树脂污染的原因分析及复苏处理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
［$］ ; 周本省0 工业水处理技术 ［ @］ 0 北京： 化学工业出版 社， !%%!0 ［!］ ; 金; 熙， 项成林， 齐冬子0 工业水处理技术问答 ［ @］ 0 第 # 版0 北京： 化学工业出版社， !%%#0
［ +］ 物， 对树脂造成一定程度的污染 。
# ) #" 水中离子的影响 在阳离子树脂的使用过程中， 原水带入的铁大 部分以 12/ 3 的形式存在， 它们被树脂吸附后， 部分 被氧化成 12, 3 ， 形成的高价铁化合物牢固地沉积在 树脂内部和表面， 堵塞了树脂微孔， 从而影响了孔道 扩散， 造成了铁的污染。 # ) $" 再生阴离子树脂碱液中 12/ 3 的污染 再生阴离子树脂的碱液中含有铁的化合物， 再 生时， 会以 12 （ 45 ） 以极细微的 , 等形式进入阴床， 悬浮颗粒吸附在阴树脂上； 甚至这些铁化合物与水 中的有机物生成复杂的络合物， 交换吸附到树脂上； 也可能与其他阴离子生成带负电荷的阴离子络合 物， 交换吸附到阴离子树脂上， 从而使阴离子树脂在 使用时降低了交换吸附阴离子的能力， 导致树脂工 效下降， 阴床周期制水量下降。 $" 复苏处理过程 $ ) !" 复床的复苏处理 分别将阴床上下室的树脂输出后擦洗干净， 除 掉树脂表面吸附的有机悬浮物， 以利于在化学复苏
黄河水 * 市净水厂 （ 混凝、 沉淀、 过滤） * 机械过 滤器 * 弱酸阳床 * 脱二氧化碳塔 * 活性炭过滤器 * 阳双室浮动床 * 阴双室浮动床 * 混合床 * 脱 盐水箱 图 +! 脱盐水处理系统流程
# ) !" 树脂本身的降解对树脂的污染 离子交换树脂是一种高分子有机聚合物， 在长 期的运行中不可避免地要发生老化降解， 产生有机
万方数据
河南化工$ #&&% 年$ 第 "# 期
・ #?・
钠溶液至 ! " # 处， 按 $%& 的浓度向槽内一 次 投 加 !%%’( 氯化钠， 加空气搅拌 ) * $%+,-， 启动临时泵向 阴床内进氯化钠溶液， 同时打开底排手动阀。在进 氯化钠溶液的过程中， 始终保持盐槽液位和浓度， 连 续补充 $& * !& 的氢氧化钠溶液， 根据临时泵的流 量计算， 每间隔 . * /+,- 向槽内补加 )%’( 氯化钠， 直至检测分析阴床底排出口氢氧化钠溶液浓度达到 %0 )& 左右， 交换器内有足够的氯化钠溶液时， 停止 进氯化钠溶液， 关闭底排阀， 浸泡 !12， 浸泡结束时 从再生系统进水漂洗， 并取样分析 345 和铁的含 量， 当漂洗出水 67 值($%0 % 时为合格。 ! 0 " 0 #$ 进盐酸溶液浸泡 从阳床再生系统向阴床内进盐酸溶液， 打开阳 床出口阀和阴床进口阀， 开阴床反洗排放阀， 启动酸 计量泵， 调整冲程和稀 释 水 流 量， 向 阴 床 进 1& * .& 的盐酸， 间断分析反排出口盐酸浓度接近进口盐 酸浓度时， 停止进盐酸， 关闭各阀门， 浸泡 !12。浸 泡结束， 废液排放并取样分析 345 和铁含量。从进 酸稀释水系统进水漂洗， 当出水 67 值+)0 % 漂洗结 束。 ! 0 " 0 !$ 再生 不采用 893 微机程序控制， 单独再生。手动开 再生系统阀门， 启动碱计量泵， 稀释水流量， 控制氢 氧化钠溶液浓度 !& * 1& ， 向阴床进氢氧化钠溶 液， 当分析底排出口废液氢氧化钠溶液浓度接近进 口浓度时， 停计量泵， 继续进稀释水进行置换、 正洗 至合格， 手动关再生系统各阀门， 处理结束。 ! 0 #$ 混床的复苏处理 ! 0 # 0 "$ 树脂反洗及补充 先进行空气擦洗， 排水至树脂床层面上 !%% * 用氮气擦洗 ) * $%+,-， 用脱盐水反洗分 #%%++ 处， 层， 适当加大反洗水流量， 使部分破碎阴树脂反洗出 来， 反洗结束， 测量树脂床层体积高度， 计算所需补 加树脂量。拆除混床顶部弯头， 用喷射器向床内补 加浸泡好的树脂。 ! 0 # 0 #$ 碱性氯化钠溶液浸泡 将混床内的水全部排放后， 关闭排放阀。接临 时短管至混床并用胶管连接临时泵， 配制碱性氯化 钠液 （ 方法与前处理阴床时相同） ， 启动临时碱液泵 向混床进氯化钠溶液， 从上视孔观察混床液位上升 到树脂层面上约 !%%++ 处时， 停止进氯化钠溶液， 浸泡 !12。浸泡结束， 排放废液并取样分析 345 和 铁的含量。从碱再生系统进水正洗至 67 值 ($%0 % 为合格。万方数据
! 0 # 0 !$ 盐酸浸泡 启动盐酸计量泵， 从酸再生系统向混床内进盐 从底排放口取 酸溶液， 浓度控制在 1& * .& 即可， 样分析盐酸浓度接近于进酸浓度时， 开反洗排放阀， 关底排放阀， 直至反洗排放口取样分析酸浓度也接 近于进酸浓度时， 停止进酸， 浸泡 12。浸泡结束， 排 放废液， 取样分析 345、 铁含量， 接着进行正洗至出 水 67 值 : )0 % 即可。 ! 0 # 0 %$ 再生 不采用 893 微 机 程 序 控 制， 再生程序手动进 行。启动酸、 碱计量泵， 手动开启再生系统自动阀 门， 严格控制进盐酸、 氢氧化钠的浓度为 1& * .& ； 进再生液的时间按正常的 ! * # 倍计， 待分析再生废 液的酸、 碱浓度接近进口浓度时， 停酸、 碱计量泵， 其 他步骤按正常再生操作进行， 直至再生合格备用。 树脂处理情况见表 $ 。
; ; 注： !该数据为强酸阳树脂进碱处理得数据。
%$ 效果评价 % 0 "$ 制水批量有所提高 复床制水批量由原平均 !11% +# 上升到 !?.) +# ， 提高了 !$0 )!& ； 混床制水批量由原平均 #?))% +# 上升到 1./$% +# ， 提高了 $/0 #.& 。 % 0 #$ 再生次数减少 复床月再生次数由 #!0 ) 次下降到 !#0 1 次， 混 床月再生次数由 !0 >. 次下降到 $0 ) 次， 酸碱消耗大 幅度降低， 用水量也相应减少， 降低了生产成本。 % 0 !$ 提高有效运行率 处理后， 可以去除树脂吸附的有机物和铁等杂 质， 恢复树脂的吸附交换能力， 延长树脂的使用寿 命， 提高树脂的利用率； 缓解供水紧张的矛盾， 确保 生产安全稳定运行。 参考文献：
! ! 收稿日期： /%%" - %( - /0
$ ) ! ) !" 碱性氯化钠溶液浸泡 将预备好的溶盐槽和临时耐酸、 碱泵在现场安 装试运完毕， 拆下阴床的放空管短节， 用耐酸胶管连 接临时泵， 从碱再生系统向溶盐槽进/ 6 的氢氧化
! ! 作者简介： 徐爱春 （ +0$# - ） ， 女， 助理工程师， 从事水处理技术开发工作， 电话： （ %,0, ） (0#.,., 。
!" 概述 在脱盐水处理系统运行过程中， 离子交换树脂 除吸附水中离子外， 还吸附水中存在的各种有机物、 铁和胶体等物质。如果这些物质再生时不能完全解 吸出来， 随着积累量的增加， 树脂吸收这些物质的能 力越来越小， 漏过离子量越来越多， 慢慢达到吸附和 解吸平衡， 使树脂失去交换能力， 造成工作交换容量 下降， 制水周期缩短， 正洗水量增大， 制水批量减少， 出水品质降低等。针对此问题， 我们应用复苏处理 措施， 解决了复床和混床制水批量小、 再生频繁的问 题。 #" 现象分析 我公司脱盐水处理装置流程如图 + 所示。
