陰陽(yáng)混合樹(shù)脂的有機物污染及處理方法
新樹(shù)脂的預處理:
由于運輸及保管等各方面的原因,容易使新樹(shù)脂產(chǎn)生脫水。憑肉眼和手感均可發(fā)現。如遇此種情況,為避免樹(shù)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(lèi)樹(shù)脂浸泡在8的食鹽水中16小時(shí)左右(浸泡時(shí)好經(jīng)常攪拌),使樹(shù)脂充分膨脹,經(jīng)清水漂洗至無(wú)鹽味后方可使用。沒(méi)有上述現象,則樹(shù)脂不必進(jìn)行預處理。
樹(shù)脂裝填:
國內混床設備的樹(shù)脂裝填高度為陽(yáng)樹(shù)脂5(6)00mm,陰樹(shù)脂10(2)00mm,非再生態(tài)時(shí)(即陽(yáng)樹(shù)脂為鈉型,陰樹(shù)脂為氯型時(shí))陽(yáng)樹(shù)脂裝填高度不能高過(guò)中排口,但也不宜低于中排口5cm。陰陽(yáng)樹(shù)脂裝填比例為2:1(或1.5:1)。001x7MB陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在下,201x7MB陰離子交換樹(shù)脂在上。
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樹(shù)脂沖洗:
樹(shù)脂裝入交換器后,用潔凈水反洗樹(shù)脂層,直至出水清晰、無(wú)氣味、無(wú)細碎樹(shù)脂為止。
用約2倍樹(shù)脂體積的4-5HCl溶液,以2m/h的流速通過(guò)樹(shù)脂層。全部通入后,浸泡4-8小時(shí),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(shù)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、堿溶液若能重復進(jìn)行2-3次,則效果更佳。
陰陽(yáng)樹(shù)脂混合:
沖洗結束后,打開(kāi)下進(jìn)、上排閥,啟動(dòng)中間水泵(反沖洗使樹(shù)脂層松動(dòng)),將柱內積水排至樹(shù)脂層面上100-150mm處時(shí),關(guān)中間水泵和進(jìn)水閥;2、打開(kāi)小量排空閥,開(kāi)啟并控制進(jìn)氣閥門(mén)的進(jìn)氣量(進(jìn)氣壓力為0.1-0.15Mpa),觀(guān)察上下窺視鏡內樹(shù)脂有節律的上下沸騰混合,使上下樹(shù)脂顏色深淺混合一致。進(jìn)氣時(shí)間一般為10-15分鐘;3、混合結束后,關(guān)閉進(jìn)氣閥、排空閥,再迅速開(kāi)啟上進(jìn)閥、中間水泵、下排閥(使樹(shù)脂迅速沉降,防止樹(shù)脂在沉降過(guò)程中重新分層)。同時(shí)也要防止樹(shù)脂露出水面,否則樹(shù)脂間會(huì )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(shí),可以重復混合操作)。
注意事項:
運行一年以上,須檢查樹(shù)脂實(shí)際裝填高度,如樹(shù)脂層高不夠了,就需要相應填補樹(shù)脂。
混床出水指標主要有兩項,一項是電導率<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,出水指標不穩定,再生酸堿耗、水耗居高不下,那就要對樹(shù)脂是否被污染及樹(shù)脂強度等指標進(jìn)行再生或檢測。
脫鹽水混床再生要求 說(shuō)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、再生規范、清洗合格、混合均勻=出水電導率合格。 3、如果是鐵中毒樹(shù)脂會(huì )發(fā)紅,多數原因是因為樹(shù)脂在使用過(guò)程中因設備中的鐵、處理液中有鐵,樹(shù)脂污染一般是高價(jià)鐵,可用5左右的HCI進(jìn)行處理,好循環(huán),也可浸泡,時(shí)間在5-8小時(shí),把高價(jià)鐵變?yōu)榈蛢r(jià)鐵。處理好后,樹(shù)脂再用清水清洗。
混床出水電阻率≤1MΩ時(shí)混床需要再生。本混床的陰陽(yáng)樹(shù)脂再生操作規程采用“二步再生法"—— 即先對陰離子(上部)進(jìn)堿再生;再對陽(yáng)離子樹(shù)脂(下部)進(jìn)鹽酸再生。
一、陰陽(yáng)樹(shù)脂分層
