混(hun)床(chuang)再生(sheng)步(bu)驟

混(hun)床再生(sheng)步(bu)驟

經(jing)過壹級復(fu)床(chuang)除鹽(yan)處(chu)

理過的(de)水(shui)，雖(sui)然(ran)

水(shui)質(zhi)已較(jiao)好(hao)，但通(tong)常還

達(da)

不到(dao)非常純(chun)的(de)程度(du)，

其(qi)主(zhu)

要(yao)原因是位(wei)

於系(xi)統(tong)*的(de)

H

離(li)子(zi)

交(jiao)換器的(de)

出水(shui)中有(you)強酸(suan)，離(li)子(zi)交(jiao)

換的(de)逆反應(ying)傾(qing)

向比(bi)較顯著，以致出水(shui)

中仍(reng)殘(can)

留少(shao)量

Na

+

。當(dang)對水(shui)質(zhi)要(yao)

求更(geng)高時(shi)，

盡(jin)管可采(cai)取(qu)增(zeng)加級數

的(de)辦(ban)法來

提高水(shui)質(zhi)，

但(dan)增(zeng)加了設

備(bei)的(de)臺(tai)數和(he)系(xi)

統(tong)的(de)復(fu)雜(za)性(xing)。

為(wei)解(jie)決這

個問題

，

采(cai)

混合(he)

床(chuang)除鹽(yan)是壹

種(zhong)

有(you)

效(xiao)

辦(ban)法。

所

謂(wei)

混(hun)

合(he)

床(chuang)

就

是

將(jiang)

陰

陽(yang)

樹

脂

按(an)

壹

定(ding)

比(bi)

例(li)

混(hun)

合(he)

裝

在(zai)

同(tong)

壹

個(ge)

交(jiao)

換

器中，水(shui)通(tong)過(guo)

混(hun)合(he)

床(chuang)

就能完成(cheng)許(xu)多(duo)

級

陰陽

離(li)子(zi)交(jiao)換過程(cheng)

。

對於(yu)不

同(tong)類(lei)別(bie)樹脂組

成(cheng)

的(de)

混合(he)

床(chuang)，出

水(shui)水(shui)質(zhi)是不

同(tong)

的(de)。

具體(ti)

如(ru)

下表(biao)：

混

床(chuang)

類(lei)

別(bie)

強

酸(suan)

強

堿型(xing)

強

酸(suan)

弱堿

型(xing)

弱

酸(suan)強

堿

型(xing)

弱

酸(suan)

弱堿型(xing)

陽(yang)樹脂(zhi)

強酸(suan)

性(xing)

強

酸(suan)

性(xing)

弱

酸(suan)性(xing)

弱

酸(suan)性(xing)

陰(yin)樹(shu)脂(zhi)

弱堿

性(xing)

弱

堿

性(xing)

強

堿

性(xing)

弱堿

性(xing)

出水(shui)

電導率

(

μ

s/cm) 

0.1 

1-10 

1 

100-1000 

出水(shui)

SiO

2

(mg/L)

0.02-0.1 

不

變(bian)

0.02-0.15 

不

變(bian)

對水(shui)質(zhi)要(yao)求

很

高時(shi)，

混

床(chuang)

中

樹(shu)脂(zhi)必須

是強

型(xing)

的(de)。

弱

酸(suan)

弱堿型(xing)混(hun)

床出水(shui)水(shui)質(zhi)

很(hen)差

，壹

般(ban)

不采(cai)

用

。

混

床(chuang)

按(an)再生(sheng)方式(shi)分

為(wei)

體(ti)內再生(sheng)

和

體(ti)

外再生(sheng)

，

下文

主(zhu)

要(yao)

講(jiang)述體(ti)內

再生(sheng)

的(de)強酸(suan)強

堿型(xing)混(hun)

合(he)

床(chuang)。

壹

、

除

鹽(yan)原

理

混

床(chuang)離(li)子(zi)交(jiao)換除鹽(yan)，

就

是

把(ba)陰(yin)陽(yang)

離(li)子(zi)

交(jiao)換

樹脂(zhi)放(fang)在(zai)同(tong)

壹交(jiao)

換器

中，

運(yun)行前

，

先(xian)把(ba)它(ta)