［ /］ 。 处理时增加离子的渗透作用
! ! 系统自 +0(0 年 . 月投运以来， 通过十几年的运 行观察， 复床、 混床的运行制水批量表明， 其周期制 水量随着运行时间的增加而明显下降， 同时再生次 数也相应增加。/%%/ 年的统计数据表明， 复床、 混 床制水量下降很快， 再生频率增加， 有效运行利用率 大为降低， 给我厂的安全生产带来较大的威胁。在 /%%, 年对树脂进行复苏处理时， 发现阳、 阴树脂的 颜色明显变深， 部分树脂已呈现黑色。为此， 我们对 复床、 混床的反洗水进行了取样分析， 分析结果表 明， 树脂受到了不同程度的污染。 ! ! 分析污染原因主要有以下几点：
; ; ; ; ; ; 表 $; 树脂处理分析数据统计 项目 阳床 ! 阴床 混床 反洗水 345; ; <= #0 1) 10 ?. 10 ). %0 $!1 .0 1# %0 #.> $!/ $!$0 . >#0 . !)0 1. 酸浸泡废液 345; ; <= +( " 9 碱性氯化钠浸泡液 345; ; <= >%0 1 ..1 $1!0 1 !0 $?> )>0 .! )0 #.
・ ,(・
河南化工"处理
徐爱春 ，刘利民 ，徐兵华
（ 中原大化集团有限责任公司 ，河南 濮阳! "#$%%" ）
摘! 要： 脱盐水处理系统复床和混床周期制水量降低是树脂受到有机物和铁污染的主要原因， 提出相应的复苏处 理措施， 解决了复床和混床制水批量低、 再生频繁的问题。 关键词： 脱盐水系统 ；制水批量 ；树脂污染 ；复苏 中图分类号： &’%(#) "! ! ! 文献标识码： *! ! ! 文章编号： +%%, - ,".$ （ /%%" ） +/ - %%,( - %/
［ +］ 物， 对树脂造成一定程度的污染 。
# ) #" 水中离子的影响 在阳离子树脂的使用过程中， 原水带入的铁大 部分以 12/ 3 的形式存在， 它们被树脂吸附后， 部分 被氧化成 12, 3 ， 形成的高价铁化合物牢固地沉积在 树脂内部和表面， 堵塞了树脂微孔， 从而影响了孔道 扩散， 造成了铁的污染。 # ) $" 再生阴离子树脂碱液中 12/ 3 的污染 再生阴离子树脂的碱液中含有铁的化合物， 再 生时， 会以 12 （ 45 ） 以极细微的 , 等形式进入阴床， 悬浮颗粒吸附在阴树脂上； 甚至这些铁化合物与水 中的有机物生成复杂的络合物， 交换吸附到树脂上； 也可能与其他阴离子生成带负电荷的阴离子络合 物， 交换吸附到阴离子树脂上， 从而使阴离子树脂在 使用时降低了交换吸附阴离子的能力， 导致树脂工 效下降， 阴床周期制水量下降。 $" 复苏处理过程 $ ) !" 复床的复苏处理 分别将阴床上下室的树脂输出后擦洗干净， 除 掉树脂表面吸附的有机悬浮物， 以利于在化学复苏
黄河水 * 市净水厂 （ 混凝、 沉淀、 过滤） * 机械过 滤器 * 弱酸阳床 * 脱二氧化碳塔 * 活性炭过滤器 * 阳双室浮动床 * 阴双室浮动床 * 混合床 * 脱 盐水箱 图 +! 脱盐水处理系统流程
# ) !" 树脂本身的降解对树脂的污染 离子交换树脂是一种高分子有机聚合物， 在长 期的运行中不可避免地要发生老化降解， 产生有机
万方数据
河南化工$ #&&% 年$ 第 "# 期
・ #?・