反沖洗:開(kāi)啟下進(jìn)閥、上排閥、啟動(dòng)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(shù)脂松動(dòng)分層。
樹(shù)脂分層的好壞,還與樹(shù)脂的失效程度有關(guān),樹(shù)脂失效程度越大,分層越容易。
若陰陽(yáng)樹(shù)脂因互相粘結抱團無(wú)法分層時(shí):緩慢打開(kāi)小量潔凈壓縮空氣,再調節排空閥門(mén),使壓縮空氣從混床由下進(jìn)上排出,從上下窺視鏡觀(guān)察樹(shù)脂松動(dòng)以利分層,視其情況可以延長(cháng)操作時(shí)間和次數,再按照上述反沖洗方法處理陰陽(yáng)樹(shù)脂的分層。
陰陽(yáng)樹(shù)脂的分層是再生操作中非常關(guān)鍵和重要的步驟之一。
二、排除柱內積水)
排水靜置沉降:關(guān)閉中間水泵及進(jìn)水閥,打開(kāi)中排閥、下排閥,排盡樹(shù)脂柱內積水(以免再生液被稀釋?zhuān)?,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(shí)務(wù)必小心操作,戴上護目鏡、橡膠手套和口罩等,保持室內通風(fēng);若濺到皮膚上用大量的水沖洗或及時(shí)就醫。
四、陰樹(shù)脂進(jìn)堿
1、用純化水把pH =14的堿液配制好;2、調節好堿液桶上的出液閥門(mén),打開(kāi)進(jìn)堿閥(上進(jìn)),啟動(dòng)堿液泵,打開(kāi)排空閥排除其空氣,待堿液進(jìn)入后,浸泡陰樹(shù)脂層時(shí),關(guān)閉排空閥,開(kāi)啟中排閥并控制中排的開(kāi)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(shí)用RO水沖洗稀釋堿液桶及進(jìn)堿管線(xiàn)20分鐘,再關(guān)閉堿液泵、進(jìn)堿閥;4、再打開(kāi)上進(jìn)水閥、啟動(dòng)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(kāi)下排水閥,關(guān)閉中排水閥,直至出水
五、陽(yáng)樹(shù)脂進(jìn)酸
1、用純化水把pH =1的酸液配制好;2、調好酸桶上的出液閥門(mén),打開(kāi)進(jìn)酸閥(下進(jìn)),啟動(dòng)酸液泵,打開(kāi)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(yáng)樹(shù)脂層時(shí)(中排窺視鏡觀(guān)察),關(guān)閉排空閥,同時(shí)開(kāi)啟中排閥并控制其開(kāi)啟程度;3、中排出液pH =1時(shí)可適當加大進(jìn)酸流量,以使陽(yáng)樹(shù)脂不發(fā)生撓動(dòng)為佳(進(jìn)酸約需40分鐘);4、酸液進(jìn)完之后,及時(shí)用RO水沖洗稀釋堿液桶及進(jìn)酸管線(xiàn)20分鐘,關(guān)閉酸液泵 、進(jìn)酸閥;5、再打開(kāi)上進(jìn)閥、下進(jìn)閥,啟動(dòng)中間水泵用RO水進(jìn)行沖洗,測試中排閥的出水pH =7-8時(shí),關(guān)閉上進(jìn)、下進(jìn)閥,由中排把水排盡。
六、陰陽(yáng)樹(shù)脂混合
1、樹(shù)脂清洗合格后,打開(kāi)下進(jìn)、上排閥,啟動(dòng)中間水泵(反沖洗使樹(shù)脂層松動(dòng)),將柱內積水排至樹(shù)脂層面上100-150mm處時(shí),關(guān)中間水泵和進(jìn)水閥;2、打開(kāi)小量排空閥,開(kāi)啟并控制進(jìn)氣閥門(mén)的進(jìn)氣量(進(jìn)氣壓力為
0.1-0.15Mpa),觀(guān)察上下窺視鏡內樹(shù)脂有節律的上下沸騰混合,使上下樹(shù)脂顏色深淺混合一致。進(jìn)氣時(shí)間一般為10-15分鐘;3、混合結束后,關(guān)閉進(jìn)氣閥、排空閥,再迅速開(kāi)啟上進(jìn)閥、中間水泵、下排閥(使樹(shù)脂迅速沉降,防止樹(shù)脂在沉降過(guò)程中重新分層)。同時(shí)也要防止樹(shù)脂露出水面,否則樹(shù)脂間會(huì )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(shí),可以重復混合操作)。
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)指標為終點(diǎn)。
