⑴ 混床加喊液不好加
混合床的操作控制按如下步驟進行:
1)、反洗分層操作
當混合床運行失效之後,必須設法將陰、陽樹脂分離,以便再生。這是關鍵的操作步驟。在實際生產中,大都採用水力篩分法,利用陰、陽樹脂相對密度的不同,用反洗的水力,將樹脂懸浮起來,在到達一定的膨脹率之後,讓樹脂沉降下來,陽樹脂的相對密度大沉於下面,陰樹脂的相對密度小浮於上面,使兩種樹脂明顯分開。反洗分層操作時,開始的流速要小,逐漸增大流速至10m/h左右,樹脂膨脹率達到50%,時間約15min,然後靜置,放水操作,約10~15min,將水放至樹脂層上面約10mm為止。
混合床樹脂分層有時要2次,甚至3次方才分好,有的時候通以壓縮空氣反洗,或者通入NaOH溶液,將陰樹脂再生成OH型,陽樹脂變為Na型,使兩者間密度差加大,以增加分層效果。
2)、再生操作
混床的再生有陽樹脂再生、陰樹脂再生、對流沖洗三步:
①陽樹脂再生。
開啟下進水閥[水射流器閥(酸)],調整進水流速5m/h;開啟上進水閥[水射流器閥(鹼)],維持「頂壓水"進水流速5m/h,用中排調整樹脂層上部水層200~300mm。
開啟進酸閥,調整鹽酸濃度30%~32%,注酸再生。
在注酸過程中,要經常檢查「頂壓水"的流動情況。以免「頂壓水"中斷,使再生酸液上流,污染陰樹脂。
②陰樹脂再生。
待陽樹脂再生完畢,關閉進酸閥,下進水閥[水射器閥(酸)]繼續進水沖洗陽樹脂。這樣做有兩個目的:一是清洗陽樹脂層中的兩生產物和廢再生液;二是作為托鹼水,用以防止再生鹼液下流,污染陽樹脂。
開啟進鹼閥,調整鹼再生濃度40%~50%,注鹼再生。即,無論是陽樹脂再生還是陰樹脂再生時,都需同時開啟上下進水閥[水射器閥(酸)、水射器閥(鹼)],且保持進水流速一致。
混床的再生劑量與混床出水水質有關。混床要求出水水質好,其再生劑用量則較高;如出水水質稍差,其再生劑用量則低。一般陽樹脂採用理論劑量的2倍,陰樹脂採用理論劑量的3倍。
③對流沖洗。
待注鹼完,繼續用水從上、下兩個部分進入混床,對混床樹脂進行沖洗。
沖洗終點:從中排口取樣化驗,硬度約為0μmol/L、HSiO3-小於50μg/L時,停止對流沖洗,關閉進水閥門。
3)、陰、陽樹脂混合操作
樹脂經過再生和清洗之後,將分層的樹脂進行均勻混合。從底部通入已經凈化除油的壓縮空氣,時間約5min,然後從底部迅速排水。
4)、正洗操作
從頂部進水,以10~15m/h流速進行正洗,直至正洗排水中HSiO3-含量小於20μg/L,電導率小於0.2μs/cm即為正洗合格。
5)、正常運行操作
從頂部進水,底部出水進入水箱,操作控制流速約40m/h左右,當電導率超過0.2μs/cm或二氧化硅超過20μg/L,就停止制水,重新再生。
3-3、操作注意事項
為保證混床出水質量,在具體操作過程中,必須要注意以下事項:
