如何提高阴阳床再生水平

1、阴阳床再生阴阳床再生 一级除盐系统简介：一级除盐系统简介： 一级一级化学除盐系统由化学除盐系统由阳子交换阳子交换器、器、 除碳器和阴离子交换器除碳器和阴离子交换器所所 组成组成，其组合，其组合 方式分为单元方式分为单元制，共三个单元。制，共三个单元。 图图 一级复床除盐系统一级复床除盐系统 11阳阳床进水；床进水； 22强酸性强酸性H H型阳离子交型阳离子交 换器换器； 3 3除碳器；除碳器； 44中间水箱；中间水箱； 55中间水泵；中间水泵； 66强碱性强碱性OHOH型阴离子交型阴离子交 换器换器 公司阳床离公司阳床离子交换子交换器简介器简介 排水装置排水装置 压脂压脂层层200mm200m

2、m 进水装置进水装置 反洗空间反洗空间 中间排液装置中间排液装置 树脂树脂层层 2230mm2230mm 逆流再逆流再生阳离生阳离子交换器结构图子交换器结构图 进水装置的作用：是均匀分布进水 于交换器的过水断面上。另一个作 用是均匀收集反洗排水。 排水装置的排水装置的作用：作用：是是均匀收集处理均匀收集处理 好的水；另一个作用是均匀分配反好的水；另一个作用是均匀分配反 洗进水。洗进水。 中间排液装置的作用中间排液装置的作用：中间排液装：中间排液装 置对逆流再生离子交换器运行效果置对逆流再生离子交换器运行效果 有较大影响，其作用是均匀排出再有较大影响，其作用是均匀排出再 生液，防止树脂乱层、流失

3、外，还生液，防止树脂乱层、流失外，还 应有足够的强度，安装时应保证在应有足够的强度，安装时应保证在 交换器内呈水平交换器内呈水平状态状态。 压脂层的压脂层的作用：作用：过滤过滤掉水中的悬浮掉水中的悬浮 物及机械杂质；使进水通过压脂层物及机械杂质；使进水通过压脂层 均匀作用于树脂层表面；防止树脂均匀作用于树脂层表面；防止树脂 在逆流再生中乱层。在逆流再生中乱层。 石英砂石英砂 公司阴离子交换器简介：公司阴离子交换器简介： 压脂层压脂层 进水装置进水装置 反洗空间反洗空间 中间排液装置中间排液装置 树脂树脂层层 2400mm2400mm 排水装置排水装置 逆流再生阴离子交换器示意图逆流再生阴离子交

4、换器示意图 阴离子交换阴离子交换器与阳器与阳 离子交换器一样是逆流离子交换器一样是逆流 再生工艺，其操作步骤再生工艺，其操作步骤 与阳离子交换器相同。与阳离子交换器相同。 其交换器结构示意图与其交换器结构示意图与 阳离子交换器也相同。阳离子交换器也相同。 石英砂石英砂 逆流再生工逆流再生工艺流程及操作艺流程及操作过程：过程： 小反洗小反洗放水放水进再生液进再生液逆向置换逆向置换 去除阳离子、去除阳离子、阴离子，阴离子， 恢复树脂的交换能力。恢复树脂的交换能力。 大正洗大正洗 备用备用 小正洗小正洗 大反洗大反洗 松动中排以上树脂，松动中排以上树脂， 去除悬浮物及破碎树去除悬浮物及破碎树 脂，使

5、树脂表面平整。脂，使树脂表面平整。 去去除残留在压脂层中除残留在压脂层中 的再生废液。的再生废液。 去去除残留再生产物，除残留再生产物， 充分利用再生液。充分利用再生液。 流量逐渐调大至流量逐渐调大至80t/h80t/h， 正洗至合格。正洗至合格。 松动整个床体的树脂，防止松动整个床体的树脂，防止 偏流，去除悬浮物及破碎树偏流，去除悬浮物及破碎树 脂。注意流量的调整要由小脂。注意流量的调整要由小 到大缓慢进行。到大缓慢进行。 酸酸耗：使交换剂恢复耗：使交换剂恢复molmol的离子交换能力，所消耗的酸的克数。的离子交换能力，所消耗的酸的克数。 酸酸的克数的克数 酸耗（酸耗（g gmolmol）