八、再生過(guò)程中可能出現的問(wèn)題及對策
1、樹(shù)脂混合后如果樹(shù)脂間有氣泡,可將柱內積水由下排閥排掉,打開(kāi)排氣閥,然后以很低的流速(使樹(shù)脂層不動(dòng))以反洗的方式從柱體下部進(jìn)水,當液面淹沒(méi)全部樹(shù)脂時(shí),立即停止進(jìn)水,以免樹(shù)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(shù)脂再生程度的因素,主要有再生劑的用量、濃度、純度、再生時(shí)間、再生劑的流速、再生時(shí)的溫度等,在實(shí)際操作中應予注意?;齑苍试S工作壓力≤0.2MPa。
陰陽(yáng)混合樹(shù)脂的有機物污染及處理方法1、強堿陰樹(shù)脂對有機物的吸著(zhù)力。天然水中的有機物(以富維酸和腐殖酸為代表)經(jīng)過(guò)H+交換及除碳后,因pH值的降低,有機物幾乎全部以分子狀態(tài)存在于陰床進(jìn)水中。因為腐殖酸分子量大,疏水性強,與強堿陰樹(shù)脂的苯乙烯-二乙烯苯聚合的骨架具有較強的吸附能力,同時(shí),這些大分子的有機酸都含有多個(gè)羧酸基團,與OH型強堿陰樹(shù)脂的季胺基官能團也具有較強的化學(xué)親和力,因此使有機酸被強堿樹(shù)脂牢固地吸著(zhù)于顆粒表面。強堿陰樹(shù)脂的骨架改為親水性的丙烯酸與二乙烯苯的聚合物,減少了骨架對有機酸吸附,會(huì )使有機酸的吸著(zhù)率略有降低。如將OH型強堿陰樹(shù)脂改為Cl型,則因改變了有機酸與強堿陰樹(shù)脂的OH之間的酸堿中和反應,使化學(xué)親和力下降,樹(shù)脂對有機物的吸著(zhù)率也會(huì )降低。這種基團型態(tài)對有機物吸著(zhù)的影響大于骨架材質(zhì)的影響。
離子交換樹(shù)脂
2、有機物的再生洗脫。新的凝膠型強堿陰樹(shù)脂的對有機物的吸著(zhù)率很高(95),洗脫率卻很低(15)。隨著(zhù)運行周期的增加,吸著(zhù)率基本不變,洗脫率雖從15上升到60以上。但是,到樹(shù)脂工作交換容量開(kāi)始降低時(shí),洗脫率也只有60,這說(shuō)明有機物仍不斷地在樹(shù)脂上積聚,它會(huì )進(jìn)一步降低樹(shù)脂的工作交換容量,并使出水質(zhì)量惡化。
離子交換樹(shù)脂
3、有機物特性的影響。分子量比較大的腐殖酸,一方面由于分子量大,親水性較差,另一方面因為所含的-COOH較少,所以它們主要是以范德華力吸附于樹(shù)脂的骨架上,難于洗脫。富維酸則因分子量小,含有的-COOH多,所以多以化學(xué)親和力與樹(shù)脂的多個(gè)交換基團相結合,再生過(guò)程中較容易被洗脫。對天然水中的有機物根據其在水中的溶解度,可以分為懸浮的、膠體的和溶解的三種。對于以物理吸附作用附著(zhù)于樹(shù)脂表面的懸浮有機物,可以使用加強過(guò)濾或對污染的樹(shù)脂進(jìn)行空氣擦洗、超聲波清洗等方法去除。膠體的有機物一般是帶有負電荷的,它們的粒徑在0.2-1.0nm之間,對樹(shù)脂的污染既是物理性的,又是化學(xué)性的,可通過(guò)混凝澄清或超過(guò)濾的方法去除。溶解性的有機物是污染強堿陰樹(shù)脂的主要成分,它們以范德華力和化學(xué)親和力吸著(zhù)于強堿陰樹(shù)脂,洗脫率低,終影響樹(shù)脂的工作交換容量和出水質(zhì)量。
離子交換樹(shù)脂
4、對樹(shù)脂工作交換容量的影響。由于強堿陰樹(shù)脂上有機物的不斷積聚,一方面部分交換基團被占據,再生時(shí)不能洗脫,減少了樹(shù)脂的交換容量;另一方面這些有機物會(huì )在運行中不斷溶解,并因有機酸的酸性比H2SiO3強,而抵制強堿陰樹(shù)脂對H2SiO3的吸收,造成H2SiO3過(guò)早地在出水中漏過(guò)。因為陰床的失效終點(diǎn)是用SiO2的漏過(guò)量確定的,所以H2SiO3過(guò)早的漏過(guò)必然會(huì )使樹(shù)脂的工作交換容量降低。后者只降低樹(shù)脂的工作交換容量,而全交換容量不變。
5、對出水質(zhì)量的影響。被有機物污染的強堿陰樹(shù)脂,因為附著(zhù)有許多大分子的有機酸,它們所含的部分被水中的礦質(zhì)酸所排代,這就造成出水電導率的升高。這一作用,一方面增加了清洗水的用量和清洗時(shí)間,另一方面有機酸溶入出水中也會(huì )造成出水質(zhì)量的降低。樹(shù)脂上附著(zhù)的有機酸,也會(huì )逐漸溶于出水中,使出水的pH值降低,SiO2含量增大。