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陰陽混合離子交換樹脂的綠色再生工藝

新樹脂的預(yù)處理：
由于運輸及保管等各方面的原因，容易使新樹脂產(chǎn)生脫水。憑肉眼和手感均可發(fā)現(xiàn)。如遇此種情況，為避免樹脂與水和其它再生液的接觸而產(chǎn)生爆裂破碎，造成不必要的浪費，必須將此類樹脂浸泡在8的食鹽水中16小時左右（浸泡時好經(jīng)常攪拌），使樹脂充分膨脹，經(jīng)清水漂洗至無鹽味后方可使用。沒有上述現(xiàn)象，則樹脂不必進(jìn)行預(yù)處理。
樹脂裝填：
國內(nèi)混床設(shè)備的樹脂裝填高度為陽樹脂5（6）00mm，陰樹脂10（2）00mm，非再生態(tài)時（即陽樹脂為鈉型，陰樹脂為氯型時）陽樹脂裝填高度不能高過中排口，但也不宜低于中排口5cm。陰陽樹脂裝填比例為2：1（或1.5：1）。001x7MB陽離子交換樹脂在下，201x7MB陰離子交換樹脂在上。

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樹脂沖洗：
樹脂裝入交換器后，用潔凈水反洗樹脂層，直至出水清晰、無氣味、無細(xì)碎樹脂為止。
用約2倍樹脂體積的4-5HCl溶液，以2m/h的流速通過樹脂層。全部通入后，浸泡4-8小時，排去酸液，用潔凈水沖洗至出水呈中性，沖洗流速為10-20m/h。
用約2倍樹脂體積的2-5NaOH溶液，按上面進(jìn)HCl溶液的方法通入和浸泡。排去堿液，用潔凈水沖洗至出水呈中性，沖洗流速同上。酸、堿溶液若能重復(fù)進(jìn)行2-3次，則效果更佳。
陰陽樹脂混合：
沖洗結(jié)束后，打開下進(jìn)、上排閥，啟動中間水泵（反沖洗使樹脂層松動），將柱內(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時，關(guān)中間水泵和進(jìn)水閥；2、打開小量排空閥，開啟并控制進(jìn)氣閥門的進(jìn)氣量（進(jìn)氣壓力為0.1-0.15Mpa），觀察上下窺視鏡內(nèi)樹脂有節(jié)律的上下沸騰混合，使上下樹脂顏色深淺混合一致。進(jìn)氣時間一般為10-15分鐘；3、混合結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)氣閥、排空閥，再迅速開啟上進(jìn)閥、中間水泵、下排閥（使樹脂迅速沉降，防止樹脂在沉降過程中重新分層）。同時也要防止樹脂露出水面，否則樹脂間會產(chǎn)生氣泡，從而影響混床的出水水質(zhì)（若混合效果不佳時，可以重復(fù)混合操作）。
注意事項：
運行一年以上，須檢查樹脂實際裝填高度，如樹脂層高不夠了，就需要相應(yīng)填補樹脂。
混床出水指標(biāo)主要有兩項，一項是電導(dǎo)率＜0.2us/cm，另一項是硅含量Csio2＜0.02mg/L，為合格。
如果混床周期制水量明顯下降，出水指標(biāo)不穩(wěn)定，再生酸堿耗、水耗居高不下，那就要對樹脂是否被污染及樹脂強度等指標(biāo)進(jìn)行再生或檢測。
脫鹽水混床再生要求 說明：
1、反滲透膜進(jìn)行化學(xué)清洗用檸檬酸溶液循環(huán)清洗的
2、混床的分層、再生規(guī)范、清洗合格、混合均勻=出水電導(dǎo)率合格。 3、如果是鐵中毒樹脂會發(fā)紅，多數(shù)原因是因為樹脂在使用過程中因設(shè)備中的鐵、處理液中有鐵，樹脂污染一般是高價鐵，可用5左右的HCI進(jìn)行處理，好循環(huán)，也可浸泡，時間在5－8小時，把高價鐵變?yōu)榈蛢r鐵。處理好后，樹脂再用清水清洗。
混床出水電阻率≤1MΩ時混床需要再生。本混床的陰陽樹脂再生操作規(guī)程采用“二步再生法"—— 即先對陰離子（上部）進(jìn)堿再生；再對陽離子樹脂（下部）進(jìn)鹽酸再生。
 一、陰陽樹脂分層
反沖洗：開啟下進(jìn)閥、上排閥、啟動中間水泵，用RO出水大流量（約3000L/h）沖洗20分鐘后，小流量（約600L/h）的沖洗約15分鐘使樹脂松動分層。
樹脂分層的好壞，還與樹脂的失效程度有關(guān)，樹脂失效程度越大，分層越容易。