6、周期周期制水量制水量(L)(L)（阳床出口平均酸度阳床进口平均碱度）（阳床出口平均酸度阳床进口平均碱度）(mol/(mol/) ) 比耗：再生剂的实际酸耗与理论酸耗（酸的摩尔质量）的比值。在实际中常用平均比耗来表示比耗：再生剂的实际酸耗与理论酸耗（酸的摩尔质量）的比值。在实际中常用平均比耗来表示 。 HClHCl酸耗酸耗 HClHCl比耗比耗 = = 36.5 36.5 碱的克数碱的克数 碱耗（碱耗（gmol） 周期周期制水量制水量(L)（阴床进水平均酸度（阴床进水平均酸度0.2）(mol/) 碱耗碱耗 再生的经济指标再生的经济指标 碱耗碱耗：使交换剂恢复：使交换剂恢复mol的离子交换能力，所

7、消耗碱的克数的离子交换能力，所消耗碱的克数 。 NaOHNaOH比耗比耗= = 40 床体运行、再生原理床体运行、再生原理 在离子交换过程中，水中的阳离子（如在离子交换过程中，水中的阳离子（如Na+Na+、 Ca2+Ca2+、 K+K+、 Mg2+Mg2+、Fe3+Fe3+等）与阳离子交换树脂上等）与阳离子交换树脂上 的的H+ H+ 进行交换，水中阳离子被转移到树脂上，而进行交换，水中阳离子被转移到树脂上，而 树脂上的树脂上的H+H+交换到水中。交换到水中。 水中的阴离子（如水中的阴离子（如Cl-Cl-、HCO3-HCO3-等）与阴离子交等）与阴离子交 换树脂上的换树脂上的OH-OH-进行交换

8、，水中阴离子被转移到树进行交换，水中阴离子被转移到树 脂上，而树脂上的脂上，而树脂上的OH- OH- 交换到水中。而交换到水中。而H+ H+ 与与OH- OH- 相结合生成水，从而达到脱盐的目的。树脂在使用相结合生成水，从而达到脱盐的目的。树脂在使用 一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离 子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回 复原来状态，以供再次使用。复原来状态，以供再次使用。 离子交换反应的方程式离子交换反应的方程式 阳离子交换树脂：阳离子交换树脂： 2RH + Ca(HCO2RH + C

9、a(HCO3 3) )2 2 R R2 2Ca +2 HCOCa +2 HCO3 3- - + 2H+ 2H+ + 2RH + Mg(HCO2RH + Mg(HCO3 3) )2 2 R R2 2Mg+ 2 HCOMg+ 2 HCO3 3- - + 2H+ 2H+ + 2RH + CaCl2RH + CaCl2 2 R R2 2Ca + 2HCa + 2H+ + + Cl + Cl- - 2RH + MgSO2RH + MgSO4 4 R R2 2Mg +2 HMg +2 H+ + + SO + SO4 42- 2- 阴离子交换树脂：阴离子交换树脂： ROH + HCOROH + HCO3 3

10、- - RHCO RHCO3 3 + OH + OH- - ROH + ClROH + Cl- - RCl + OH RCl + OH- - 2ROH + SO2ROH + SO4 42- 2- R R2 2SOSO4 4 + 2OH + 2OH- - 运行制水时反应向右进行，再生时反应向左进行。运行制水时反应向右进行，再生时反应向左进行。 运行运行 再生再生 阳离子交换树脂运行与再生时离子转移的示意图阳离子交换树脂运行与再生时离子转移的示意图 运行时运行时再生时再生时 影响再生效果的因素影响再生效果的因素 再生剂种类再生剂种类 再生方式再生方式 再生剂用量再生剂用量 再生剂浓度再生剂浓度 再