們(men)分(fen)別(bie)再生(sheng)成

OH

型(xing)

和(he)

H

型(xing)

，然(ran)

後混合(he)

均(jun)勻

。

所

以(yi)

混

床(chuang)

可(ke)

以(yi)

看(kan)

作

由

許

許(xu)

多(duo)

多(duo)

陰

陽

樹(shu)

脂(zhi)

交

錯

排

列

而

組

成

的(de)

多

級

式

復(fu)床(chuang)。

在(zai)混(hun)

床中，

由

於

運(yun)行

時(shi)

陰陽(yang)樹脂(zhi)

是

相

互(hu)混(hun)勻

的(de)，

所

以(yi)其(qi)

陰(yin)陽

離(li)

子(zi)交(jiao)換反應(ying)

幾(ji)乎

是

同(tong)

時(shi)

進行

的(de)。

或者(zhe)

說(shuo)

，水(shui)中

陽(yang)

離(li)子(zi)交(jiao)換和

陰(yin)

離(li)子(zi)

交(jiao)換是

多次(ci)

交(jiao)

錯進行

的(de)。

因

此(ci)

，

經(jing)

H

離(li)子(zi)交(jiao)換

所產生

的(de)

H

+

和經(jing)

OH

離(li)

子(zi)

交(jiao)

換

所

產

生

的(de)

OH

—

都

不

會

累(lei)

積起(qi)

來

，

而(er)

是

馬

上(shang)互(hu)

相

中

和(he)

生(sheng)

成

H

2

O

。這(zhe)

就

使

交換反應(ying)

進行

得

非常

徹

底

，出水(shui)水(shui)質(zhi)

很(hen)

好(hao)。

混(hun)

床中

樹(shu)脂(zhi)

失

效(xiao)後(hou)

，應(ying)

先(xian)將(jiang)

兩(liang)

種(zhong)樹脂(zhi)

分(fen)

離(li)，然(ran)

後分別進行再

生(sheng)

和

清(qing)洗(xi)

。

再生(sheng)

清(qing)洗(xi)

後(hou)

，

再將(jiang)

兩(liang)

種(zhong)樹

脂(zhi)混(hun)合(he)均(jun)勻

，

又投入(ru)

使(shi)

用

。

二(er)、

設備(bei)

結構

混合(he)

床(chuang)離(li)子(zi)交(jiao)換器

本(ben)

體(ti)

是

個

圓柱形

壓(ya)力容(rong)

器，

有(you)

內(nei)

部(bu)

裝

置

和(he)

外(wai)

部

管(guan)

路

系(xi)統(tong)。

容(rong)

器

內(nei)

主(zhu)要(yao)

裝

置

有(you)

：

上(shang)

部(bu)

進

水(shui)

裝

置、

下(xia)

部(bu)配(pei)

水(shui)

裝

置、

進

堿(jian)裝

置、

進

酸(suan)

裝

置及(ji)壓(ya)縮空氣(qi)

裝

置

，

本(ben)

體(ti)內再

生(sheng)混合(he)

床(chuang)中

部(bu)

陰(yin)陽樹(shu)

脂

交

界

處

設有(you)中

間(jian)

排

液(ye)

裝

置

。

具(ju)體(ti)

見

下(xia)

圖(tu)

：

進水(shui)

進堿(jian)

廢(fei)液(ye)

進酸(suan)

進水(shui)裝置

進堿(jian)裝置

樹(shu)脂(zhi)層(ceng)

中間(jian)排液(ye)裝置

下(xia)部(bu)配(pei)水(shui)裝置

進酸(suan)裝置

出水(shui)

混(hun)床(chuang)結構示(shi)意圖(tu)

進水(shui)

進堿(jian)

反洗(xi)進水(shui)

進壓(ya)縮空氣(qi)

進酸(suan)

放(fang)水(shui)

反洗(xi)排水(shui)

中間(jian)排液(ye)

出水(shui)

正(zheng)洗(xi)排水(shui)

混(hun)床(chuang)管(guan)路示(shi)意圖(tu)

三

、

混(hun)

合(he)床(chuang)

中的(de)樹

脂(zhi)

為(wei)了

便(bian)

於(yu)

