如何提高陰陽床再生水平

1、陰陽床再生陰陽床再生 一級除鹽系統(tǒng)簡介：一級除鹽系統(tǒng)簡介： 一級一級化學除鹽系統(tǒng)由化學除鹽系統(tǒng)由陽子交換陽子交換器、器、 除碳器和陰離子交換器除碳器和陰離子交換器所所 組成組成，其組合，其組合 方式分為單元方式分為單元制，共三個單元。制，共三個單元。 圖圖 一級復床除鹽系統(tǒng)一級復床除鹽系統(tǒng) 11陽陽床進水；床進水； 22強酸性強酸性H H型陽離子交型陽離子交 換器換器； 3 3除碳器；除碳器； 44中間水箱；中間水箱； 55中間水泵；中間水泵； 66強堿性強堿性OHOH型陰離子交型陰離子交 換器換器 公司陽床離公司陽床離子交換子交換器簡介器簡介 排水裝置排水裝置 壓脂壓脂層層200mm200m

2、m 進水裝置進水裝置 反洗空間反洗空間 中間排液裝置中間排液裝置 樹脂樹脂層層 2230mm2230mm 逆流再逆流再生陽離生陽離子交換器結構圖子交換器結構圖 進水裝置的作用：是均勻分布進水 于交換器的過水斷面上。另一個作 用是均勻收集反洗排水。 排水裝置的排水裝置的作用：作用：是是均勻收集處理均勻收集處理 好的水；另一個作用是均勻分配反好的水；另一個作用是均勻分配反 洗進水。洗進水。 中間排液裝置的作用中間排液裝置的作用：中間排液裝：中間排液裝 置對逆流再生離子交換器運行效果置對逆流再生離子交換器運行效果 有較大影響，其作用是均勻排出再有較大影響，其作用是均勻排出再 生液，防止樹脂亂層、流失

3、外，還生液，防止樹脂亂層、流失外，還 應有足夠的強度，安裝時應保證在應有足夠的強度，安裝時應保證在 交換器內(nèi)呈水平交換器內(nèi)呈水平狀態(tài)狀態(tài)。 壓脂層的壓脂層的作用：作用：過濾過濾掉水中的懸浮掉水中的懸浮 物及機械雜質；使進水通過壓脂層物及機械雜質；使進水通過壓脂層 均勻作用于樹脂層表面；防止樹脂均勻作用于樹脂層表面；防止樹脂 在逆流再生中亂層。在逆流再生中亂層。 石英砂石英砂 公司陰離子交換器簡介：公司陰離子交換器簡介： 壓脂層壓脂層 進水裝置進水裝置 反洗空間反洗空間 中間排液裝置中間排液裝置 樹脂樹脂層層 2400mm2400mm 排水裝置排水裝置 逆流再生陰離子交換器示意圖逆流再生陰離子交

4、換器示意圖 陰離子交換陰離子交換器與陽器與陽 離子交換器一樣是逆流離子交換器一樣是逆流 再生工藝，其操作步驟再生工藝，其操作步驟 與陽離子交換器相同。與陽離子交換器相同。 其交換器結構示意圖與其交換器結構示意圖與 陽離子交換器也相同。陽離子交換器也相同。 石英砂石英砂 逆流再生工逆流再生工藝流程及操作藝流程及操作過程：過程： 小反洗小反洗放水放水進再生液進再生液逆向置換逆向置換 去除陽離子、去除陽離子、陰離子，陰離子， 恢復樹脂的交換能力。恢復樹脂的交換能力。 大正洗大正洗 備用備用 小正洗小正洗 大反洗大反洗 松動中排以上樹脂，松動中排以上樹脂， 去除懸浮物及破碎樹去除懸浮物及破碎樹 脂，使

5、樹脂表面平整。脂，使樹脂表面平整。 去去除殘留在壓脂層中除殘留在壓脂層中 的再生廢液。的再生廢液。 去去除殘留再生產(chǎn)物，除殘留再生產(chǎn)物， 充分利用再生液。充分利用再生液。 流量逐漸調(diào)大至流量逐漸調(diào)大至80t/h80t/h， 正洗至合格。正洗至合格。 松動整個床體的樹脂，防止松動整個床體的樹脂，防止 偏流，去除懸浮物及破碎樹偏流，去除懸浮物及破碎樹 脂。注意流量的調(diào)整要由小脂。注意流量的調(diào)整要由小 到大緩慢進行。到大緩慢進行。 酸酸耗：使交換劑恢復耗：使交換劑恢復molmol的離子交換能力，所消耗的酸的克數(shù)。的離子交換能力，所消耗的酸的克數(shù)。 酸酸的克數(shù)的克數(shù) 酸耗（酸耗（g gmolmol）