11、生剂流速再生剂流速 再生剂温度再生剂温度 再生剂纯度再生剂纯度 （1 1）再生剂种类）再生剂种类 强酸强酸性阳树脂用性阳树脂用HClHCl或或H H2 2SOSO4 4等强酸及等强酸及NaClNaCl、NaNa2 2SOSO4 4再生；再生； 弱酸弱酸性阳树脂用性阳树脂用HClHCl、H H2 2SOSO4 4再生；再生； 强碱强碱性阴树脂用性阴树脂用NaOHNaOH等强碱及等强碱及NaClNaCl再生，再生， 弱碱性阴树脂用弱碱性阴树脂用NaOHNaOH，NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3等再生等再生。 （2 2）再生方式对再生的影响）再生方式对再生的影响 顺流再生顺流

12、再生 特点：特点：设备简单，操作方便，工作设备简单，操作方便，工作可靠；可靠； 再生剂用量多，再生效率低，出水水质较差。再生剂用量多，再生效率低，出水水质较差。 逆流再生逆流再生 特点：再生剂耗量少特点：再生剂耗量少( (比顺流法少比顺流法少4040左右左右) )，自用水量，自用水量 少少( (比顺流法少比顺流法少4040至至5050) )，再生效率，再生效率 高高, ,而且能保证出水质量，而且能保证出水质量， 降低再生废液排放量与排放浓度，排放再生废液中酸、碱浓度小于降低再生废液排放量与排放浓度，排放再生废液中酸、碱浓度小于 1%1%； 设备较复杂，操作控制较严格。设备较复杂，操作控制较严格

13、。 公司公司阴阳床再生方式为：逆流再生。阴阳床再生方式为：逆流再生。 （3 3）再生剂的用量对再生的影响）再生剂的用量对再生的影响 从从理论分析，再生剂用量应与树脂工作交换容量相当，但实际上由理论分析，再生剂用量应与树脂工作交换容量相当，但实际上由 于交换反应是可逆的，再生剂用量需远远超过理论用量才能满足足够的于交换反应是可逆的，再生剂用量需远远超过理论用量才能满足足够的 再生度要求，再生剂的比耗增加，再生度要求，再生剂的比耗增加，可可 以以提高交换树脂的再生程度，但当提高交换树脂的再生程度，但当比比 耗耗增加到一定程度后，再继续增加增加到一定程度后，再继续增加比比 例例，再生程度提高很少，所

14、以用，再生程度提高很少，所以用过高过高 的的比耗是不经济的，因此，实际比耗是不经济的，因此，实际操作操作 过程过程中通常再生剂用量为理论用量中通常再生剂用量为理论用量的的 1.1-1.51.1-1.5倍，树脂的工作交换容量倍，树脂的工作交换容量可可 以恢复以恢复到原来的到原来的70%-85%70%-85%。实验证明，再生剂用量越多，再生效率越高。实验证明，再生剂用量越多，再生效率越高。 但当再生剂用量增加到一定值后，再生效率随再生剂用量增长不大。因但当再生剂用量增加到一定值后，再生效率随再生剂用量增长不大。因 此再生剂用量过高既不经济也无必要此再生剂用量过高既不经济也无必要。 （4 4）再生剂

15、浓度对再生的影响）再生剂浓度对再生的影响 一般而言一般而言，再生剂的浓度越大，再生程度越高，但当再生剂的用量，再生剂的浓度越大，再生程度越高，但当再生剂的用量 一定时，再生剂浓度增高，会一定时，再生剂浓度增高，会使使 再生液再生液的体积流量减少，与的体积流量减少，与树脂树脂 的接触时间的接触时间缩短而且可能产生缩短而且可能产生不不 均匀的再生均匀的再生反应，再生浓度过高反应，再生浓度过高， 压缩离子交换树脂压缩离子交换树脂的交换基团的交换基团， 再生效果下降再生效果下降，导致制水周期，导致制水周期缩缩 短短，再生，再生次数次数增加，酸碱用量增加，酸碱用量增增 大大，所以，所以生产上生产上需要合

