⑴ 混床加喊液不好加
混合床的操作控制按如下步骤进行:
1)、反洗分层操作
当混合床运行失效之后,必须设法将阴、阳树脂分离,以便再生。这是关键的操作步骤。在实际生产中,大都采用水力筛分法,利用阴、阳树脂相对密度的不同,用反洗的水力,将树脂悬浮起来,在到达一定的膨胀率之后,让树脂沉降下来,阳树脂的相对密度大沉于下面,阴树脂的相对密度小浮于上面,使两种树脂明显分开。反洗分层操作时,开始的流速要小,逐渐增大流速至10m/h左右,树脂膨胀率达到50%,时间约15min,然后静置,放水操作,约10~15min,将水放至树脂层上面约10mm为止。
混合床树脂分层有时要2次,甚至3次方才分好,有的时候通以压缩空气反洗,或者通入NaOH溶液,将阴树脂再生成OH型,阳树脂变为Na型,使两者间密度差加大,以增加分层效果。
2)、再生操作
混床的再生有阳树脂再生、阴树脂再生、对流冲洗三步:
①阳树脂再生。
开启下进水阀[水射流器阀(酸)],调整进水流速5m/h;开启上进水阀[水射流器阀(碱)],维持“顶压水"进水流速5m/h,用中排调整树脂层上部水层200~300mm。
开启进酸阀,调整盐酸浓度30%~32%,注酸再生。
在注酸过程中,要经常检查“顶压水"的流动情况。以免“顶压水"中断,使再生酸液上流,污染阴树脂。
②阴树脂再生。
待阳树脂再生完毕,关闭进酸阀,下进水阀[水射器阀(酸)]继续进水冲洗阳树脂。这样做有两个目的:一是清洗阳树脂层中的两生产物和废再生液;二是作为托碱水,用以防止再生碱液下流,污染阳树脂。
开启进碱阀,调整碱再生浓度40%~50%,注碱再生。即,无论是阳树脂再生还是阴树脂再生时,都需同时开启上下进水阀[水射器阀(酸)、水射器阀(碱)],且保持进水流速一致。
混床的再生剂量与混床出水水质有关。混床要求出水水质好,其再生剂用量则较高;如出水水质稍差,其再生剂用量则低。一般阳树脂采用理论剂量的2倍,阴树脂采用理论剂量的3倍。
③对流冲洗。
待注碱完,继续用水从上、下两个部分进入混床,对混床树脂进行冲洗。
冲洗终点:从中排口取样化验,硬度约为0μmol/L、HSiO3-小于50μg/L时,停止对流冲洗,关闭进水阀门。
3)、阴、阳树脂混合操作
树脂经过再生和清洗之后,将分层的树脂进行均匀混合。从底部通入已经净化除油的压缩空气,时间约5min,然后从底部迅速排水。
4)、正洗操作
从顶部进水,以10~15m/h流速进行正洗,直至正洗排水中HSiO3-含量小于20μg/L,电导率小于0.2μs/cm即为正洗合格。
5)、正常运行操作
从顶部进水,底部出水进入水箱,操作控制流速约40m/h左右,当电导率超过0.2μs/cm或二氧化硅超过20μg/L,就停止制水,重新再生。
3-3、操作注意事项
为保证混床出水质量,在具体操作过程中,必须要注意以下事项:
1)、阳、阴树脂的分层操作控制
阳、阴树脂分层的好坏是混床的关键操作之一。这一操作应先用小流速使树脂松动,再逐渐加大流速至10~15m/h。为了加快树脂的沉降速度,可在树脂充分膨胀后停止反洗,同时进行大排水。由于阳树脂湿真密度大,急沉于下面,而阴树脂则沉在上面。为提高分层效果,在分层之前通以10%质量分数NaOH(至少6%),使阳树脂转变为Na型,阴树脂转变为OH型,用以加大两者的相对密度差,同时还可以消除发生静电相吸的现象,达到分层较好的目的。
2)、避免“交叉感染"
“交叉感染"是指在混床再生时,处于分界面附近的树脂,由于同时接触再生剂HCI或NaOH,而使其正在正洗或运行时出水质不合格的现象。为避免“交叉感染",操作过程中必须注意以下两点:
①填装树脂的高度。
填装树脂的高度要适当,即当树脂分层后,其分层面应位于中排的中分线。苛性碱对阳树脂的污染,对出水水质影响较小。所以为了避免对阴树脂的污染,可以把阳树脂适当多装一点。例如,超过中排位置20~50mm,这样再生的废酸液从中排流出时,就不会污染到上部阴离子交换树脂。
②“缓冲水"的运行情况。