混

床(chuang)中

陰(yin)陽(yang)

樹脂(zhi)分

離(li)，

兩(liang)

種(zhong)

樹脂(zhi)

的(de)

濕真(zhen)密(mi)

度(du)

差

應(ying)

大(da)

於

15%

。為(wei)

適

應(ying)

高(gao)

流(liu)速

運行

需

要(yao)

，

混

床(chuang)

使

用(yong)

的(de)

樹脂(zhi)

應(ying)

機(ji)械

強

度高(gao)，

顆(ke)

粒(li)大(da)小(xiao)

均(jun)勻

。

確

定混合(he)

床(chuang)中

陰(yin)陽(yang)樹

脂(zhi)

比

例(li)

的(de)原

則(ze)

是

使兩(liang)

種(zhong)樹脂(zhi)同(tong)進

失

效(xiao)

，

以(yi)

獲(huo)得

樹脂

交換

容

量的(de)

zui大(da)利

用率

。

由

於不

同(tong)樹脂

的(de)

工

作

交(jiao)

換

容

量不

同(tong)

，

進

水(shui)水(shui)質(zhi)

條(tiao)件

和(he)對

出水(shui)水(shui)質(zhi)要(yao)求

的(de)

差

異

，

所

以應(ying)

根據(ju)

具(ju)

體(ti)

情(qing)況

確

定混

床中

陰(yin)陽(yang)樹脂(zhi)

比

例(li)

。

壹

般(ban)

來

說(shuo)

，

混(hun)

床(chuang)中

陽(yang)樹(shu)脂

工

作

交(jiao)換

容

量為(wei)

陰樹(shu)脂

的(de)

2-3

倍

。因(yin)

此(ci)如(ru)

果(guo)單獨

采(cai)

用混

床(chuang)

除鹽(yan)，

則(ze)

陰(yin)陽

樹脂(zhi)

的(de)

體積(ji)

比(bi)為(wei)

（

2-3

）

：

1

。

四(si)、

運(yun)行

操(cao)

作

由

於

混(hun)

床(chuang)是

將(jiang)陰陽(yang)樹

脂裝在(zai)同(tong)

壹交(jiao)

換器中

進行

，

所

以(yi)

在(zai)運(yun)行

上

有(you)

許(xu)多(duo)

特殊(shu)

的(de)

地(di)

方(fang)

。

下(xia)

面(mian)討(tao)論(lun)

壹

個(ge)

周期各步(bu)操(cao)

作

。

1

．

反

洗(xi)分(fen)

層(ceng)

混

床(chuang)

裝

置

運(yun)

行

操(cao)

作

中

的(de)

關

鍵(jian)

問

題

之(zhi)

壹

就

是

如(ru)

何

將(jiang)

失

效(xiao)

的(de)

陰

陽(yang)

樹(shu)脂(zhi)分

開

，以(yi)

便

分(fen)別(bie)

通

入

再生(sheng)

液(ye)

再生(sheng)

。

在(zai)

火(huo)力發(fa)

電

廠(chang)

水(shui)處(chu)理(li)

中，

目

前都

是

用

火(huo)力(li)篩

分

法(fa)

對

陰(yin)陽(yang)樹脂(zhi)進

行分

層(ceng)

。

這

種(zhong)方

法是

借(jie)

反

洗(xi)

的(de)水(shui)

力(li)

將(jiang)樹脂(zhi)

懸浮

起(qi)

來，

使(shi)

樹(shu)脂(zhi)

達(da)到(dao)壹

定(ding)

的(de)

膨脹

率

，

利

用陰陽樹(shu)

脂

的(de)

濕

真(zhen)密(mi)

度(du)

差

達(da)到(dao)

分

層(ceng)目

的(de)。

陰樹(shu)脂(zhi)

密(mi)

度(du)

較(jiao)

陽(yang)樹(shu)脂(zhi)

小(xiao)

，

分(fen)

層(ceng)

後陰(yin)

樹脂在(zai)

上(shang)

，

陽樹(shu)脂在(zai)下(xia)

，

所

以(yi)

只

要(yao)

控(kong)制(zhi)

適(shi)

當(dang)

，可(ke)以

做

到(dao)

兩(liang)層(ceng)

樹脂(zhi)