16、理的需要合理的控制控制 再生再生剂的浓度剂的浓度。( (阳床：酸浓度阳床：酸浓度2.5%3.52.5%3.5；阴床；阴床：2.02.0%-3.5%-3.5) )。 量量 （5 5）再生剂流速对再生的影响）再生剂流速对再生的影响 再生再生剂的流速应控制适宜以保证再生反应充分，再生剂的流速应控制适宜以保证再生反应充分，再生 反应流速主要取决于离子的扩散速度，但同时与离子的价反应流速主要取决于离子的扩散速度，但同时与离子的价 态有关，一般价态越高所需反应时间越长，再生剂流速快，态有关，一般价态越高所需反应时间越长，再生剂流速快， 有利于离子的扩散有利于离子的扩散, ,但却减少再生剂与树脂的接触时间，

17、再但却减少再生剂与树脂的接触时间，再 生效果反而可能降低。有时流速过快，再生剂成倍增加，生效果反而可能降低。有时流速过快，再生剂成倍增加， 也难得到好的再生效果。流速太小则不利于离子扩散也难得到好的再生效果。流速太小则不利于离子扩散, ,再生再生 效果也会受到影响，一般流速控制在效果也会受到影响，一般流速控制在3 3至至5 5米米/ /小时小时, ,阳床再阳床再 生流速偏向上限，阴再生流速偏向下限。温度低流速不宜生流速偏向上限，阴再生流速偏向下限。温度低流速不宜 过高过高. .新的树脂、大反洗之后第一次再生，流速要控制低一新的树脂、大反洗之后第一次再生，流速要控制低一 点，点， 防止乱层。防止

18、乱层。 （6 6）再生剂温度对再生的影响）再生剂温度对再生的影响 提高提高再生液的温度，能同时加快内扩散和外扩散，对提高树脂再生液的温度，能同时加快内扩散和外扩散，对提高树脂 再生效果有利，一般均在常温下再生。阴树脂再生时，所用再生液再生效果有利，一般均在常温下再生。阴树脂再生时，所用再生液 的温度和再生时间，对再生程度的影响要比阳树脂大。阴离子交换的温度和再生时间，对再生程度的影响要比阳树脂大。阴离子交换 树脂提高再生液的温度可以改善对硅酸的再生效果和缩短再生时间，树脂提高再生液的温度可以改善对硅酸的再生效果和缩短再生时间， 但温度太高易使树脂的交换基团分解，影响其交换容量的使用寿命。但温度

19、太高易使树脂的交换基团分解，影响其交换容量的使用寿命。 实践证明，再生和清洗的最佳温度对于工型强碱性阴实践证明，再生和清洗的最佳温度对于工型强碱性阴树脂树脂35503550 ， IIII型为型为(35(35士士3)3)在动态阴离子交换过程中，在动态阴离子交换过程中，HSiO-3HSiO-3在树脂层中的在树脂层中的 分布情况与其他阴离子有些不同。分布情况与其他阴离子有些不同。HSiO-3HSiO-3虽然主要是被下层的阴树虽然主要是被下层的阴树 脂吸附着，但就是在最上层的树脂中也有少量吸附。同理，再生时，脂吸附着，但就是在最上层的树脂中也有少量吸附。同理，再生时， 树脂层中硅酸氢根被置换出来的速度

20、也就比较缓慢。碱液不加热要树脂层中硅酸氢根被置换出来的速度也就比较缓慢。碱液不加热要 增加再生剂的耗量。增加再生剂的耗量。 （7 7）再生剂纯度对再生的影响）再生剂纯度对再生的影响 再生再生剂纯度对交换剂的再生程度和出水质量影响很大，剂纯度对交换剂的再生程度和出水质量影响很大， 如果如果 再生剂质量不好，含有大量反离子或其他杂质离子时，再生剂质量不好，含有大量反离子或其他杂质离子时， 再生程度再生程度 就会降低。如阴床再生如果就会降低。如阴床再生如果NaOHNaOH溶液中含有溶液中含有1%-2%1%-2%氯氯 化物（主要化物（主要 是是NaClNaCl），用来再生阴离子交换树脂，再生的效），用