钠溶液至 ! " # 处， 按 $%& 的浓度向槽内一 次 投 加 !%%’( 氯化钠， 加空气搅拌 ) * $%+,-， 启动临时泵向 阴床内进氯化钠溶液， 同时打开底排手动阀。在进 氯化钠溶液的过程中， 始终保持盐槽液位和浓度， 连 续补充 $& * !& 的氢氧化钠溶液， 根据临时泵的流 量计算， 每间隔 . * /+,- 向槽内补加 )%’( 氯化钠， 直至检测分析阴床底排出口氢氧化钠溶液浓度达到 %0 )& 左右， 交换器内有足够的氯化钠溶液时， 停止 进氯化钠溶液， 关闭底排阀， 浸泡 !12， 浸泡结束时 从再生系统进水漂洗， 并取样分析 345 和铁的含 量， 当漂洗出水 67 值($%0 % 时为合格。 ! 0 " 0 #$ 进盐酸溶液浸泡 从阳床再生系统向阴床内进盐酸溶液， 打开阳 床出口阀和阴床进口阀， 开阴床反洗排放阀， 启动酸 计量泵， 调整冲程和稀 释 水 流 量， 向 阴 床 进 1& * .& 的盐酸， 间断分析反排出口盐酸浓度接近进口盐 酸浓度时， 停止进盐酸， 关闭各阀门， 浸泡 !12。浸 泡结束， 废液排放并取样分析 345 和铁含量。从进 酸稀释水系统进水漂洗， 当出水 67 值+)0 % 漂洗结 束。 ! 0 " 0 !$ 再生 不采用 893 微机程序控制， 单独再生。手动开 再生系统阀门， 启动碱计量泵， 稀释水流量， 控制氢 氧化钠溶液浓度 !& * 1& ， 向阴床进氢氧化钠溶 液， 当分析底排出口废液氢氧化钠溶液浓度接近进 口浓度时， 停计量泵， 继续进稀释水进行置换、 正洗 至合格， 手动关再生系统各阀门， 处理结束。 ! 0 #$ 混床的复苏处理 ! 0 # 0 "$ 树脂反洗及补充 先进行空气擦洗， 排水至树脂床层面上 !%% * 用氮气擦洗 ) * $%+,-， 用脱盐水反洗分 #%%++ 处， 层， 适当加大反洗水流量， 使部分破碎阴树脂反洗出 来， 反洗结束， 测量树脂床层体积高度， 计算所需补 加树脂量。拆除混床顶部弯头， 用喷射器向床内补 加浸泡好的树脂。 ! 0 # 0 #$ 碱性氯化钠溶液浸泡 将混床内的水全部排放后， 关闭排放阀。接临 时短管至混床并用胶管连接临时泵， 配制碱性氯化 钠液 （ 方法与前处理阴床时相同） ， 启动临时碱液泵 向混床进氯化钠溶液， 从上视孔观察混床液位上升 到树脂层面上约 !%%++ 处时， 停止进氯化钠溶液， 浸泡 !12。浸泡结束， 排放废液并取样分析 345 和 铁的含量。从碱再生系统进水正洗至 67 值 ($%0 % 为合格。万方数据
! 0 # 0 !$ 盐酸浸泡 启动盐酸计量泵， 从酸再生系统向混床内进盐 从底排放口取 酸溶液， 浓度控制在 1& * .& 即可， 样分析盐酸浓度接近于进酸浓度时， 开反洗排放阀， 关底排放阀， 直至反洗排放口取样分析酸浓度也接 近于进酸浓度时， 停止进酸， 浸泡 12。浸泡结束， 排 放废液， 取样分析 345、 铁含量， 接着进行正洗至出 水 67 值 : )0 % 即可。 ! 0 # 0 %$ 再生 不采用 893 微 机 程 序 控 制， 再生程序手动进 行。启动酸、 碱计量泵， 手动开启再生系统自动阀 门， 严格控制进盐酸、 氢氧化钠的浓度为 1& * .& ； 进再生液的时间按正常的 ! * # 倍计， 待分析再生废 液的酸、 碱浓度接近进口浓度时， 停酸、 碱计量泵， 其 他步骤按正常再生操作进行， 直至再生合格备用。 树脂处理情况见表 $ 。
; ; 注： !该数据为强酸阳树脂进碱处理得数据。
