沈龍海
(中國石油化工股份有限公司上海高橋分公司上海200129)
離子交換樹脂再生效果因素研究
沈龍海
(中國石油化工股份有限公司上海高橋分公司上海200129)
隨著時代的發(fā)展與社會的進步,離子交換樹脂技術(shù)得到了有效的發(fā)展,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到水處理、化工、合成、環(huán)保等各個領(lǐng)域。本文在參閱大量相關(guān)研究資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合筆者所學(xué)知識及相關(guān)工作經(jīng)驗,主要對影響離子交換樹脂再生效果的因素展開探討,希望能夠提供一定的參考價值。
離子交換樹脂;再生效果;影響因素
離子交換樹脂再生,指的就是使用再生劑將已經(jīng)失效的離子交換劑能力恢復(fù)的過程。而再生程度則表明了再生后離子交換樹脂的交換能力,也就是恢復(fù)原有交換容量的百分數(shù)?;径?,離子交換樹脂再生效果與再生劑用量、溫度、濃度以及流速等都有著重要的關(guān)聯(lián),是離子交換樹脂再生過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也因此受到廣泛關(guān)注。
判斷離子交換樹脂的失效程度,可以從其制水能力、床層出口水的電導(dǎo)以及混床進出口壓差等幾個方面進行。在進行樹脂再生時,為了保證效果一般要求樹脂交換的吸附能力尚未達到飽和時進行。隨著樹脂交換能力的逐步失效,其再生程序也越來越多,再生的質(zhì)量也難以保證。如果失效嚴重的樹脂要想再生,就應(yīng)該事先通入空氣,進而攪動已經(jīng)板結(jié)的樹脂。當樹脂松動后再進行再生。當然在進行反洗時使用NaOH稀溶液將原先的陰樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)镺H-型,而將陽樹脂再生為Na+,這樣一來兩者的密度不同,其反洗分層也比較容易。
離子交換樹脂再生液的純度會受到空氣、鐵化合物的影響,導(dǎo)致其純度下降。其中的鐵雜質(zhì)主要是在進行再生液加工、運輸與存儲時因使用鐵容器而帶入的。所以說,要想保證離子交換樹脂再生液的純度,就應(yīng)該定期清洗再生液的溶解槽、儲存器等設(shè)備與輸送管道等。當再生液與空氣接觸之后,其中的氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳結(jié)合生成鹽酸鹽,影響再生液的純度。實踐證明,再生液與空氣接觸的時間越長,其純度也越低。
離子交換樹脂再生的效果也與再生液的濃度有極為重要的關(guān)系。一般來說氫氧化鈉再生液的濃度為4%左右,而硫酸的濃度要保持在5%上下。當再生液的濃度過高時,將會導(dǎo)致正洗水使用量增加,一旦正洗時間過長必然增加中和廢液的藥劑量,將影響今后廢水的處理。如果再生液濃度過低,那么將影響離子樹脂的再生效果,導(dǎo)致其中的陰離子、陽離子不能有效交換,影響再生后樹脂的工作交換容量。
離子交換樹脂中,陰離子的化學(xué)穩(wěn)定性比陽離子交換樹脂差,相應(yīng)的陰離子交換樹脂就不具有較高的抗溫能力。也就是說,如果不能嚴格控制再生液的溫度,那么勢必影響樹脂中的交換基團的分解,不利于保證樹脂的使用壽命。因此對再生液進行嚴格的溫度控制將有效保證再生的質(zhì)量。所以為了保證再生效果,冬季再生液的溫度最好保證在35℃左右。
實踐證明,樹脂再生所用時間與再生液進入床層的流速有較大的關(guān)聯(lián),其流速越大再生時間越短。但是要注意,必須控制再生液的流速,否則可能導(dǎo)致硫酸鈣析出進而堵塞樹脂交換的微孔以及樹脂床層。更嚴重的是可能使得樹脂層的二氧化硅上下轉(zhuǎn)移,從而影響樹脂再生的質(zhì)量。
再生時間的重要性不言而喻,是確保離子交換樹脂再生效果的重要因素。所以在再生時應(yīng)該設(shè)定最為嚴格的時間,確保每次再生時間都高于4h,只有這樣才能保證樹脂充分再生。
來水質(zhì)量與水量控制同樣是離子交換樹脂再生中關(guān)鍵的因素。如果來水的質(zhì)量不好勢必延長樹脂再生的時間。更有甚者,如果處理不慎還會將再生樹脂污染。與此同時,再生時如果來水水量不足,就不能對樹脂進行反復(fù)徹底的清洗,再生液的濃度也無法得到保證,進而影響再生的時間,使得樹脂再生的效果大大縮水。但是要注意,來水水量也不宜過大,否則過大的水量將會導(dǎo)致樹脂承壓提高,甚至將設(shè)備損壞。
如果再生過程中,控制閥門開關(guān)沒有有效關(guān)閉,并且對現(xiàn)場調(diào)節(jié)閥的開關(guān)情況無法確認,那么就可能導(dǎo)致樹脂再生時跑堿或跑酸,這樣一來樹脂就會被污染。更有甚者將會造成水源的污染,進而對設(shè)備造成一定的腐蝕。因此在樹脂再生的過程中一定要及時檢查、維護閥門、管道等部件,確保其密閉良好。
機泵的正常與否將影響樹脂的再生效果。如果機泵無法正常啟動,那么再生工作將無法展開。因此要做好日常的機泵維護與管理,保證機泵使用正常。
綜上所述,影響離子交換樹脂再生效果的因素比較多,以上幾點是最為關(guān)鍵、主要的幾點。因此,為了保證離子交換樹脂再生效果,提高生產(chǎn)效率,技術(shù)人員就必須從以上幾點著手,針對實際情況采取有效措施。只有這樣才能確保再生過程的順利,確保再生環(huán)節(jié)的流程、穩(wěn)定與有序。
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