1)、陽、陰樹脂的分層操作控制
陽、陰樹脂分層的好壞是混床的關鍵操作之一。這一操作應先用小流速使樹脂松動,再逐漸加大流速至10~15m/h。為了加快樹脂的沉降速度,可在樹脂充分膨脹後停止反洗,同時進行大排水。由於陽樹脂濕真密度大,急沉於下面,而陰樹脂則沉在上面。為提高分層效果,在分層之前通以10%質量分數NaOH(至少6%),使陽樹脂轉變為Na型,陰樹脂轉變為OH型,用以加大兩者的相對密度差,同時還可以消除發生靜電相吸的現象,達到分層較好的目的。
2)、避免「交叉感染"
「交叉感染"是指在混床再生時,處於分界面附近的樹脂,由於同時接觸再生劑HCI或NaOH,而使其正在正洗或運行時出水質不合格的現象。為避免「交叉感染",操作過程中必須注意以下兩點:
①填裝樹脂的高度。
填裝樹脂的高度要適當,即當樹脂分層後,其分層面應位於中排的中分線。苛性鹼對陽樹脂的污染,對出水水質影響較小。所以為了避免對陰樹脂的污染,可以把陽樹脂適當多裝一點。例如,超過中排位置20~50mm,這樣再生的廢酸液從中排流出時,就不會污染到上部陰離子交換樹脂。
②「緩沖水"的運行情況。
為了防止再生劑對樹脂的污染,在再生時,要從混床的頂部或底部通入一定量的水,以防鹼液下流(托鹼水)或酸液上流(托酸水)而污染樹脂,所以在再生時要注意「緩沖水"的運行情況。緩沖水量要適當,不宜過大或過小;通水量可通過調整中排流量來確定;同時在整個再生過程時,要經常檢查緩沖水的通流情況,不能中斷。
3)、陽、陰樹脂要混合均勻
混床再生後,在投入運行前,必須將陽、陰樹脂混合均勻。混床樹脂混合的好壞將直接影響混床的出水質量和運行周期。如果混合不均勻,會引起覺積在混床下部的陽樹脂緩慢釋放出殘余的酸再生液,使混床投入初期有酸性水漏泄。因此在操作過程必須注意:
①混脂前,應將混床內水位排至樹脂層上部200~300mm處。
②混合用的壓縮風應凈化無油,其壓力為0.10~0.15mpa,其流量應使被混合的樹脂充分攪動。
③混合時間應視樹脂是否混合均勻為准,通常不應少於5min。
④為了使樹脂混合均勻,除通入壓縮風並保持一定時間外,混合結束後,應快開正洗排水門,並可開啟入口水門,通入一定量的水,使樹脂快速落床,以避免其重新分層。
4)、減少樹脂污染
①加強預處理。一般對入床水的濁度控制,必須小於2mg/L。
②加強對受污染的陰離子交換樹脂的「復甦"工作,對已經受污染的陰樹脂可以採用鹼性食鹽水進行「復甦"。
③在反洗操作中,通入經凈化的壓縮風進行「擦洗",對樹脂中的有機物的去除也十分有利。壓縮風的壓力應控制在0.2mpa左右,加入到反洗水中,反洗水的流速為5m/h,擦洗1h。也可以採用先用壓縮風擦洗樹脂1h(水必須將樹脂淹沒),再以5m/h流速的水進行反洗,直至出水清晰為止.