6、周期周期制水量制水量(L)(L)（陽床出口平均酸度陽床進口平均堿度）（陽床出口平均酸度陽床進口平均堿度）(mol/(mol/) ) 比耗：再生劑的實際酸耗與理論酸耗（酸的摩爾質量）的比值。在實際中常用平均比耗來表示比耗：再生劑的實際酸耗與理論酸耗（酸的摩爾質量）的比值。在實際中常用平均比耗來表示 。 HClHCl酸耗酸耗 HClHCl比耗比耗 = = 36.5 36.5 堿的克數(shù)堿的克數(shù) 堿耗（堿耗（gmol） 周期周期制水量制水量(L)（陰床進水平均酸度（陰床進水平均酸度0.2）(mol/) 堿耗堿耗 再生的經(jīng)濟指標再生的經(jīng)濟指標 堿耗堿耗：使交換劑恢復：使交換劑恢復mol的離子交換能力，所

7、消耗堿的克數(shù)的離子交換能力，所消耗堿的克數(shù) 。 NaOHNaOH比耗比耗= = 40 床體運行、再生原理床體運行、再生原理 在離子交換過程中，水中的陽離子（如在離子交換過程中，水中的陽離子（如Na+Na+、 Ca2+Ca2+、 K+K+、 Mg2+Mg2+、Fe3+Fe3+等）與陽離子交換樹脂上等）與陽離子交換樹脂上 的的H+ H+ 進行交換，水中陽離子被轉移到樹脂上，而進行交換，水中陽離子被轉移到樹脂上，而 樹脂上的樹脂上的H+H+交換到水中。交換到水中。 水中的陰離子（如水中的陰離子（如Cl-Cl-、HCO3-HCO3-等）與陰離子交等）與陰離子交 換樹脂上的換樹脂上的OH-OH-進行交換

8、，水中陰離子被轉移到樹進行交換，水中陰離子被轉移到樹 脂上，而樹脂上的脂上，而樹脂上的OH- OH- 交換到水中。而交換到水中。而H+ H+ 與與OH- OH- 相結合生成水，從而達到脫鹽的目的。樹脂在使用相結合生成水，從而達到脫鹽的目的。樹脂在使用 一段時間后，要進行再生處理，即用化學藥品使離一段時間后，要進行再生處理，即用化學藥品使離 子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回 復原來狀態(tài)，以供再次使用。復原來狀態(tài)，以供再次使用。 離子交換反應的方程式離子交換反應的方程式 陽離子交換樹脂：陽離子交換樹脂： 2RH + Ca(HCO2RH + C

9、a(HCO3 3) )2 2 R R2 2Ca +2 HCOCa +2 HCO3 3- - + 2H+ 2H+ + 2RH + Mg(HCO2RH + Mg(HCO3 3) )2 2 R R2 2Mg+ 2 HCOMg+ 2 HCO3 3- - + 2H+ 2H+ + 2RH + CaCl2RH + CaCl2 2 R R2 2Ca + 2HCa + 2H+ + + Cl + Cl- - 2RH + MgSO2RH + MgSO4 4 R R2 2Mg +2 HMg +2 H+ + + SO + SO4 42- 2- 陰離子交換樹脂：陰離子交換樹脂： ROH + HCOROH + HCO3 3

10、- - RHCO RHCO3 3 + OH + OH- - ROH + ClROH + Cl- - RCl + OH RCl + OH- - 2ROH + SO2ROH + SO4 42- 2- R R2 2SOSO4 4 + 2OH + 2OH- - 運行制水時反應向右進行，再生時反應向左進行。運行制水時反應向右進行，再生時反應向左進行。 運行運行 再生再生 陽離子交換樹脂運行與再生時離子轉移的示意圖陽離子交換樹脂運行與再生時離子轉移的示意圖 運行時運行時再生時再生時 影響再生效果的因素影響再生效果的因素 再生劑種類再生劑種類 再生方式再生方式 再生劑用量再生劑用量 再生劑濃度再生劑濃度 再

