 C?離子交換法的工作原理鈉離子交換軟化處理的原理是將原水通過鈉型陽離子交換樹脂，使水中的硬度成分Ca2+ 、 Mg2+ 與樹脂中的Na+ 相交換，從而吸附水中的Ca2+ 、 Mg2+ ，使水得到軟化。如以RNa 代表鈉型樹脂，其交換過程如下：2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+2RNa+Mg2+=R2Mg+2N

10、a+即水通過鈉離子交換器后，水中的Ca+ 、 Mg+ 被置換成Na+ 。當(dāng)鈉離子交換樹脂失效之后，為恢復(fù)其交換能力，就要進(jìn)行再生處理。再生劑為價廉貨廣的食鹽溶液。再生過程反應(yīng)如下：R2Ca+2NaCl=2RNa+CaCl2R2Mg+2NaCl=2RNa+MgCl2為了使您易于理解接受，以下的說法是盡量通俗的說法，與標(biāo)準(zhǔn)工具書的說法可能不盡一致（ 但不會出現(xiàn)技術(shù)性錯誤） 。離子交換樹脂是一種聚合物，帶有相應(yīng)的功能基團(tuán)。一般情況下，常規(guī)的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。當(dāng)水中的鈣鎂離子含量高時，離子交換樹脂可以釋放出鈉離子，功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合，這樣水中的鈣鎂離子含量降低，水的硬度下降。硬水就變

11、為軟水，這是軟化水設(shè)備的工作過程。當(dāng)樹脂上的大量功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合后，樹脂的軟化能力下降，可以用氯化鈉溶液流過樹脂，此時溶液中的鈉離子含量高，功能基團(tuán)會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結(jié)合，這樣樹脂就恢復(fù)了交換能力，這個過程叫作“再生 ”。由于實際工作的需要，軟化水設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)工作流程主要包括：工作 （有時叫做產(chǎn)水，下同）、反洗、吸鹽（再生）、慢沖洗（置換 ）、快沖洗五個過程。不同軟化水設(shè)備的所有工序非常接近，只是由于實際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎(chǔ)的軟化水設(shè)備都是在這五個流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來的（ 其中，全自動軟化水設(shè)備會增加鹽水重注過程） 。反洗：工作一段時

12、間后的設(shè)備，會在樹脂上部攔截很多由原水帶來的污物，把這些污物除去后，離子交換樹脂才能完全曝露出來，再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。這個過程一般需要5-15 分鐘左右。吸鹽 （再生 ）：即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統(tǒng)設(shè)備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動的設(shè)備是采用專用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸入 （只要進(jìn)水有一定的壓力即可）。在實際工作過程中，鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好，所以軟化水設(shè)備都是采用鹽水慢速流過樹脂的方法再生，這個過程一般需要30 分鐘左右，實際時間受用鹽量的影響。慢沖洗 （ 置換） ：在

13、用鹽水流過樹脂以后，用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部沖洗干凈的過程叫慢沖洗，由于這個沖洗過程中仍有大量的功能基團(tuán)上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據(jù)實際經(jīng)驗，這個過程中是再生的主要過程，所以很多人將這個過程稱作置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同，即30 分鐘左右?？鞗_洗：為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈，要采用與實際工作接近的流速，用原水對樹脂進(jìn)行沖洗，這個過程的最后出水應(yīng)為達(dá)標(biāo)的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15 分鐘。3 、特點管路簡化，節(jié)省占地空間；運行穩(wěn)定可靠；節(jié)約再生用鹽；運行費用低；免維護(hù)。適用性廣：可用于工業(yè)鍋爐、熱交換器、中央空調(diào)及食品、制藥、電子等行業(yè)4 、技術(shù)要求原水硬度：3-10mmol/L ；出水殘余硬度：00.03mmol/L ;工作壓力：0.2-0.6MPa ；工作溫度：2-50 ；自控電源：220V50Hz ；耗電量：10W ；樹脂型號：001X 7型強酸性陽離子交換樹脂；入口壓力低于0.2MPa 需加裝管道泵；設(shè)備總壓損：0.03MPa 。PH 范圍：1-14最高使用溫度：鈉型 0120。C型變膨脹率% ： （H+-Na+）8-10再生液濃度：NaCl ： 3-10% ； HC