⑵ 混床樹脂的分層效果與什麼因素有關
要想最好地進行水處理除垢工作,就得具體了解混床樹脂。現在我們來給大家分析一下,混床樹脂的分層效果與哪些因素有關。這都影響著水處理的效果。
混床樹脂的分層效果與下列因素有關:
①樹脂的濕真密度差。生產實踐表明:要保證混床樹脂有較好的分層效果,陽、陰樹脂間的濕真密度差應在15%~20%以上。樹脂的濕真密度差小於上述數值的, 陽、陰樹脂的分層效果不好。
②樹脂的粒度。樹脂粒度不均也會影響分層。為了保證分層效果,陽、陰樹脂的粒度應均勻,一般要求其粒度為03~0.5mm,均一篩分大於90%( 即90%的樹脂粒度變化范圍在±100μm之內)。
③樹脂的失效程度。樹脂在吸著不同離子後,密度不同、沉降速度也不同。對陽樹脂而言,不同離子型的密度排列為ρH<ρca< ρNa;對陰樹脂而言,不同離子型的密度排列為
ρoH<ρCl<ρSO4,
當混床運行至終點時,如底層尚未失效的樹脂較多,則由上述排列可知:未失效的陽樹指(H 型)和已失效的陰樹脂(SO4型)密度差較小,所以分層就比較困難。此時, 往往需反洗數次,才能完全地分層。
④「抱團」現象。H型和OH型樹脂有互相黏合的現象(俗稱抱團」), 使分層困難。
在實際生產中,為了克服③、④的困難,可採用在分層前向床中打部分鹼,將陰樹脂再生成OH 型,使陽樹脂轉變成Na型,使兩種樹脂的密度差加大,從而加快其分層。
⑤反洗操作不適當,反洗流速過小或時間過短。
⑶ 陰樹脂有什麼特性
一般不對陰、陽離子交換樹脂的特性分開說明,而是一個全面的說明,說明時一般分物理性質和化學性質分開來說明
一、物理性質
離子交換樹脂的物理性質很多,下面只介紹常見的幾種。
1.粒度。樹脂顆粒的大小,對樹脂的交換速度、樹脂層中水流分布的均勻程度、水通過樹脂層的壓力降和反洗時樹脂的流失等,都有很大影響。樹脂顆粒大,離子交換速度小;顆粒小,水流阻力大,而且反洗時容易發生樹脂流失。因此,顆粒的大小應適當,常用的樹脂顆粒為20~40目,國產離子交換樹脂的顆粒為16~50目(粒徑為1.2~0.3毫米)。
2.比重。樹脂的比重對樹脂的用量計算和混合床使用樹脂的選擇很重要。樹脂比重的表示有以下幾種:
(1) 干真比重。干真比重就是樹脂在乾燥狀態下其本身的比重。
此處所指的干樹脂的體積,既不包括顆粒與顆粒之間的空隙,也不包括樹脂本身的網架孔隙。測干樹脂體積時是將一定重量的干樹脂,浸入某種不使樹脂膨脹的液體(如甲苯)中,測量其排出液體的體積,此體積即為該一定重量干樹脂的體積。干真比重一般為1.6左右。
(2) 濕真比重。濕真比重是樹脂在水中經過充分膨脹後,樹脂顆粒的比重。
這里的濕樹脂體積是指顆粒在濕狀態下的體積,包括顆粒中的網孔,但不包括顆粒與顆粒之間的空隙。濕真比重決定了樹脂在水中的沉降速度。因此,樹脂的濕真比重對樹脂的反洗強度和混床再生前樹脂的分層有很大影響。濕真比重一般為1.04~1.3左右。
(3) 濕視比重。濕視比重是指樹脂在水中充分膨脹時的堆積比重。
濕視比重用來計算交換器內裝入一定體積樹脂時,所需濕樹脂的重量。濕視比重一般為0.6~0.85。
3.溶脹性。樹脂的溶脹性是指樹脂由干態變為濕態,或者由一種離子型轉換成為另一種離子型時,所發生的體積變化。前者稱為絕對溶脹,後者稱為體積溶脹。
4.樹脂絕對溶脹度的大小與合成樹脂用的二乙烯苯的數量有關。同一種樹脂如果浸入不同濃度的電解質溶液中,其溶脹度也不同;溶液濃度小,其溶脹度大;溶液濃度大,其溶脹度就小。
因此,當把干樹脂開始濕潤時,不宜用純水浸泡,一般飽和和食鹽水浸泡,以防止樹脂因溶脹過大而碎裂。