間

有(you)壹

個(ge)

明(ming)

顯

界(jie)面(mian)

。

反

洗(xi)

開(kai)

始(shi)

時(shi)

，

流(liu)

速

宜

小(xiao)

，

待

樹

脂

層(ceng)

松(song)

動(dong)

後

，

逐

漸

加

大(da)

流(liu)

速

到(dao)

10m/h

左右(you)

，

使

整(zheng)

個(ge)樹(shu)脂

層(ceng)膨脹

率

在(zai)

50%-70%

，

維持(chi)

10-15

分

鐘(zhong)

，

壹

般(ban)

即

可達(da)到(dao)較好(hao)的(de)

分

離(li)

效(xiao)

果(guo)

。

兩(liang)

種(zhong)樹脂(zhi)

是

否

能(neng)分(fen)

層(ceng)

明(ming)

顯，除

與(yu)

陰(yin)陽

樹脂

的(de)

濕真(zhen)密(mi)

度(du)

差

、

反

洗(xi)

水(shui)

流(liu)速

度有(you)

關(guan)

外(wai)

，還

與(yu)

樹脂

的(de)

失

效(xiao)

程(cheng)

度有(you)

關(guan)

。

樹(shu)脂(zhi)

失

效(xiao)

程(cheng)度

大(da)

的(de)

容

易(yi)

分(fen)

層(ceng)

，反

之(zhi)

就

比較

困(kun)

難

。這(zhe)是

由

於

樹(shu)脂(zhi)在(zai)

吸(xi)著

不

同(tong)

離(li)子(zi)

後(hou)

密(mi)

度(du)不

同(tong)

，

沈降

速

度不

同(tong)所

致。

對於(yu)

陽(yang)樹脂(zhi)

不

同(tong)

離(li)子(zi)

型(xing)

的(de)

密(mi)

度(du)

排列

順序

為

：

H

+

＜

NH

4

+

＜

Ca

2+

＜

Na

+

＜

K

+

陰(yin)樹脂

不

同(tong)

離(li)子(zi)

型(xing)

的(de)

密(mi)

度(du)

排列

順序

為

：

OH

-

＜

Cl

-

＜

CO

3

2-

＜

HCO

3

-

＜

NO

3

-

＜

SO

4

-

由

以

上(shang)

順(shun)序(xu)

可

知(zhi)

，

失

效(xiao)

程(cheng)度

大(da)

者(zhe)

容(rong)

易(yi)

分(fen)

層(ceng)

，反

之(zhi)

困難(nan)

。

2

．

再

生(sheng)

（

1

）

兩(liang)

步(bu)法

：

指(zhi)

再生(sheng)

時(shi)酸(suan)

堿(jian)再生(sheng)

液(ye)

不是

同(tong)

時(shi)

進

入(ru)

交換器，

而(er)

是

分別(bie)進

入(ru)

。

它

又

分(fen)

為(wei)

堿(jian)

液(ye)

流(liu)

過(guo)

陰

陽(yang)

樹

脂

兩(liang)

步(bu)

法

和(he)

酸(suan)

堿(jian)

先(xian)

後(hou)

分(fen)

別

通

過(guo)

陰(yin)

陽

樹(shu)

脂(zhi)

兩(liang)

步(bu)

法。

在(zai)

大(da)

型(xing)裝

置

中

壹

般(ban)

采(cai)

用後者(zhe)

。其(qi)

操(cao)

作

過(guo)程

如(ru)

圖(tu)

：

陽樹(shu)脂再生(sheng)

陰樹(shu)脂清(qing)洗(xi)

HCL

或

H

2

SO

4

廢(fei)水(shui)

廢(fei)液(ye)

NaOH

除鹽(yan)水(shui)

廢(fei)水(shui)

廢(fei)水(shui)

廢(fei)水(shui)

除鹽(yan)水(shui)

廢(fei)液(ye)

正洗(xi)

廢(fei)水(shui)

除鹽(yan)水(shui)

除鹽(yan)水(shui)

除鹽(yan)水(shui)

陰(yin)陽(yang)樹(shu)脂(zhi)

都清(qing)洗(xi)

陰(yin)樹(shu)脂(zhi)再生(sheng)

