DOWEX离子交换树脂操作建议

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• 尽可能多的用纯水对树脂进行周期性冲洗,至少保证每周一 次,目的是防止TOC在树脂内的堆积,尽量减少死角避免细 菌滋长
DOWEX 树脂装填方式
单床离子交换器的装填建议 可再生混床离子交换器的装填建议
单床离子交换器的装填建议
离子交换器预检查
• 清除交换器内所有的残余碎树脂及其他杂物; • 清洗配水装臵和集水装臵,并检查所有配水支管、 淋水盘、喷嘴,防止损坏和堵塞; • 检查衬胶的完整性,如果存在问题,在可能的情况 下进行电火花试验; • 无论什么时候,如果可能,应在正常流量下进行空 交换器的压力损失检查,并观察流动是否均匀。
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• 如果装填的是即装即用的H/OH型树脂,则该过程中至少用使用 10M以上纯水
混床离子交换器的装填建议MR-3 UPW/MR-450 UPW 预混好的混床树脂 1. 在以下的所有步骤中使用高纯水。(以下的步骤中提到的“水”都指高纯水 ) 2. “高纯”表示至少17.5MΩ.cm的电阻率,约10ppb或更少的TOC含量。 3. 预混树脂在装运时,阳树脂中99.9%以上是H型,阴树脂中95%以上是OH型 。如果树脂装填和运行正常,在第一个制水周期中运行了数小时之后(>50BV) ,混床树脂应该能生产出大于18 MΩ.cm并且小于2ppb ”ΔTOC”的纯水。 4. 在存储和运输时,所有离子交换树脂都会释放一定量的有机物。小心装填能 保证使树脂达到最好的性能。另外,在安装过程中引入的任何污染物,离子或 有机物质,都会导致树脂性能的下降。因此,在装填过程中,所有设备,用水 以及空气都必须尽可能的清洁,因为空气中的挥发性有机物或者尘埃都能污染 树脂。 5. 保证树脂交换器中所有旧树脂都彻底清除干净,离子交换器内部也必须清洁 不含杂质。而且,树脂装填的设备必须经过卫生处理来预防细菌生长。 6. 建议操作尽可能的迅速以减少树脂污染可能性。在树脂装填过程中,不要一 次同时打开多个树脂罐。这样能减少树脂与空气的接触,同时也能减少污染物 进入树脂的存放容器内。 7. 在出水水质达到要求之前必须进行充分的冲洗。一般不建议在闭路循环中冲 洗精处理混床,除非循环流程中有去除TOC的设备(比如UV灯)。
4. 用一个床深体积的5%浓度的Na2S2O3循环接触30分钟(尽可能逆 流);
5. 浸泡24小时以上。
6. 用2-3个床深体积的清水冲洗干净(尽可能逆流)。
7. 用3-5个床深体积的除盐水快速正洗。 8. 用原再生浓度的NaOH重复再生两次。
处理过程中不允许采用空气擦洗,以免削弱还原剂的性能
铁污染阴树脂的清除方法
通常以不溶解的三价铁形式污染树脂
两种解决铁污染的方法:
• 高浓度的HCl酸洗
去除污垢和可溶解的污染物 应用于因采用盐酸会腐蚀系统材质的软化水及其他应用
• 使用还原剂Na2S2O3把三价铁转换成二价铁。
清洗时必须确认系统材质不会被该两种药剂所腐蚀
铁污染阴树脂的清除方法
混床离子交换器的装填建议
混床树脂的填装
• 往交换器中注入足够的水(约为1/3交换器的高度,600-900mm) ,以允许树脂缓慢沉降,避免树脂强烈冲撞树脂罐底部造成损 坏; • 填装阳树脂到比最终所需层高低5cm的位臵处; • 如可能,尽量将阳树脂浸泡在水中至少4小时,如有条件,可浸 泡过夜 • 以12~15m/h的速率反洗阳树脂30分钟; • 让树脂沉降,而后将交换器内的水排放到树脂面上方5~10cm 处,如果是H+型阳树脂,继续填充剩余树脂到中排高度,如果 是Na+型阳树脂,应保证阳树脂层高低于中排3~5cm,因为再 生后,树脂将转型膨胀到正好中排高度。进行二次反洗10分钟 ,并充分沉降。确保树脂层面均匀,层高达到上述规定要求;
单床离子交换器的装填建议
树脂的填装(续)
• 对逆流再生满式床离子交换系统,除下述增补措施以外,其他 步骤同上:
