离子交换树脂的运行维护手册(软化水用)
一、树脂投运前的预处理:
离子交换树脂中,常含有少量低聚物和未聚合反应的单体等有机杂质和其它诸如铁、铜等无机杂质,当树脂与水、酸、碱或其他溶液接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中而影响水质,所以新树脂在使用前要进行处理。树脂经预处理能转成所需离子起到的活化树脂的作用,树脂装柱后须反洗漂去洗碎杂质及细颗粒树脂直至流出液澄清。
1.树脂装填(在无法获得除盐水时,至少用阳床出水代替)
(树脂在装添前应充分考虑树脂转型膨胀体积变化,通常阳离子交换树脂膨胀率在10%左右,阴离子交换树脂膨胀率在20%左右)
1.1检查交换塔,确定设备清洁和完好。
1.2往交换柱注水至1/2柱高(阳树脂可以是原水)。
1.3将树脂分为3~4份,一份一份进行安装,树脂装填不得超过最大装填高度。
1.4在交换塔注入1/3的树脂。
1.5打开反洗阀门,让水以1~3m/h的流速流入交换塔(具体流速取决于树脂类型和水温),使树脂展开高度达50~80%,反洗至出水澄清,反洗温度在40℃左右效果最好,一般需要15~30分钟。
1.6关闭反洗阀门,让树脂沉降。
1.7打开淋洗阀门,排出一部分水,当水位高于树脂1米处时,关闭阀门。
1.8按照上述方法分两次装入另外1/3的树脂。
1.9当所有树脂安装完毕,继续反洗60分钟,以使床体彻底膨胀,且保证出水澄清。
为安全起见,请清点一下空袋和空桶的数量,以确定安装了正确类型和数量的树脂。
当反洗操作结束后,标注树脂的位置,并计算树脂体积,关闭人孔。
2.食盐水预处理
2.1排水至水面高于树脂层10cm左右。
2.2用2倍树脂体积,10%的NaCl溶液以1-2BV的流速通过树脂床,当NaCl通完,NaCl水面高于树脂层10cm时,关闭出水阀,浸泡20小时以上。
2.3慢洗:将2倍树脂床体积的清水通过树脂床,时间约20分钟。
2.4快洗:将2倍树脂床体积的清水通过树脂床,时间约10分钟,排出水澄清,树脂床备用。
二、树脂再生
1. 反洗,将树脂冲松(膨胀率在50%左右),冲至出水澄清后,以1~2BV/h的流速,通入2倍量树脂体积8~10%的NaCl溶液,最后一倍树脂体积的NaCl浸泡30分钟。
2. 以6BV/h的流速,通入2倍量树脂体积的除盐水。
3. 以工作流速,通入3倍量树脂体积的除盐水,树脂床备用。
三、树脂的保养
树脂不用期间,以10%食盐水水浸泡。
四、树脂中毒处理
1.当树脂被有机物污染时(特征是淋洗水量增加,交换容量降低)的处理方法:
制备3BV的10%盐和2%碱(至少加热至35℃,如可能最好60℃)。一个床层体积的盐碱以小于2BV/h的流速流经交换床,然后进入第二个床层体积溶液,使其保持8小时,如搅拌更好,在浸泡期定期搅拌(清洁无油空气)。停留时间终了,第三个床层体积溶液以1BV/h的流速进入,然后用除盐水淋洗至出水pH接近中性。树脂须至少经二次彻底再生,然后投入运行。
2.当树脂被铁(锰)污染时
用NaCl再生一遍树脂,首先完成一次标准的再生;用约45分钟将1.5BV,10%的酸通过树脂;空气擦洗30-60分钟除去树脂表面的污染物;再将1.5BV的酸通过树脂;用2倍床体积的水慢洗;工作流速快洗至流出液中性。
五、工作原理
离子交换树脂已成为目前最普遍采用的离子交换材料,以氯化钙(CaCl2)代表水的硬度,水质软化的基本反应可以用下列方程式表达:
阳离子交换柱:R-Na+CaCl2→R-Ca+NaCl
由此看出,Ca2+已被树脂上Na+所取代, 生成了NaCl,故达到了去除水的硬度的作用。