若陰陽樹脂因互相粘結(jié)抱團(tuán)無法分層時：緩慢打開小量潔凈壓縮空氣，再調(diào)節(jié)排空閥門，使壓縮空氣從混床由下進(jìn)上排出，從上下窺視鏡觀察樹脂松動以利分層，視其情況可以延長操作時間和次數(shù)，再按照上述反沖洗方法處理陰陽樹脂的分層。
陰陽樹脂的分層是再生操作中非常關(guān)鍵和重要的步驟之一。
 二、排除柱內(nèi)積水)
排水靜置沉降：關(guān)閉中間水泵及進(jìn)水閥，打開中排閥、下排閥，排盡樹脂柱內(nèi)積水（以免再生液被稀釋），水流盡后靜置5分鐘。
三、配制酸堿液注意事項
配制酸堿液時務(wù)必小心操作，戴上護(hù)目鏡、橡膠手套和口罩等，保持室內(nèi)通風(fēng)；若濺到皮膚上用大量的水沖洗或及時就醫(yī)。
 四、陰樹脂進(jìn)堿
1、用純化水把pH =14的堿液配制好；2、調(diào)節(jié)好堿液桶上的出液閥門，打開進(jìn)堿閥（上進(jìn)），啟動堿液泵，打開排空閥排除其空氣，待堿液進(jìn)入后，浸泡陰樹脂層時，關(guān)閉排空閥，開啟中排閥并控制中排的開啟程度,堿液流量為300-500l/h（進(jìn)堿約45分鐘）；3、堿液進(jìn)完之后，及時用RO水沖洗稀釋堿液桶及進(jìn)堿管線20分鐘，再關(guān)閉堿液泵、進(jìn)堿閥；4、再打開上進(jìn)水閥、啟動中間水泵，用RO水進(jìn)行沖洗至中排閥排出，直至pH =10為止。再打開下排水閥，關(guān)閉中排水閥，直至出水
五、陽樹脂進(jìn)酸
1、用純化水把pH =1的酸液配制好；2、調(diào)好酸桶上的出液閥門，打開進(jìn)酸閥（下進(jìn)），啟動酸液泵，打開排空閥排除其空氣，待酸液進(jìn)入后（流量約
為250-300l/h）浸泡陽樹脂層時（中排窺視鏡觀察），關(guān)閉排空閥，同時開啟中排閥并控制其開啟程度；3、中排出液pH =1時可適當(dāng)加大進(jìn)酸流量，以使陽樹脂不發(fā)生撓動為佳（進(jìn)酸約需40分鐘）；4、酸液進(jìn)完之后，及時用RO水沖洗稀釋堿液桶及進(jìn)酸管線20分鐘，關(guān)閉酸液泵 、進(jìn)酸閥；5、再打開上進(jìn)閥、下進(jìn)閥，啟動中間水泵用RO水進(jìn)行沖洗，測試中排閥的出水pH =7-8時，關(guān)閉上進(jìn)、下進(jìn)閥，由中排把水排盡。
 六、陰陽樹脂混合
1、樹脂清洗合格后，打開下進(jìn)、上排閥，啟動中間水泵（反沖洗使樹脂層松動），將柱內(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時，關(guān)中間水泵和進(jìn)水閥；2、打開小量排空閥，開啟并控制進(jìn)氣閥門的進(jìn)氣量（進(jìn)氣壓力為
0.1-0.15Mpa），觀察上下窺視鏡內(nèi)樹脂有節(jié)律的上下沸騰混合，使上下樹脂顏色深淺混合一致。進(jìn)氣時間一般為10-15分鐘；3、混合結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)氣閥、排空閥，再迅速開啟上進(jìn)閥、中間水泵、下排閥（使樹脂迅速沉降，防止樹脂在沉降過程中重新分層）。同時也要防止樹脂露出水面，否則樹脂間會產(chǎn)生氣泡，從而影響混床的出水水質(zhì)（若混合效果不佳時，可以重復(fù)混合操作）。
  七、混床的沖洗
混合完畢后，用RO出水進(jìn)行正洗。正洗流量一般為2000L/h，沖洗約30分鐘，以排出水符合純化水水質(zhì)指標(biāo)為終點。
八、再生過程中可能出現(xiàn)的問題及對策
1、樹脂混合后如果樹脂間有氣泡，可將柱內(nèi)積水由下排閥排掉，打開排氣閥，然后以很低的流速(使樹脂層不動)以反洗的方式從柱體下部進(jìn)水，當(dāng)液面淹沒全部樹脂時，立即停止進(jìn)水，以免樹脂浮起分層。然后改用正洗方式再進(jìn)行沖洗即可。
2、影響樹脂再生程度的因素，主要有再生劑的用量、濃度、純度、再生時間、再生劑的流速、再生時的溫度等，在實際操作中應(yīng)予注意。混床允許工作壓力≤0.2MPa。

