提釩大孔陰離子交換樹脂的綠色再生工藝

提釩大孔陰離子交換樹脂的綠色再生工藝

產(chǎn)品名稱：

D201大孔強堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂

產(chǎn)品簡介：

D201是在大孔結(jié)構(gòu)的苯乙烯-二乙烯苯共聚體上帶有季銨基[-N(CH3)3OH]的陰離子交換樹脂。主要用于純水、高純水制備及凝結(jié)凈化，還用于廢水處理和重金屬回收。

理化性能指標：

指標名稱

指標

外觀 ：

乳白至淡黃色不透明球狀顆粒

出廠型式 ：

氯型

含水量 % ：

50.00-60.00

質(zhì)量全交換容量 mmol/g ：

≥3.8

體積全交換容量 mmol/ml ：

≥1.2

濕視密度 g/ml ：

0.65-0.73

濕真密度 g/ml ：

1.060-1.100

范圍粒度 % ：

(0.315-1.25mm)≥95

下限粒度 % ：

(<0.315mm)≤1

有效粒徑 mm ：

0.400-0.700

均一系數(shù) ：

≤1.60

磨后圓球率 %：

≥90

使用時參考指標：

指標名稱

指標

pH范圍

1-14

高使用溫度°C

80

轉(zhuǎn)型膨脹率(Na+-H+)%

≤20

工作交換容量 mmol/L

≥400

運行流速 m/h

15-30

提釩大孔陰離子交換樹脂的綠色再生工藝
離子交換水處理技術(shù)經(jīng)歷了百余年的發(fā)展歷程，至今已成為軟化和脫鹽處理中占主導(dǎo)地位的水處理方式。離子交換樹脂工作失效后能用酸堿鹽化學(xué)藥劑再生后反復(fù)使用，這是這種水處理方式的優(yōu)點，但離子交換樹脂再生所帶來的環(huán)境污染又迫切需要解決。

 

　　在EDI凈水設(shè)備中，在直流電場作用下，水被電離為H+和OH-離子，并被利用來再生填充在其底層的樹脂，因此，這部分樹脂是不斷得到電再生的新鮮樹脂，從而，保證出水水質(zhì)很好。由此聯(lián)想到，利用EDI凈水設(shè)備中這一電再生過程來再生混床中的混合離子交換樹脂，結(jié)果發(fā)明了離子交換樹脂電再生方法及裝置，開創(chuàng)性地找到了對環(huán)境無污染的離子交換樹脂綠色再生工藝。

 

離子交換樹脂

　　一、混床樹脂電再生

　　為了將EDI凈水設(shè)備中樹脂可自再生的現(xiàn)象利用來再生普通混床樹脂，作者設(shè)計了一個結(jié)構(gòu)類似于EDI凈水設(shè)備的樹脂體外電再生器，只要源源不斷將普通混床中的失效樹脂，從原混床中抽出，再從體外電再生器進口送進，在直流電場的作用下，就有再生好的樹脂從其出口連續(xù)流出。在體外再生器內(nèi)，進行著樹脂的電再生過程。

　　原有混床樹脂的化學(xué)酸堿再生工藝非常復(fù)雜，常有分離、再生、混合、清洗等再生步驟。然而，在混床采用電再生時操縱就很簡單，不必將陰、陽樹脂分離，用水力輸送法直接將原混床中失效樹脂送進體外電再生器，一邊將失效樹脂送進進行體外電再生，一邊又將再生好的樹脂送回原混床或其他儲器，實現(xiàn)了體外電再生器中樹脂的流態(tài)化電再生。

 

離子交換樹脂

　　二、復(fù)床樹脂電再生

　　復(fù)床是指陽樹脂和陰樹脂分置于兩個設(shè)備中，一為陽床，另一為陰床，以區(qū)別于這兩種樹脂混合同置于一個設(shè)備中的混床。復(fù)床樹脂與混床樹脂相比，其體外電再生裝置的區(qū)別在于：復(fù)床樹脂電再生裝置膜對構(gòu)成中增添了雙極膜，這相當(dāng)于在混床樹脂電再生室中間插了雙極膜，將其一分為二，一變?yōu)閺?fù)床中陽床樹脂電再生室，另一變?yōu)閺?fù)床中陰床樹脂電再生室。這時，在直流電場作用下，水電離所產(chǎn)生的H+和OH-離子，分別進進各自的陽、陰離子再生室，與相應(yīng)的失效樹脂發(fā)生交換反應(yīng)，使失效樹脂相應(yīng)轉(zhuǎn)化為H型和OH型，實現(xiàn)電再生。同時，又避免發(fā)生對樹脂電再生過程有危害的副反應(yīng)，由于復(fù)床位于脫鹽系統(tǒng)的前端，失效陽床樹脂除了吸著了水中所含的大部分Na離子外，還吸著了水中所含的全部Ca2和Mg2離子，假如將這種樹脂送進原來的混床電再生室中，那么電再生時水電離所天生的H+離子，可與樹脂上所含Ca2、Mg2和Na離子交換，交換下來的Ca2和Mg2離子就可能與水電離所天生的OH-離子發(fā)生反應(yīng)，天生Ca(OH)2或Mg(OH)2沉淀，覆蓋在樹脂或膜的表面，堵塞孔道，影響后續(xù)的離子遷移、擴散和交換過程，終極使樹脂電再生難以持續(xù)下往。

 

離子交換樹脂

　　所謂雙極膜是由陰離子交換樹脂層、陽離子交換樹脂層和中間界面親水層所組成，在直流電場的作用下，它能將水直接電離為H+和OH-離子，并形成H+和OH-離子彼此反向的離子流。因此，將一張雙極膜插在原一個混床樹脂再生室中間，就可將其分成復(fù)床再生用陰、陽床樹脂各自再生的兩個電再生室。

　　分別進行了利用雙極膜的離子交換樹脂電再生試驗。試驗表明，可分別將陰、陽失效樹脂電再生至接近化學(xué)再生的程度。