陽樹(shu)脂清(qing)洗(xi)

具(ju)體(ti)作(zuo)

法是，

在(zai)

反

洗(xi)

分(fen)

層(ceng)

後

，

放(fang)

水(shui)

至

樹脂表(biao)

面

上(shang)

約(yue)

100m

處(chu)，

從(cong)

上

部(bu)

進

入(ru)

堿

液(ye)

再生(sheng)

陰樹(shu)脂

，

廢(fei)

液(ye)

從(cong)

陰陽(yang)分(fen)

界

處(chu)中

排

管

排

出，

接著

按(an)同(tong)

樣

的(de)

流(liu)

程(cheng)

清(qing)洗(xi)

陰(yin)

樹(shu)脂(zhi)

。

直至

排

水(shui)的(de)

OH

—

降至

0.5mmol/L

以

下

。

在(zai)上(shang)述

過(guo)程中，

也(ye)

可(ke)

用

少(shao)量水(shui)

自(zi)

下

部(bu)

通過(guo)

陽樹脂

層(ceng)

，以

減(jian)輕

堿(jian)

液(ye)

對

陽(yang)樹(shu)脂

的(de)

汙染(ran)

。然(ran)

後

，

由

底部(bu)

進

酸(suan)

再

生(sheng)陽樹(shu)脂

，

廢(fei)

液(ye)

也

由

中

排

管

排

出。

同(tong)

時(shi)為

防(fang)止

酸(suan)

液(ye)

進

入(ru)

已

再生(sheng)

好的(de)

陰樹(shu)脂(zhi)

層(ceng)

中，

需(xu)

繼(ji)續

由

上

部(bu)

通(tong)

以(yi)

小(xiao)流(liu)

量水(shui)

清(qing)洗(xi)

陰(yin)樹(shu)

脂(zhi)

。

陽樹(shu)脂

的(de)

清(qing)

洗(xi)流(liu)

程(cheng)

也

和(he)

再生(sheng)

時(shi)

相

同(tong)

。

清(qing)洗(xi)

至

排

水(shui)酸(suan)度(du)

降(jiang)

到(dao)

0.5mmol/L

以

下(xia)

為

止

。

zui

後進行

整

體(ti)

正

洗(xi)

，

即從(cong)

上

進

水(shui)

底(di)部(bu)

排

水(shui)，

直

至

出水(shui)

電導率

小(xiao)

於(yu)

1.5

μ

s/cm

為(wei)

止

.

在(zai)

正(zheng)

洗(xi)

進

程(cheng)中

,

有(you)時(shi)為提高

正(zheng)

洗(xi)

效(xiao)

果(guo)

,

可

進行

壹

次(ci)

2-3

分(fen)

鐘(zhong)短

時(shi)

間

反

洗(xi)

，

以(yi)

消(xiao)

除

死(si)角(jiao)

殘(can)

液(ye)

。

（

2

）

同(tong)

時(shi)再

生(sheng)法

再生(sheng)

時(shi)，

由上下(xia)同(tong)

時(shi)

送

入(ru)

酸(suan)

堿(jian)

液(ye)

，

並(bing)

接著

進

清(qing)洗(xi)

水(shui)，

使(shi)之(zhi)

分

別(bie)

經(jing)

陰陽(yang)樹脂(zhi)

層(ceng)

後

，

由

中

排

管

排

出。

采(cai)

用此(ci)方(fang)

法(fa)時(shi)，

若

酸(suan)

液(ye)

進完後(hou)

，

堿(jian)

液(ye)

未

進完

時(shi)，

下

部(bu)

仍(reng)

應(ying)以(yi)

同(tong)

樣

流(liu)速

通

清(qing)洗(xi)

水(shui)，以(yi)

防(fang)

堿(jian)

液(ye)

串(chuan)

入(ru)

下(xia)

部(bu)

汙染

已

再生(sheng)

好的(de)

陽樹(shu)

脂(zhi)

。

如(ru)

圖(tu)

：

廢(fei)水(shui)

除鹽(yan)水(shui)

廢(fei)液(ye)

NaOH

除鹽(yan)水(shui)

HCL

或

H

2

SO

4

陰(yin)陽樹脂(zhi)同(tong)時(shi)分別(bie)再生(sheng)