樹脂體積溶脹度的大小與可交換離子的水合離子半徑大小有關,樹脂內可交換離子的水合離子半徑越大,其溶脹度越大。
由於樹脂轉型時其體積發生變化,所以轉型前後兩種樹脂的濕真比重也隨之發生變化。當轉型後的樹脂體積增大時,其濕直比重減小;當轉型後的樹脂體積縮小時,其濕真比重增大。這一性質在混床樹脂分層時作用很大。
由於樹脂轉型時發生體積變化,也能使樹脂在交換和再生過程中發生多次脹、縮,致使樹脂顆粒破碎。從這種情況來看,應盡量減少樹脂的再生次數,延長使用時間。
5.機械強度。樹脂的機械強度是指樹脂經過球磨或溶脹後,裂球增加的百分數。
機械強度好的樹脂,應呈均勻的球形,沒有內部裂紋,有良好的抗機械壓縮性以及很低的脆性,在失效和再生時具有足夠的抗裂能力。
6.耐熱性。各種樹脂所能承受的溫度有一定的最高極限,超過這個限度樹脂就會發生迅速降解,交換容量降低,使用壽命減少。
一般陽樹脂可耐100℃左右,陰樹脂中強鹼性樹脂可耐60℃左右,弱鹼性樹脂可耐80℃左右。此外,鹽型樹脂比氫型或氫氧型樹脂耐熱性好些。
二、 化學性質
離子交換樹脂的化學性質有:離子交換、催化、絡鹽形成等。其中用於電廠水處理的,主要是利用它的離子交換性質。所以,這里僅介紹離子交換反應的可逆性、選擇性和表示交換能力大小的交換容量。
1.離子交換反應的可逆性。當離子交換樹脂遇到水中的離子時,能發生離子交換反應。反應結果,樹脂的骨架不變,只是樹脂中交換基團上能解離的離子與水中帶同種電荷的離子發生交換。例如,用8%左右的食鹽水,通過RH樹脂後,出水中的H+濃度增加,Na+濃度減小。這說明食鹽水通過RH樹脂時,樹脂中的H+進入水中,食鹽水中的Na+交換到樹脂上。這一反應為:
RH+NaCl→RNa+HCl
或 RH+Na+→RNa+H+
如果用4%左右的鹽酸通過已經變成RNa的樹脂後,出水中的Na+濃度增加,H+濃度減小。說明樹脂中的Na+進入水中,而鹽酸中的H+交換到樹脂上。這一反應為:
RNa+HCl→RH+NaCl
或 RNa+H+→RH+Na+
對照兩個反應我們知道:離子交換反應是可逆的。這種可逆反應,可用可逆反應式表示:
RH+NaCl RNa+HCl
或 RH+Na+ RNa+H+
2.離子交換反應的選擇性。這種選擇性是指樹脂對水中某種離子所顯示的優先交換或吸著的性能。
同種交換劑對水中不同離子選擇性的大小,與水中離子的水合半徑以及水中離子所帶電荷大小有關;不同種的交換劑由於交換換團不同,對同種離子選擇性大小也不一樣。下面介紹四種交換劑對離子選擇性的順序:
(1) 強酸性陽離子交換劑,對水中陽離子選擇順序:
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+> ≈Na+>H+>Li+
(2) 弱酸性陽離子交換劑,對水中陽離子的選擇順序:
H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+> ≈Na+>Li+
從上述選擇順序來看,強酸性陽離子交換劑對H+的吸著力不強;而弱酸性陽離子交換劑則容易吸著H+。所以,實際應用中,用酸再生弱酸性陽離子交換劑比再生強酸性陽離子交換劑要容易得多。
(3) 強鹼性陰離子交換劑,對水中陰離子的選擇順序:
> >Cl>OH->F-> >
(4) 弱鹼性陰離子交換劑,對水中陰離子的選擇順序:
OH-> > >Cl->