11、生劑流速再生劑流速 再生劑溫度再生劑溫度 再生劑純度再生劑純度 （1 1）再生劑種類）再生劑種類 強酸強酸性陽樹脂用性陽樹脂用HClHCl或或H H2 2SOSO4 4等強酸及等強酸及NaClNaCl、NaNa2 2SOSO4 4再生；再生； 弱酸弱酸性陽樹脂用性陽樹脂用HClHCl、H H2 2SOSO4 4再生；再生； 強堿強堿性陰樹脂用性陰樹脂用NaOHNaOH等強堿及等強堿及NaClNaCl再生，再生， 弱堿性陰樹脂用弱堿性陰樹脂用NaOHNaOH，NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3等再生等再生。 （2 2）再生方式對再生的影響）再生方式對再生的影響 順流再生順流

12、再生 特點：特點：設備簡單，操作方便，工作設備簡單，操作方便，工作可靠；可靠； 再生劑用量多，再生效率低，出水水質較差。再生劑用量多，再生效率低，出水水質較差。 逆流再生逆流再生 特點：再生劑耗量少特點：再生劑耗量少( (比順流法少比順流法少4040左右左右) )，自用水量，自用水量 少少( (比順流法少比順流法少4040至至5050) )，再生效率，再生效率 高高, ,而且能保證出水質量，而且能保證出水質量， 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%1%； 設備較復雜，操作控制較嚴格。設備較復雜，操作控制較嚴格

13、。 公司公司陰陽床再生方式為：逆流再生。陰陽床再生方式為：逆流再生。 （3 3）再生劑的用量對再生的影響）再生劑的用量對再生的影響 從從理論分析，再生劑用量應與樹脂工作交換容量相當，但實際上由理論分析，再生劑用量應與樹脂工作交換容量相當，但實際上由 于交換反應是可逆的，再生劑用量需遠遠超過理論用量才能滿足足夠的于交換反應是可逆的，再生劑用量需遠遠超過理論用量才能滿足足夠的 再生度要求，再生劑的比耗增加，再生度要求，再生劑的比耗增加，可可 以以提高交換樹脂的再生程度，但當提高交換樹脂的再生程度，但當比比 耗耗增加到一定程度后，再繼續(xù)增加增加到一定程度后，再繼續(xù)增加比比 例例，再生程度提高很少，所

14、以用，再生程度提高很少，所以用過高過高 的的比耗是不經(jīng)濟的，因此，實際比耗是不經(jīng)濟的，因此，實際操作操作 過程過程中通常再生劑用量為理論用量中通常再生劑用量為理論用量的的 1.1-1.51.1-1.5倍，樹脂的工作交換容量倍，樹脂的工作交換容量可可 以恢復以恢復到原來的到原來的70%-85%70%-85%。實驗證明，再生劑用量越多，再生效率越高。實驗證明，再生劑用量越多，再生效率越高。 但當再生劑用量增加到一定值后，再生效率隨再生劑用量增長不大。因但當再生劑用量增加到一定值后，再生效率隨再生劑用量增長不大。因 此再生劑用量過高既不經(jīng)濟也無必要此再生劑用量過高既不經(jīng)濟也無必要。 （4 4）再生劑

15、濃度對再生的影響）再生劑濃度對再生的影響 一般而言一般而言，再生劑的濃度越大，再生程度越高，但當再生劑的用量，再生劑的濃度越大，再生程度越高，但當再生劑的用量 一定時，再生劑濃度增高，會一定時，再生劑濃度增高，會使使 再生液再生液的體積流量減少，與的體積流量減少，與樹脂樹脂 的接觸時間的接觸時間縮短而且可能產(chǎn)生縮短而且可能產(chǎn)生不不 均勻的再生均勻的再生反應，再生濃度過高反應，再生濃度過高， 壓縮離子交換樹脂壓縮離子交換樹脂的交換基團的交換基團， 再生效果下降再生效果下降，導致制水周期，導致制水周期縮縮 短短，再生，再生次數(shù)次數(shù)增加，酸堿用量增加，酸堿用量增增 大大，所以，所以生產(chǎn)上生產(chǎn)上需要合

