提高阳床、阴床的再生效果

提高阳床、阴床的再生效果

【摘要】离子交换法在化学除盐、制取纯水方面占有重要地位，是一种不可或缺的方法。阳床与阴床中的树脂在工作过程中，交换容量逐渐达到饱和，失去对离子的交换能力。失效的树脂需要再生，其再生水平是提高水质，增加出水量，延长树脂使用寿命的重要环节。介绍影响树脂再生效果的相关因素，在此基础上，分析和比较不同的树脂再生方法及提高再生效果的措施。

【关键词】离子交换树脂；阳床；阴床；化学再生

1 、引言

我车间的900吨/小时水处理装置始建于1976年，负责着向化肥装置的循环

水系统、空分循环水系统、硝酸循环水系统提供过滤水，向我厂动力锅炉、石化厂、等单位提供一级、二级脱盐水。

由于生产的需要,于1996年对水处理装置进行了扩能改造，生产能力由原来

的生产过滤水800 吨/小时，一级脱盐水350吨/小时，二级脱盐水60吨/小时；

扩建为生产过滤水1200吨/小时，一级脱盐水680吨/小时，二级脱盐水780吨/

小时；2000年为了解决24万吨乙烯装置的用水，对脱盐水生产系统又进行了改

造和扩建，使装置的生产过滤水能力达到1600吨/小时，一级脱盐水达到900吨

/小时，二级脱盐水达到850吨/小时（其中含处理冷凝液能力250吨/小时）。

该装置主要采用了絮凝沉降过滤技术、纤维球过滤技术、树脂离子交换技术

生产过滤水和一、二级脱盐水。该装置目前由四座水力循环澄清池、16格虹吸滤池、3台生水换热器、5台精密纤维球过滤器、8台阳离子交换器、7台阴离子交

换器、二套树脂体外清洗罐、10台混合离子交换器、3台氢床等设备组成。

此时，需要对树脂分别再生，无论是阳树脂还是阴树脂，其再生度越高，则

再生后，树脂中残留的有害离子含量越少，出水中离子泄漏量越低，而出水量也

随之升高，由此可见，好的再生效果可以保证除盐的正常运行，延长制水时间，

提高制水量和出水品质，因此，研究如何提高树脂的再生效果，具有重要的现实意义。

1.

再生机理及再生效果影响因素

2.1树脂再生基本原理

离子交换树脂工作时，分别通过阳树脂中的H+和阴树脂中的OH-将进水中的阳离子和阴离子置换出来。这个过程是可逆的，再生即是除盐的逆过程。也就是分别用一定量的酸和碱与失效的树脂反应，H+和OH-将树脂吸附的离子重新置换出来，自身再一次与树脂结合，使树脂恢复交换能力，可以继续工作。显然，再生反应进行的越彻底，再生效果越好。其反应式具体如下：

阳床：R-Na+H+→R-H+Na+

阴床：R-CL+OH-→R-OH+CL-

2.2树脂再生效果的影响因素

树脂的再生是一个复杂的过程，从再生剂的选取、再生剂的质量到再生树脂的冲洗等等，每一个环节都可能影响到树脂最终的再生效果。分析影响再生的各种因素，有助于我们在实际操作中分析和采用合理工艺，从而尽可能的提高树脂的再生效果。

2.2.1再生剂种类

HCL和NaOH作为传统的再生剂，被广泛应用于树脂的再生过程。虽然HCL的价格较贵，但其再生度高，可延长制水时间，提高制水量，节约制水成本。而NaOH既可作为强碱阴树脂的再生剂又可作为弱碱阴树脂的再生剂，使用范围相当广。除此之外，在某些特定的场合于环境下，也可用其它酸碱作为再生剂，但前提是选用再生剂可以满足再生质量和出水品质的要求。

2.2.2再生剂温度

再生液温度的升高会促使树脂中离子的扩散速度加快，有利于再生，尤其对于阴树脂的再生，其效果更加明显。因此，在条件允许的情况下，可以将再生液预热，适当地提高其温度。但是，要保证升温在一定的范围之内，通常控制在35-40℃附近。过高的温度会导致树脂内部基团的分解，影响树脂的正常使用，缩短寿命。

2.2.3再生剂的浓度

再生剂浓度在很大程度上影响树脂的再生度会和破碎率。对于阳树脂，随着再生剂浓度的增加，再生度呈现先上升后下降的趋势。这是因为在低浓度区，H+随再生液浓度的增加而增多，置换的离子也相应增多，再生度提高。当浓度增加到一定程度，进入高浓度区，此时，高浓度的再生剂使树脂发生破碎，再生度反而降低。再生液浓度对阴树脂的影响也呈现类似的规律。只是在高浓度区再生度增长缓慢而非呈现下降趋势。

2.2.4冲洗水质

失效树脂经过离子交换再生后，需要用水冲去多余的酸和杂质离子，如果冲洗不彻底，残留的离子会增加循环系统中有害离子成分，同时减少树脂的交换容量，不能达到理想的再生效果，有研究指出，用大于等于10us/cm的水冲洗阴阳树脂后，树脂的再生度、交换容量均要高于自来水冲洗效果，且残留的有害离子明显减少。

此外。再生液纯度和流速，更换次数等也都对树脂的再生效果产生或多或少的影响，在日常再生过程中，应当充分考虑各个因素的综合作用，择优选取最佳的再生方案。

1.

树脂再生效果提高

3.1化学再生

化学再生是一种成熟的树脂再生方法。但是其再生过程会产生大量的酸碱废液，造成环境污染和能源浪费，由于影响树脂再生的因素众多，所以相应提高其提高再生效果的措施也牵涉到方方面面，但归结起来，主要分为以下两类：

3.1.1合理选择再生剂

再生剂的种类繁多，但是对其选择并没有严格的限定，但基本的原则是有较高的纯度及合适的浓度，传统的阳床阴床再生剂分别是HCL和NaOH。

3.1.2优化再生操作

从对树脂再生影响因素的分析可知，在实际操作过程中，提前将再生剂预热到合适的温度，控制再生剂浓度在中等浓度范围内，减少再生液流速，增加再生液与树脂的接触时间，都可以有效的提高再生效果。

1.

结束语

在阳床、阴床广泛应用的今天，树脂失效后的再生问题显得尤为重要，优良的再生效果能够保证交换床的正常工作，提高水质并延长制水周期。通过合理选用再生剂，规范和优化日常再生操作，可以达到提高树脂的再生效果的目的，实现生产效益、环境效益和经济效益的共赢局面。