從陰離子交換劑的選擇性來看,用鹼再生弱鹼性陰離子交換劑比再生強鹼性陰離子交換劑容易。但是弱鹼性陰離子交換劑吸著 很弱,不吸著 。因此,弱鹼性陰離子交換劑用於除掉水中強酸根離子。
3.交換劑的交換容量。交換容量是離子交換劑的一項重要技術指標。它定量地表示出一種樹脂能交換離子的多少。交換容量分為全交換容量和工作交換容量。
(1) 全交換容量。全交換容量是指離子交換劑能交換離子的總數量。這一指標表示交換劑所有交換基團上可交換離子的總量。同一種離子交換劑,它的全交換容量是一個常數,常用毫克當量/克來表示。
(2) 工作交換容量。工作交換容量就是在實際運行條件下,可利用的交換容量。在實際離子交換過程中,可能利用的交換容量比全交換容量小得多,大約只有全交換容量的60~70%。某種樹脂的工作交換容量大小和樹脂的具體工作條件有關,如水的pH值、水中離子濃度、交換終點的控制標准、樹脂層的高度和水的流速等條件,都影響樹脂的工作交換容量。工作交換容量常用毫克當量/毫升來表示。
⑷ 混床有哪些運行注意事項
混床出水一般很穩定,工作條件變化時,對其出水水質影響不大。進水的含鹽量和樹脂的再生程度對出水電導率的影響一般不大,而與混床的工作周期有關。對於凈化一級除鹽水的混床,樹脂用量有較大的富餘度,其工作周期一般在15天以上。對混床的流速應適當地選擇,過慢會攜帶樹脂內的雜質而使水質下降;過快水與樹脂接觸時間短,離子來不及交換而影響水質。因此運行流速一般在40〜60m/h之間。系統間斷運行對混床出水水質影響也較小,無論是混床或是復床,當交換器停止工作後再投入運行時,開始出水的水質都會下降,要經短時間運行後才能恢復正常,混床恢復正常所需的時間要比復床的短。混床運行失效時,終點比較明顯。由混床出水特性可以看出,混床在交換末期,出水導電率上升很快,這有利於實現自動控制
⑸ 如何篩分混合的陰陽離子交換樹脂
離子交換樹脂的工作原理及優缺點分析
將離子性官能基結合在樹脂(有機高分子)上的材料,稱之為 「離子交換樹脂」。 樹脂表面帶有磺酸 (sulfonic acid) 者,稱為陽離子交換樹脂,而帶有四級氨離子的,則為陰離子交換樹脂。由於離子交換樹脂可以有效去除水中陰陽離子,所以經常使用於純水、超純水的製造程序中。(見下圖)
離子交換樹脂上的官能基雖可去除原水 (Feed water) 中的離子,但隨著使用一段時間之後,因官能基的飽和而導致去離子效率的降低,引發水質劣化的缺點。此外,離子交換樹脂本身也是有機物質,使用中會受到氧化分解、機械性破裂、擔體流出而造成有機物質的溶出。此外,帶有電荷的有機物質也會受到離子交換樹脂的吸附,使離子交換樹脂很容易受到有機物質的污染 (Fouling)。而有些微生物由於菌體表面帶著負電,也會被陽離子交換樹脂所吸附,樹脂表面因而成為微生物的繁殖場地,造成純水的污染。在此同時,微生物所產生的代謝產物也會成為有機物質的污染來源。這些都是使用離子交換樹脂時,引發水質劣化而不可不注意的地方。
通常失去離子去除能力(飽和)的離子交換樹脂,雖然可以經由酸鹼葯劑的作用來再生,達到重復使用的目的,但若因為有機物質的吸附(污染)而造成效率不好時,樹脂的去除性能就會降低。此外,依再生用化學葯劑的品質不同也會有離子交換樹脂本身被污染的風險。因此,超純水系統所使用的離子交換樹脂幾乎是不能進行再生處理的。
⑹ 大孔樹脂過柱時的速度多少合適
1~4BV/H的速度過柱。
大孔吸附樹脂將原液以1—4BV/H的速度過柱,這樣不會產生氣泡,也不會將樹脂柱堵住,提高過柱效率,盡快分離出樣品。
大孔吸附樹脂柱是可以重復利用的,過完樣品,可用蒸餾水或者有機溶劑沖洗柱子。