16、理的需要合理的控制控制 再生再生劑的濃度劑的濃度。( (陽床：酸濃度陽床：酸濃度2.5%3.52.5%3.5；陰床；陰床：2.02.0%-3.5%-3.5) )。 量量 （5 5）再生劑流速對再生的影響）再生劑流速對再生的影響 再生再生劑的流速應控制適宜以保證再生反應充分，再生劑的流速應控制適宜以保證再生反應充分，再生 反應流速主要取決于離子的擴散速度，但同時與離子的價反應流速主要取決于離子的擴散速度，但同時與離子的價 態(tài)有關，一般價態(tài)越高所需反應時間越長，再生劑流速快，態(tài)有關，一般價態(tài)越高所需反應時間越長，再生劑流速快， 有利于離子的擴散有利于離子的擴散, ,但卻減少再生劑與樹脂的接觸時間，

17、再但卻減少再生劑與樹脂的接觸時間，再 生效果反而可能降低。有時流速過快，再生劑成倍增加，生效果反而可能降低。有時流速過快，再生劑成倍增加， 也難得到好的再生效果。流速太小則不利于離子擴散也難得到好的再生效果。流速太小則不利于離子擴散, ,再生再生 效果也會受到影響，一般流速控制在效果也會受到影響，一般流速控制在3 3至至5 5米米/ /小時小時, ,陽床再陽床再 生流速偏向上限，陰再生流速偏向下限。溫度低流速不宜生流速偏向上限，陰再生流速偏向下限。溫度低流速不宜 過高過高. .新的樹脂、大反洗之后第一次再生，流速要控制低一新的樹脂、大反洗之后第一次再生，流速要控制低一 點，點， 防止亂層。防止

18、亂層。 （6 6）再生劑溫度對再生的影響）再生劑溫度對再生的影響 提高提高再生液的溫度，能同時加快內(nèi)擴散和外擴散，對提高樹脂再生液的溫度，能同時加快內(nèi)擴散和外擴散，對提高樹脂 再生效果有利，一般均在常溫下再生。陰樹脂再生時，所用再生液再生效果有利，一般均在常溫下再生。陰樹脂再生時，所用再生液 的溫度和再生時間，對再生程度的影響要比陽樹脂大。陰離子交換的溫度和再生時間，對再生程度的影響要比陽樹脂大。陰離子交換 樹脂提高再生液的溫度可以改善對硅酸的再生效果和縮短再生時間，樹脂提高再生液的溫度可以改善對硅酸的再生效果和縮短再生時間， 但溫度太高易使樹脂的交換基團分解，影響其交換容量的使用壽命。但溫度

19、太高易使樹脂的交換基團分解，影響其交換容量的使用壽命。 實踐證明，再生和清洗的最佳溫度對于工型強堿性陰實踐證明，再生和清洗的最佳溫度對于工型強堿性陰樹脂樹脂35503550 ， IIII型為型為(35(35士士3)3)在動態(tài)陰離子交換過程中，在動態(tài)陰離子交換過程中，HSiO-3HSiO-3在樹脂層中的在樹脂層中的 分布情況與其他陰離子有些不同。分布情況與其他陰離子有些不同。HSiO-3HSiO-3雖然主要是被下層的陰樹雖然主要是被下層的陰樹 脂吸附著，但就是在最上層的樹脂中也有少量吸附。同理，再生時，脂吸附著，但就是在最上層的樹脂中也有少量吸附。同理，再生時， 樹脂層中硅酸氫根被置換出來的速度

20、也就比較緩慢。堿液不加熱要樹脂層中硅酸氫根被置換出來的速度也就比較緩慢。堿液不加熱要 增加再生劑的耗量。增加再生劑的耗量。 （7 7）再生劑純度對再生的影響）再生劑純度對再生的影響 再生再生劑純度對交換劑的再生程度和出水質量影響很大，劑純度對交換劑的再生程度和出水質量影響很大， 如果如果 再生劑質量不好，含有大量反離子或其他雜質離子時，再生劑質量不好，含有大量反離子或其他雜質離子時， 再生程度再生程度 就會降低。如陰床再生如果就會降低。如陰床再生如果NaOHNaOH溶液中含有溶液中含有1%-2%1%-2%氯氯 化物（主要化物（主要 是是NaClNaCl），用來再生陰離子交換樹脂，再生的效），用