21、来再生阴离子交换树脂，再生的效 果就很差，可以果就很差，可以 使树脂的交换容量降低使树脂的交换容量降低15%15%，严重的甚至降低，严重的甚至降低 50%50%。使得交换剂的。使得交换剂的 再生周期大大缩短如再生周期大大缩短如NaOHNaOH中含氯化物过多中含氯化物过多 时，由于时，由于ClCl对于强碱对于强碱 性阴树脂的亲合力是性阴树脂的亲合力是OHOH对阴树脂亲对阴树脂亲 和力的和力的2020倍左右。因此，被倍左右。因此，被 树脂吸附之后，就难以洗脱而残树脂吸附之后，就难以洗脱而残 留于树脂中，因而大大降低了树留于树脂中，因而大大降低了树 脂的工作交换容量和周期制脂的工作交换容量和周期制

22、水量，再生周期大大缩短，而且提高水量，再生周期大大缩短，而且提高 了制水成本。了制水成本。 新树脂的预处理新树脂的预处理 离子交换树脂离子交换树脂中常中常 含有少量的低相对分子含有少量的低相对分子 质量聚合物及未参与聚质量聚合物及未参与聚 合的单体。所以当新离合的单体。所以当新离 子交换树脂与水和酸、子交换树脂与水和酸、 碱等溶液相接触时，这碱等溶液相接触时，这 些低分子聚合物和单体些低分子聚合物和单体 就会转入溶液中，影响就会转入溶液中，影响 水处理的质量水处理的质量。 由于由于包装、运输等包装、运输等 原因，离子交换树脂还原因，离子交换树脂还 可能含有少量的无机杂可能含有少量的无机杂 质质

23、( (如铁等如铁等) ) 树脂的污染及处理树脂的污染及处理 悬浮物的污堵及悬浮物的污堵及处理处理 铁的污染及铁的污染及处理处理 硅的污染及硅的污染及处理处理 油的污染及油的污染及处理处理 有机物的污染及处理有机物的污染及处理 （1 1）悬浮物污染及处理）悬浮物污染及处理 污染的原因污染的原因污染的特征污染的特征污染的预防污染的预防污染后的处理污染后的处理 原水中的悬浮物原水中的悬浮物 较多较多 1 1、水流阻力，水流阻力， 增大运行压降增大运行压降； 2 2、会覆盖在树会覆盖在树 脂颗粒的表面，脂颗粒的表面， 因而降低树脂的因而降低树脂的 工作交换容量。工作交换容量。 原水的预处理原水的预处理

24、。增加反洗次数和增加反洗次数和 时间或使用压缩时间或使用压缩 空气擦空气擦。 （2 2）铁铁的污染及处理的污染及处理 污染原因污染原因污染后的特征污染后的特征污染的预防污染的预防污染后的处理污染后的处理 阳树脂：阳树脂： 1 1、原水带入的原水带入的 铁离子铁离子； 2 2、再生用、再生用盐酸盐酸 中中带带的的Fe3+Fe3+； 阴树脂：阴树脂： 1 1、NaohNaoh中含铁中含铁 高；高； 2 2、碱在贮存和碱在贮存和 输送过程中与铁输送过程中与铁 容器、管道（无容器、管道（无 防腐层）接触防腐层）接触 1 1、外观为深棕外观为深棕 色，严重时可以色，严重时可以 变为黑色变为黑色； 2 2

25、、压降增加；、压降增加； 3 3、交换容量下、交换容量下 降。降。 1 1、减少阳床进、减少阳床进 水的含铁量水的含铁量； 2 2、对输送管道、对输送管道 及贮槽应防腐措及贮槽应防腐措 施施； 3 3、控制再生液、控制再生液 中铁含量。中铁含量。 进行进行浸泡、浸泡、酸洗酸洗 （树脂床体积树脂床体积 0.50.5倍的倍的10%HCl10%HCl 溶液浸泡、清溶液浸泡、清 洗）洗）。 （3 3）硅硅的污染及处理的污染及处理 污染原因污染原因污染的特征污染的特征污染的预防污染的预防污染后的处理污染后的处理 一般发生在阴床，一般发生在阴床， 阴床的强碱树脂阴床的强碱树脂 再生不当、失效再生不当、失效 的树脂未及时再的树脂未及时再 生或阴树脂再生生或阴树脂再生 不彻底不彻底。 1 1、树脂的交换树脂的交换 容量容量降