– 树脂上的空罐高度应基于树脂的层高计算,树脂应采用最大膨 胀型态下的体积。对强酸阳树脂而言,为再生完全的H+型;对 强碱阴树脂而言,为再生完全的OH-型;对于弱碱阴树脂而言 ,为失效形态; – 装填大约一半树脂,并按上述方法进行反洗; – 装填能漂浮的惰性树脂,然后将剩余的树脂装在上部。
已用树脂的储存
• 采用和新树脂一样的存储环境,以延长树脂使用寿命 • 防止树脂暴露在空气中,发生干燥和收缩 • 在树脂长期停用期间,为了减少微生物污染的问题, 应采用浓NaCl溶液封存,此外浓NaCl溶液还能防止 树脂的结冰
• 对于干燥的树脂,应采用10%的氯化钠盐水润湿干树 脂,随后进行清水稀释,将盐水臵换掉,防止渗透压 的快速变化所导致的树脂颗粒的破碎
某些树脂污染的清除方法
• 被硅和有机物污染的阴树脂 • 被铁污染的阳树脂和阴树脂
硅/有机物污染阴树脂的清除方法 • 使树脂完全失效 • 常规流速反洗10-20分钟后排水 • 将1.5个床层体积的10%NaCl+1%NaOH混合溶液注入离子交换 器中,在一小时内排水至床层高度,继续浸泡3-16小时。建议 将该碱性盐水升温至50oC(强碱一型和弱碱阴离子交换树脂) ,或40oC(强碱二型)。 • 在20-30分钟内以2-3床层体积的水替换盐水。 • 以3-5床层体积的出盐水快速冲洗。 • 双倍剂量再生(相同再生剂浓度,双倍再生时间) • 冲洗后可投入使用
• 高浓度的HCl酸洗
• 使用还原剂Na2S2O3把三价铁转换成二价铁。
铁污染阳树脂的清除方法
高浓度HCl酸洗步骤
1. 先使树脂失效;
2. 用2个床深体积的10%浓度的HCl循环30分钟(尽可能逆流); 3. 10%浓度的HCl侵泡2-4小时;
4. 用2-3个床深体积的清水冲洗(尽可能逆流);
5. 用3-5个床深体积的除盐水快速正洗; 6. 用原再生浓度的NaOH重复再生两次。
如果进水中有机物含量较高,推荐用这种方法对阴树脂进行常 规性清洗。当有机物污染很严重时,盐水清洗法可能无法使所 有的交换容量得到恢复。
铁污染阳树脂的清除方法
通常以不溶解的三价铁形式污染树脂
三种解决铁污染的方法:
• 空气擦洗:在床体底部喷射压缩空气以搅拌和擦洗树脂。
使用于凝结水精处理系统和其他类似于除盐水系统的水处理系 统以除去不溶解的铁颗粒以及其他的杂质 去除污垢和可溶解的污染物 应用于因采用盐酸会腐蚀系统材质的软化水及其他应用
• 没有使用过的新树脂,在原包装袋内臵于适宜条件下时,保存即使超过推荐的保存期,大多 数情况下也不会出现物理性能的下降。 • 标准除盐和软化树脂,超过两年的保存期,树脂的化学性能仅会出现微小的变化。 • 对于比较敏感的应用场合,建议储存期少于上表的推荐值,但储存超过推荐的保存期时,建 议检测树脂的标准特性。
树脂的耐氧化能力
—— DOWEX树脂能承受的最大余氯范围
最大余氯含量
H2O2, HNO3, H2CrO4, Cl2 溶解氧+重金属/高温 • 强碱阴树脂氧化后,强碱基团变为弱碱基团 • 弱碱阴树脂氧化后,生成弱酸基团,吸附钠离子,再生后消耗大 量冲洗水 • 强酸阳树脂氧化后,主链断裂,含水量上升,交换容量下降
未用新树脂的储存——存放条件
• 树脂必须存放在其原包装内,臵于阴凉干燥的地方, 储存的最佳室内温度0~30oC。 • 存放温度高于30oC时,对于阴树脂,尤其以OH-型 态的树脂,将会出现交换容量的下降,而阳树脂可以 承受较高的温度(最高到50oC),最好将所有树脂存放 在相同的条件下。 • 温度低于0oC时,会引起树脂的结冰,必须避免温度 低于-18oC。DOWEX 树脂经受重复结冰-溶化循环 试验表明,将会出现树脂颗粒的破碎,因此结冰了的 树脂在安全的装填之前应首先让其溶化,而且应在室 温下缓慢的完全溶化它们。
单床离子交换器的装填建议
树脂的填装
• 往交换器中注入足够的水(约为1/3交换器的高度),以允许树脂 缓慢沉降,避免树脂强烈冲撞损坏; • 装填时,可从顶部将树脂直接倒入交换器中,或使用真空喷射 器; • 根据系统制造商推荐的流速反洗树脂30分钟; • 密闭交换器接管和接口,并进行双倍再生。