21、來再生陰離子交換樹脂，再生的效 果就很差，可以果就很差，可以 使樹脂的交換容量降低使樹脂的交換容量降低15%15%，嚴重的甚至降低，嚴重的甚至降低 50%50%。使得交換劑的。使得交換劑的 再生周期大大縮短如再生周期大大縮短如NaOHNaOH中含氯化物過多中含氯化物過多 時，由于時，由于ClCl對于強堿對于強堿 性陰樹脂的親合力是性陰樹脂的親合力是OHOH對陰樹脂親對陰樹脂親 和力的和力的2020倍左右。因此，被倍左右。因此，被 樹脂吸附之后，就難以洗脫而殘樹脂吸附之后，就難以洗脫而殘 留于樹脂中，因而大大降低了樹留于樹脂中，因而大大降低了樹 脂的工作交換容量和周期制脂的工作交換容量和周期制

22、水量，再生周期大大縮短，而且提高水量，再生周期大大縮短，而且提高 了制水成本。了制水成本。 新樹脂的預處理新樹脂的預處理 離子交換樹脂離子交換樹脂中常中常 含有少量的低相對分子含有少量的低相對分子 質量聚合物及未參與聚質量聚合物及未參與聚 合的單體。所以當新離合的單體。所以當新離 子交換樹脂與水和酸、子交換樹脂與水和酸、 堿等溶液相接觸時，這堿等溶液相接觸時，這 些低分子聚合物和單體些低分子聚合物和單體 就會轉入溶液中，影響就會轉入溶液中，影響 水處理的質量水處理的質量。 由于由于包裝、運輸?shù)劝b、運輸?shù)?原因，離子交換樹脂還原因，離子交換樹脂還 可能含有少量的無機雜可能含有少量的無機雜 質質

23、( (如鐵等如鐵等) ) 樹脂的污染及處理樹脂的污染及處理 懸浮物的污堵及懸浮物的污堵及處理處理 鐵的污染及鐵的污染及處理處理 硅的污染及硅的污染及處理處理 油的污染及油的污染及處理處理 有機物的污染及處理有機物的污染及處理 （1 1）懸浮物污染及處理）懸浮物污染及處理 污染的原因污染的原因污染的特征污染的特征污染的預防污染的預防污染后的處理污染后的處理 原水中的懸浮物原水中的懸浮物 較多較多 1 1、水流阻力，水流阻力， 增大運行壓降增大運行壓降； 2 2、會覆蓋在樹會覆蓋在樹 脂顆粒的表面，脂顆粒的表面， 因而降低樹脂的因而降低樹脂的 工作交換容量。工作交換容量。 原水的預處理原水的預處理

24、。增加反洗次數(shù)和增加反洗次數(shù)和 時間或使用壓縮時間或使用壓縮 空氣擦空氣擦。 （2 2）鐵鐵的污染及處理的污染及處理 污染原因污染原因污染后的特征污染后的特征污染的預防污染的預防污染后的處理污染后的處理 陽樹脂：陽樹脂： 1 1、原水帶入的原水帶入的 鐵離子鐵離子； 2 2、再生用、再生用鹽酸鹽酸 中中帶帶的的Fe3+Fe3+； 陰樹脂：陰樹脂： 1 1、NaohNaoh中含鐵中含鐵 高；高； 2 2、堿在貯存和堿在貯存和 輸送過程中與鐵輸送過程中與鐵 容器、管道（無容器、管道（無 防腐層）接觸防腐層）接觸 1 1、外觀為深棕外觀為深棕 色，嚴重時可以色，嚴重時可以 變?yōu)楹谏優(yōu)楹谏?2 2

25、、壓降增加；、壓降增加； 3 3、交換容量下、交換容量下 降。降。 1 1、減少陽床進、減少陽床進 水的含鐵量水的含鐵量； 2 2、對輸送管道、對輸送管道 及貯槽應防腐措及貯槽應防腐措 施施； 3 3、控制再生液、控制再生液 中鐵含量。中鐵含量。 進行進行浸泡、浸泡、酸洗酸洗 （樹脂床體積樹脂床體積 0.50.5倍的倍的10%HCl10%HCl 溶液浸泡、清溶液浸泡、清 洗）洗）。 （3 3）硅硅的污染及處理的污染及處理 污染原因污染原因污染的特征污染的特征污染的預防污染的預防污染后的處理污染后的處理 一般發(fā)生在陰床，一般發(fā)生在陰床， 陰床的強堿樹脂陰床的強堿樹脂 再生不當、失效再生不當、失效 的樹脂未及時再的樹脂未及時再 生或陰樹脂再生生或陰樹脂再生 不徹底不徹底。 1 1、樹脂的交換樹脂的交換 容量容量降