为了防止再生剂对树脂的污染,在再生时,要从混床的顶部或底部通入一定量的水,以防碱液下流(托碱水)或酸液上流(托酸水)而污染树脂,所以在再生时要注意“缓冲水"的运行情况。缓冲水量要适当,不宜过大或过小;通水量可通过调整中排流量来确定;同时在整个再生过程时,要经常检查缓冲水的通流情况,不能中断。
3)、阳、阴树脂要混合均匀
混床再生后,在投入运行前,必须将阳、阴树脂混合均匀。混床树脂混合的好坏将直接影响混床的出水质量和运行周期。如果混合不均匀,会引起觉积在混床下部的阳树脂缓慢释放出残余的酸再生液,使混床投入初期有酸性水漏泄。因此在操作过程必须注意:
①混脂前,应将混床内水位排至树脂层上部200~300mm处。
②混合用的压缩风应净化无油,其压力为0.10~0.15mpa,其流量应使被混合的树脂充分搅动。
③混合时间应视树脂是否混合均匀为准,通常不应少于5min。
④为了使树脂混合均匀,除通入压缩风并保持一定时间外,混合结束后,应快开正洗排水门,并可开启入口水门,通入一定量的水,使树脂快速落床,以避免其重新分层。
4)、减少树脂污染
①加强预处理。一般对入床水的浊度控制,必须小于2mg/L。
②加强对受污染的阴离子交换树脂的“复苏"工作,对已经受污染的阴树脂可以采用碱性食盐水进行“复苏"。
③在反洗操作中,通入经净化的压缩风进行“擦洗",对树脂中的有机物的去除也十分有利。压缩风的压力应控制在0.2mpa左右,加入到反洗水中,反洗水的流速为5m/h,擦洗1h。也可以采用先用压缩风擦洗树脂1h(水必须将树脂淹没),再以5m/h流速的水进行反洗,直至出水清晰为止.
⑵ 混床树脂的分层效果与什么因素有关
要想最好地进行水处理除垢工作,就得具体了解混床树脂。现在我们来给大家分析一下,混床树脂的分层效果与哪些因素有关。这都影响着水处理的效果。
混床树脂的分层效果与下列因素有关:
①树脂的湿真密度差。生产实践表明:要保证混床树脂有较好的分层效果,阳、阴树脂间的湿真密度差应在15%~20%以上。树脂的湿真密度差小于上述数值的, 阳、阴树脂的分层效果不好。
②树脂的粒度。树脂粒度不均也会影响分层。为了保证分层效果,阳、阴树脂的粒度应均匀,一般要求其粒度为03~0.5mm,均一筛分大于90%( 即90%的树脂粒度变化范围在±100μm之内)。
③树脂的失效程度。树脂在吸着不同离子后,密度不同、沉降速度也不同。对阳树脂而言,不同离子型的密度排列为ρH<ρca< ρNa;对阴树脂而言,不同离子型的密度排列为
ρoH<ρCl<ρSO4,
当混床运行至终点时,如底层尚未失效的树脂较多,则由上述排列可知:未失效的阳树指(H 型)和已失效的阴树脂(SO4型)密度差较小,所以分层就比较困难。此时, 往往需反洗数次,才能完全地分层。
④“抱团”现象。H型和OH型树脂有互相黏合的现象(俗称抱团”), 使分层困难。
在实际生产中,为了克服③、④的困难,可采用在分层前向床中打部分碱,将阴树脂再生成OH 型,使阳树脂转变成Na型,使两种树脂的密度差加大,从而加快其分层。
⑤反洗操作不适当,反洗流速过小或时间过短。
⑶ 阴树脂有什么特性
一般不对阴、阳离子交换树脂的特性分开说明,而是一个全面的说明,说明时一般分物理性质和化学性质分开来说明
一、物理性质
离子交换树脂的物理性质很多,下面只介绍常见的几种。
1.粒度。树脂颗粒的大小,对树脂的交换速度、树脂层中水流分布的均匀程度、水通过树脂层的压力降和反洗时树脂的流失等,都有很大影响。树脂颗粒大,离子交换速度小;颗粒小,水流阻力大,而且反洗时容易发生树脂流失。因此,颗粒的大小应适当,常用的树脂颗粒为20~40目,国产离子交换树脂的颗粒为16~50目(粒径为1.2~0.3毫米)。
2.比重。树脂的比重对树脂的用量计算和混合床使用树脂的选择很重要。树脂比重的表示有以下几种:
(1) 干真比重。干真比重就是树脂在干燥状态下其本身的比重。
此处所指的干树脂的体积,既不包括颗粒与颗粒之间的空隙,也不包括树脂本身的网架孔隙。测干树脂体积时是将一定重量的干树脂,浸入某种不使树脂膨胀的液体(如甲苯)中,测量其排出液体的体积,此体积即为该一定重量干树脂的体积。干真比重一般为1.6左右。