注意: 弱碱阴树脂应在溶液中浸泡一夜,以使树脂在反洗前完全 润湿,如果过夜浸泡无法做到的话,可将交 换器运行一个周期 ,而后反洗。这样可以使树脂在运行中润湿,但应注意不要反 洗没有润湿的树脂,否则将有树脂流失;
对于凝结水或超纯水系统的可再生混床树脂,必须 将树脂转化成再生后的状态保存:
• • • • 将树脂分层,分别进行双倍再生; 冲洗掉再生剂并使树脂臵于冲洗水中; 定期臵换树脂内的存水(每周一次),除去任何TOC溶出物; 投运前,按正常方式冲洗和再生树脂。
对于凝结水或超纯水系统的不可再生混床树脂,通 常不建议停用保存,如果必需停用:
在步骤2和4中描述的加酸和加水应尽量采取逆流冲洗方式以保 证松动树脂层并保证充分的接触时间,如果逆流冲洗/循环方式 不能实现,那应该在酸洗前先采取反洗措施松动一下树脂层
铁污染阳树脂的清除方法
还原剂清洗方法
1. 先使树脂失效。 2. 用一个床深体积的5%浓度的Na2S2O3循环接触30分钟(尽可能逆 流); 3. 浸泡2小时。
混床离子交换器的装填建议MR-3 UPW/MR-450 UPW 预混好的混床树脂
1. 因为DOWEX™ MONOSPHERE™ MR-3 UPW树脂中的阳阴树脂不容易抱 团,所以阴阳树脂在装填过程中可能会出现分层。因此,在装填树脂过程中要 保证离子交换器中的液位尽可能的低,避免预混的树脂出现分层。 2. 在离子交换器中注入大约20cm高度的水。液面高度要足以覆盖交换器底部 的排水系统,并且足以保证树脂在注入交换器时不会与交换器底部发生直接冲 撞而损坏。 3. 装填预混的混床树脂到离子交换器中。装填的树脂应该保持接货时的形态。 4. 检查树脂层上的液面高度,如果树脂层高已经接近液面高度,从顶部注入部 分水,保证树脂床层上液面高度大约为10cm。注水时尽量避免扰动已装填好 的树脂,导致阴阳树脂分层,可以沿离子交换器内壁缓慢注水。 5. 继续装填树脂,并且确保树脂层面均匀,直到离子交换器中的装填量和层高 达到要求。 6. 在树脂完全装好后,必须保证树脂完全被水覆盖。即使装填操作无误,部分 的阴阳树脂也可能会出现分层,可以采取以下的步骤来再混树脂。 1) 排水至液面高于树脂层5cm 2) 进气混和树脂10至30分钟
DOWEXTM 离子交换树脂操作建议
陶氏化学水处理产品事业部
Author/Date
Proprietary Classification
Pg. 1
DOWEX 树脂适宜保存条件
未用新树脂的储存 已用树脂的储存
未用新树脂的储存——推荐保存期
树 阳树脂 阳树脂 阳树脂 阴树脂 I/II 型 阴树脂 I 型 可立即投运的混床树脂 脂 离子形态 Na H NH4 Cl OH H/OH 2年 2年 1年 1年 1年 1年 1年 应 用 领 域 软 化 2年 除 盐 2年 2年 2年 1年 1年 核 电 超纯水
已用树脂的储存(续)
除盐系统的树脂保存步骤:
• 树脂失效后,充分反洗树脂层; • 配制15~25%NaCl溶液,将该浓盐水导入交换器内,直到 树脂内没有空气为止; • 在今后投运该交换器时,必须逐渐地降低盐水的浓度,减少 树脂渗透压的冲击; • 投运前,必须对该树脂床进行两倍或三倍的再生。
已用树脂的储存(续)
DOWEX 树脂运行温度
• 在高于操作温度上限的条件下运行时树脂的官能基 团会降解,交换容量会降低 • 具体的降解温度还受到离子交换器中溶解氧和催化 性金属的影响
树脂最高运行温度
强酸阳树脂
强碱阴树脂
弱型树脂
树脂最高运行温度 强碱一型阴树脂的热稳定性:
——特定温度下140小时后树脂的Salt Spilit Capacity剩余百分含量
混床离子交换器的装填建议
混床树脂的填装(续)
• 装填阴树脂前,在阳树脂上注入1m高度的水。装完后,用5m/h 的慢流速反洗5分钟; • 如果阴树脂是Cl-型而阳树脂是Na+型,对两种树脂进行双倍剂 量的再生; • 正洗树脂30分钟,进水从上下同时进行,废水从中排排放; • 排水至液面高于树脂层5cm,进气混合树脂15~20分钟。
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