陰陽(yang)樹脂(zhi)同(tong)時(shi)分別(bie)清(qing)洗(xi)

3

．

陰(yin)

陽(yang)樹(shu)

脂的(de)混

合(he)

樹(shu)脂

經(jing)

再生(sheng)

和

清(qing)洗(xi)

後(hou)

，

在(zai)

投入(ru)

運(yun)行前

必須將(jiang)分

層(ceng)

的(de)

樹脂(zhi)混(hun)

合(he)均(jun)

勻

。通常

用(yong)

從(cong)

底部(bu)

通(tong)

入

壓(ya)縮空氣(qi)

的(de)辦(ban)

法

攪拌

混合(he)

。這(zhe)

裏(li)

的(de)

壓

縮空氣(qi)

應(ying)經(jing)過

凈(jing)化

處理(li)，以(yi)

防(fang)

其(qi)中有(you)

油

類(lei)

雜(za)

質(zhi)

汙染(ran)

樹(shu)脂

。

壓(ya)縮空氣(qi)

壹

般(ban)

采(cai)

用

0.1-0.15MPa,

流(liu)

量為(wei)

2.0-3.0m

3

/(m

2

.S) 

混合(he)

時(shi)

間

主(zhu)要(yao)

視

樹(shu)脂

是

否

混(hun)合(he)均(jun)勻

為

準(zhun)

，

壹

般(ban)

為(wei)

0.5-10

分

鐘(zhong)

時(shi)

間

,

過(guo)

長(chang)

容

易(yi)磨損(sun)

樹(shu)脂

。

為(wei)達(da)到(dao)較好(hao)的(de)

混合(he)效(xiao)

果(guo)

，

混合(he)前

應(ying)

先(xian)

將(jiang)

交換器中的(de)水(shui)

面(mian)

下(xia)

降(jiang)

到(dao)

樹脂(zhi)

層(ceng)

表(biao)

面

上(shang)

100-150mm

處(chu)。

此(ci)外(wai)

，為(wei)

防(fang)止

樹脂在(zai)

沈降

過程中

又(you)

重新

分

離(li)

而

影(ying)響

其

混(hun)

合(he)

程(cheng)度，除

必須

通(tong)

入適(shi)

當的(de)

壓縮空氣(qi)

，

並(bing)保(bao)持(chi)

壹

定(ding)

時(shi)

間

外(wai)

，

尚

需(xu)

足夠

大(da)

的(de)

排

水(shui)

速

度

，

迫(po)

使(shi)

樹脂

迅

速

降落(luo)

，

避(bi)免

樹

脂

重新

分

離(li)。

若

樹(shu)脂(zhi)下(xia)

降

時(shi)，采(cai)

用

頂

部(bu)入(ru)

水(shui)，對加

速

其

沈降

也

有(you)壹

定(ding)效(xiao)

果(guo)

。

4

．

正

洗(xi)

混(hun)合(he)

的(de)

樹脂(zhi)

層(ceng)

，還要(yao)

用

除鹽(yan)水(shui)以(yi)

10-20m/h

流(liu)速

正

洗(xi)

，

直至

出

水(shui)

合(he)

格

後(hou)

（

如(ru)

SiO

2

含

量

低

於

20

μ

g/L

，

電導率

小(xiao)

於(yu)

0.2

μ

S/cm

）

,

方(fang)

可(ke)

投入(ru)

運(yun)行

。

正

洗(xi)

初(chu)

期

，

由

於

排

出水(shui)

渾(hun)濁

，可

將(jiang)

其

排

入地(di)

溝

，

待

排

水(shui)

變(bian)

清(qing)

後

，可(ke)

回收

利

用

。

5

．

制

水(shui)

混(hun)

床(chuang)的(de)

運行

制

水(shui)

與(yu)普(pu)

通(tong)

固(gu)

定

床(chuang)

相同(tong)

，

只

是

它

可(ke)以(yi)采(cai)取(qu)更(geng)高

的(de)

流(liu)

速

。

通常對

凝(ning)

膠

型(xing)樹(shu)脂

可(ke)取(qu)

40-60m/h

，

如(ru)用

大(da)

孔

樹

脂

可高(gao)達(da)

100m/h