(2) 湿真比重。湿真比重是树脂在水中经过充分膨胀后,树脂颗粒的比重。
这里的湿树脂体积是指颗粒在湿状态下的体积,包括颗粒中的网孔,但不包括颗粒与颗粒之间的空隙。湿真比重决定了树脂在水中的沉降速度。因此,树脂的湿真比重对树脂的反洗强度和混床再生前树脂的分层有很大影响。湿真比重一般为1.04~1.3左右。
(3) 湿视比重。湿视比重是指树脂在水中充分膨胀时的堆积比重。
湿视比重用来计算交换器内装入一定体积树脂时,所需湿树脂的重量。湿视比重一般为0.6~0.85。
3.溶胀性。树脂的溶胀性是指树脂由干态变为湿态,或者由一种离子型转换成为另一种离子型时,所发生的体积变化。前者称为绝对溶胀,后者称为体积溶胀。
4.树脂绝对溶胀度的大小与合成树脂用的二乙烯苯的数量有关。同一种树脂如果浸入不同浓度的电解质溶液中,其溶胀度也不同;溶液浓度小,其溶胀度大;溶液浓度大,其溶胀度就小。
因此,当把干树脂开始湿润时,不宜用纯水浸泡,一般饱和和食盐水浸泡,以防止树脂因溶胀过大而碎裂。
树脂体积溶胀度的大小与可交换离子的水合离子半径大小有关,树脂内可交换离子的水合离子半径越大,其溶胀度越大。
由于树脂转型时其体积发生变化,所以转型前后两种树脂的湿真比重也随之发生变化。当转型后的树脂体积增大时,其湿直比重减小;当转型后的树脂体积缩小时,其湿真比重增大。这一性质在混床树脂分层时作用很大。
由于树脂转型时发生体积变化,也能使树脂在交换和再生过程中发生多次胀、缩,致使树脂颗粒破碎。从这种情况来看,应尽量减少树脂的再生次数,延长使用时间。
5.机械强度。树脂的机械强度是指树脂经过球磨或溶胀后,裂球增加的百分数。
机械强度好的树脂,应呈均匀的球形,没有内部裂纹,有良好的抗机械压缩性以及很低的脆性,在失效和再生时具有足够的抗裂能力。
6.耐热性。各种树脂所能承受的温度有一定的最高极限,超过这个限度树脂就会发生迅速降解,交换容量降低,使用寿命减少。
一般阳树脂可耐100℃左右,阴树脂中强碱性树脂可耐60℃左右,弱碱性树脂可耐80℃左右。此外,盐型树脂比氢型或氢氧型树脂耐热性好些。
二、 化学性质
离子交换树脂的化学性质有:离子交换、催化、络盐形成等。其中用于电厂水处理的,主要是利用它的离子交换性质。所以,这里仅介绍离子交换反应的可逆性、选择性和表示交换能力大小的交换容量。
1.离子交换反应的可逆性。当离子交换树脂遇到水中的离子时,能发生离子交换反应。反应结果,树脂的骨架不变,只是树脂中交换基团上能解离的离子与水中带同种电荷的离子发生交换。例如,用8%左右的食盐水,通过RH树脂后,出水中的H+浓度增加,Na+浓度减小。这说明食盐水通过RH树脂时,树脂中的H+进入水中,食盐水中的Na+交换到树脂上。这一反应为:
RH+NaCl→RNa+HCl
或 RH+Na+→RNa+H+
如果用4%左右的盐酸通过已经变成RNa的树脂后,出水中的Na+浓度增加,H+浓度减小。说明树脂中的Na+进入水中,而盐酸中的H+交换到树脂上。这一反应为:
RNa+HCl→RH+NaCl
或 RNa+H+→RH+Na+
对照两个反应我们知道:离子交换反应是可逆的。这种可逆反应,可用可逆反应式表示:
RH+NaCl RNa+HCl
或 RH+Na+ RNa+H+
2.离子交换反应的选择性。这种选择性是指树脂对水中某种离子所显示的优先交换或吸着的性能。
同种交换剂对水中不同离子选择性的大小,与水中离子的水合半径以及水中离子所带电荷大小有关;不同种的交换剂由于交换换团不同,对同种离子选择性大小也不一样。下面介绍四种交换剂对离子选择性的顺序:
(1) 强酸性阳离子交换剂,对水中阳离子选择顺序:
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+> ≈Na+>H+>Li+
(2) 弱酸性阳离子交换剂,对水中阳离子的选择顺序:
H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+> ≈Na+>Li+