陰陽混合離子交換樹脂的綠色再生工藝離子交換水處理技術(shù)經(jīng)歷了百余年的發(fā)展歷程，至今已成為軟化和脫鹽處理中占主導(dǎo)地位的水處理方式。離子交換樹脂工作失效后能用酸堿鹽化學(xué)藥劑再生后反復(fù)使用，這是這種水處理方式的優(yōu)點，但離子交換樹脂再生所帶來的環(huán)境污染又迫切需要解決。

　　在EDI凈水設(shè)備中，在直流電場作用下，水被電離為H+和OH-離子，并被利用來再生填充在其底層的樹脂，因此，這部分樹脂是不斷得到電再生的新鮮樹脂，從而，保證出水水質(zhì)很好。由此聯(lián)想到，利用EDI凈水設(shè)備中這一電再生過程來再生混床中的混合離子交換樹脂，結(jié)果發(fā)明了離子交換樹脂電再生方法及裝置，開創(chuàng)性地找到了對環(huán)境無污染的離子交換樹脂綠色再生工藝。

離子交換樹脂

　　一、混床樹脂電再生

　　為了將EDI凈水設(shè)備中樹脂可自再生的現(xiàn)象利用來再生普通混床樹脂，作者設(shè)計了一個結(jié)構(gòu)類似于EDI凈水設(shè)備的樹脂體外電再生器，只要源源不斷將普通混床中的失效樹脂，從原混床中抽出，再從體外電再生器進(jìn)口送進(jìn)，在直流電場的作用下，就有再生好的樹脂從其出口連續(xù)流出。在體外再生器內(nèi)，進(jìn)行著樹脂的電再生過程。

　　原有混床樹脂的化學(xué)酸堿再生工藝非常復(fù)雜，常有分離、再生、混合、清洗等再生步驟。然而，在混床采用電再生時操縱就很簡單，不必將陰、陽樹脂分離，用水力輸送法直接將原混床中失效樹脂送進(jìn)體外電再生器，一邊將失效樹脂送進(jìn)進(jìn)行體外電再生，一邊又將再生好的樹脂送回原混床或其他儲器，實現(xiàn)了體外電再生器中樹脂的流態(tài)化電再生。

離子交換樹脂

　　二、復(fù)床樹脂電再生

　　復(fù)床是指陽樹脂和陰樹脂分置于兩個設(shè)備中，一為陽床，另一為陰床，以區(qū)別于這兩種樹脂混合同置于一個設(shè)備中的混床。復(fù)床樹脂與混床樹脂相比，其體外電再生裝置的區(qū)別在于：復(fù)床樹脂電再生裝置膜對構(gòu)成中增添了雙膜，這相當(dāng)于在混床樹脂電再生室中間插了雙膜，將其一分為二，一變?yōu)閺?fù)床中陽床樹脂電再生室，另一變?yōu)閺?fù)床中陰床樹脂電再生室。這時，在直流電場作用下，水電離所產(chǎn)生的H+和OH-離子，分別進(jìn)進(jìn)各自的陽、陰離子再生室，與相應(yīng)的失效樹脂發(fā)生交換反應(yīng)，使失效樹脂相應(yīng)轉(zhuǎn)化為H型和OH型，實現(xiàn)電再生。同時，又避免發(fā)生對樹脂電再生過程有危害的副反應(yīng)，由于復(fù)床位于脫鹽系統(tǒng)的前端，失效陽床樹脂除了吸著了水中所含的大部分Na離子外，還吸著了水中所含的全部Ca2和Mg2離子，假如將這種樹脂送進(jìn)原來的混床電再生室中，那么電再生時水電離所天生的H+離子，可與樹脂上所含Ca2、Mg2和Na離子交換，交換下來的Ca2和Mg2離子就可能與水電離所天生的OH-離子發(fā)生反應(yīng)，天生Ca(OH)2或Mg(OH)2沉淀，覆蓋在樹脂或膜的表面，堵塞孔道，影響后續(xù)的離子遷移、擴散和交換過程，終使樹脂電再生難以持續(xù)下往。

離子交換樹脂

　　所謂雙膜是由陰離子交換樹脂層、陽離子交換樹脂層和中間界面親水層所組成，在直流電場的作用下，它能將水直接電離為H+和OH-離子，并形成H+和OH-離子彼此反向的離子流。因此，將一張雙膜插在原一個混床樹脂再生室中間，就可將其分成復(fù)床再生用陰、陽床樹脂各自再生的兩個電再生室。

　　分別進(jìn)行了利用雙膜的離子交換樹脂電再生試驗。試驗表明，可分別將陰、陽失效樹脂電再生至接近化學(xué)再生的程度。