%$ 效果评价 % 0 "$ 制水批量有所提高 复床制水批量由原平均 !11% +# 上升到 !?.) +# ， 提高了 !$0 )!& ； 混床制水批量由原平均 #?))% +# 上升到 1./$% +# ， 提高了 $/0 #.& 。 % 0 #$ 再生次数减少 复床月再生次数由 #!0 ) 次下降到 !#0 1 次， 混 床月再生次数由 !0 >. 次下降到 $0 ) 次， 酸碱消耗大 幅度降低， 用水量也相应减少， 降低了生产成本。 % 0 !$ 提高有效运行率 处理后， 可以去除树脂吸附的有机物和铁等杂 质， 恢复树脂的吸附交换能力， 延长树脂的使用寿 命， 提高树脂的利用率； 缓解供水紧张的矛盾， 确保 生产安全稳定运行。 参考文献：
! ! 收稿日期： /%%" - %( - /0
$ ) ! ) !" 碱性氯化钠溶液浸泡 将预备好的溶盐槽和临时耐酸、 碱泵在现场安 装试运完毕， 拆下阴床的放空管短节， 用耐酸胶管连 接临时泵， 从碱再生系统向溶盐槽进/ 6 的氢氧化
! ! 作者简介： 徐爱春 （ +0$# - ） ， 女， 助理工程师， 从事水处理技术开发工作， 电话： （ %,0, ） (0#.,., 。
!" 概述 在脱盐水处理系统运行过程中， 离子交换树脂 除吸附水中离子外， 还吸附水中存在的各种有机物、 铁和胶体等物质。如果这些物质再生时不能完全解 吸出来， 随着积累量的增加， 树脂吸收这些物质的能 力越来越小， 漏过离子量越来越多， 慢慢达到吸附和 解吸平衡， 使树脂失去交换能力， 造成工作交换容量 下降， 制水周期缩短， 正洗水量增大， 制水批量减少， 出水品质降低等。针对此问题， 我们应用复苏处理 措施， 解决了复床和混床制水批量小、 再生频繁的问 题。 #" 现象分析 我公司脱盐水处理装置流程如图 + 所示。
［ /］ 。 处理时增加离子的渗透作用
! ! 系统自 +0(0 年 . 月投运以来， 通过十几年的运 行观察， 复床、 混床的运行制水批量表明， 其周期制 水量随着运行时间的增加而明显下降， 同时再生次 数也相应增加。/%%/ 年的统计数据表明， 复床、 混 床制水量下降很快， 再生频率增加， 有效运行利用率 大为降低， 给我厂的安全生产带来较大的威胁。在 /%%, 年对树脂进行复苏处理时， 发现阳、 阴树脂的 颜色明显变深， 部分树脂已呈现黑色。为此， 我们对 复床、 混床的反洗水进行了取样分析， 分析结果表 明， 树脂受到了不同程度的污染。 ! ! 分析污染原因主要有以下几点：
; ; ; ; ; ; 表 $; 树脂处理分析数据统计 项目 阳床 ! 阴床 混床 反洗水 345; ; <= #0 1) 10 ?. 10 ). %0 $!1 .0 1# %0 #.> $!/ $!$0 . >#0 . !)0 1. 酸浸泡废液 345; ; <= +( " 9 碱性氯化钠浸泡液 345; ; <= >%0 1 ..1 $1!0 1 !0 $?> )>0 .! )0 #.
・ ,(・
河南化工"处理
徐爱春 ，刘利民 ，徐兵华
（ 中原大化集团有限责任公司 ，河南 濮阳! "#$%%" ）
摘! 要： 脱盐水处理系统复床和混床周期制水量降低是树脂受到有机物和铁污染的主要原因， 提出相应的复苏处 理措施， 解决了复床和混床制水批量低、 再生频繁的问题。 关键词： 脱盐水系统 ；制水批量 ；树脂污染 ；复苏 中图分类号： &’%(#) "! ! ! 文献标识码： *! ! ! 文章编号： +%%, - ,".$ （ /%%" ） +/ - %%,( - %/