从上述选择顺序来看,强酸性阳离子交换剂对H+的吸着力不强;而弱酸性阳离子交换剂则容易吸着H+。所以,实际应用中,用酸再生弱酸性阳离子交换剂比再生强酸性阳离子交换剂要容易得多。
(3) 强碱性阴离子交换剂,对水中阴离子的选择顺序:
> >Cl>OH->F-> >
(4) 弱碱性阴离子交换剂,对水中阴离子的选择顺序:
OH-> > >Cl->
从阴离子交换剂的选择性来看,用碱再生弱碱性阴离子交换剂比再生强碱性阴离子交换剂容易。但是弱碱性阴离子交换剂吸着 很弱,不吸着 。因此,弱碱性阴离子交换剂用于除掉水中强酸根离子。
3.交换剂的交换容量。交换容量是离子交换剂的一项重要技术指标。它定量地表示出一种树脂能交换离子的多少。交换容量分为全交换容量和工作交换容量。
(1) 全交换容量。全交换容量是指离子交换剂能交换离子的总数量。这一指标表示交换剂所有交换基团上可交换离子的总量。同一种离子交换剂,它的全交换容量是一个常数,常用毫克当量/克来表示。
(2) 工作交换容量。工作交换容量就是在实际运行条件下,可利用的交换容量。在实际离子交换过程中,可能利用的交换容量比全交换容量小得多,大约只有全交换容量的60~70%。某种树脂的工作交换容量大小和树脂的具体工作条件有关,如水的pH值、水中离子浓度、交换终点的控制标准、树脂层的高度和水的流速等条件,都影响树脂的工作交换容量。工作交换容量常用毫克当量/毫升来表示。
⑷ 混床有哪些运行注意事项
混床出水一般很稳定,工作条件变化时,对其出水水质影响不大。进水的含盐量和树脂的再生程度对出水电导率的影响一般不大,而与混床的工作周期有关。对于净化一级除盐水的混床,树脂用量有较大的富余度,其工作周期一般在15天以上。对混床的流速应适当地选择,过慢会携带树脂内的杂质而使水质下降;过快水与树脂接触时间短,离子来不及交换而影响水质。因此运行流速一般在40〜60m/h之间。系统间断运行对混床出水水质影响也较小,无论是混床或是复床,当交换器停止工作后再投入运行时,开始出水的水质都会下降,要经短时间运行后才能恢复正常,混床恢复正常所需的时间要比复床的短。混床运行失效时,终点比较明显。由混床出水特性可以看出,混床在交换末期,出水导电率上升很快,这有利于实现自动控制
⑸ 如何筛分混合的阴阳离子交换树脂
离子交换树脂的工作原理及优缺点分析
将离子性官能基结合在树脂(有机高分子)上的材料,称之为 “离子交换树脂”。 树脂表面带有磺酸 (sulfonic acid) 者,称为阳离子交换树脂,而带有四级氨离子的,则为阴离子交换树脂。由於离子交换树脂可以有效去除水中阴阳离子,所以经常使用於纯水、超纯水的制造程序中。(见下图)
离子交换树脂上的官能基虽可去除原水 (Feed water) 中的离子,但随著使用一段时间之后,因官能基的饱和而导致去离子效率的降低,引发水质劣化的缺点。此外,离子交换树脂本身也是有机物质,使用中会受到氧化分解、机械性破裂、担体流出而造成有机物质的溶出。此外,带有电荷的有机物质也会受到离子交换树脂的吸附,使离子交换树脂很容易受到有机物质的污染 (Fouling)。而有些微生物由於菌体表面带著负电,也会被阳离子交换树脂所吸附,树脂表面因而成为微生物的繁殖场地,造成纯水的污染。在此同时,微生物所产生的代谢产物也会成为有机物质的污染来源。这些都是使用离子交换树脂时,引发水质劣化而不可不注意的地方。
通常失去离子去除能力(饱和)的离子交换树脂,虽然可以经由酸碱药剂的作用来再生,达到重复使用的目的,但若因为有机物质的吸附(污染)而造成效率不好时,树脂的去除性能就会降低。此外,依再生用化学药剂的品质不同也会有离子交换树脂本身被污染的风险。因此,超纯水系统所使用的离子交换树脂几乎是不能进行再生处理的。
⑹ 大孔树脂过柱时的速度多少合适
1~4BV/H的速度过柱。
大孔吸附树脂将原液以1—4BV/H的速度过柱,这样不会产生气泡,也不会将树脂柱堵住,提高过柱效率,尽快分离出样品。
大孔吸附树脂柱是可以重复利用的,过完样品,可用蒸馏水或者有机溶剂冲洗柱子。