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陰陽混合樹脂在廢水處理中的應用研究

新樹脂的預處理：
由于運輸及保管等各方面的原因，容易使新樹脂產(chǎn)生脫水。憑肉眼和手感均可發(fā)現(xiàn)。如遇此種情況，為避免樹脂與水和其它再生液的接觸而產(chǎn)生爆裂破碎，造成不必要的浪費，必須將此類樹脂浸泡在8的食鹽水中16小時左右（浸泡時好經(jīng)常攪拌），使樹脂充分膨脹，經(jīng)清水漂洗至無鹽味后方可使用。沒有上述現(xiàn)象，則樹脂不必進行預處理。
樹脂裝填：
國內(nèi)混床設備的樹脂裝填高度為陽樹脂5（6）00mm，陰樹脂10（2）00mm，非再生態(tài)時（即陽樹脂為鈉型，陰樹脂為氯型時）陽樹脂裝填高度不能高過中排口，但也不宜低于中排口5cm。陰陽樹脂裝填比例為2：1（或1.5：1）。001x7MB陽離子交換樹脂在下，201x7MB陰離子交換樹脂在上。

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樹脂沖洗：
樹脂裝入交換器后，用潔凈水反洗樹脂層，直至出水清晰、無氣味、無細碎樹脂為止。
用約2倍樹脂體積的4-5HCl溶液，以2m/h的流速通過樹脂層。全部通入后，浸泡4-8小時，排去酸液，用潔凈水沖洗至出水呈中性，沖洗流速為10-20m/h。
用約2倍樹脂體積的2-5NaOH溶液，按上面進HCl溶液的方法通入和浸泡。排去堿液，用潔凈水沖洗至出水呈中性，沖洗流速同上。酸、堿溶液若能重復進行2-3次，則效果更佳。
陰陽樹脂混合：
沖洗結(jié)束后，打開下進、上排閥，啟動中間水泵（反沖洗使樹脂層松動），將柱內(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時，關中間水泵和進水閥；2、打開小量排空閥，開啟并控制進氣閥門的進氣量（進氣壓力為0.1-0.15Mpa），觀察上下窺視鏡內(nèi)樹脂有節(jié)律的上下沸騰混合，使上下樹脂顏色深淺混合一致。進氣時間一般為10-15分鐘；3、混合結(jié)束后，關閉進氣閥、排空閥，再迅速開啟上進閥、中間水泵、下排閥（使樹脂迅速沉降，防止樹脂在沉降過程中重新分層）。同時也要防止樹脂露出水面，否則樹脂間會產(chǎn)生氣泡，從而影響混床的出水水質(zhì)（若混合效果不佳時，可以重復混合操作）。
注意事項：
運行一年以上，須檢查樹脂實際裝填高度，如樹脂層高不夠了，就需要相應填補樹脂。
混床出水指標主要有兩項，一項是電導率＜0.2us/cm，另一項是硅含量Csio2＜0.02mg/L，為合格。
如果混床周期制水量明顯下降，出水指標不穩(wěn)定，再生酸堿耗、水耗居高不下，那就要對樹脂是否被污染及樹脂強度等指標進行再生或檢測。
脫鹽水混床再生要求 說明：
1、反滲透膜進行化學清洗用檸檬酸溶液循環(huán)清洗的
2、混床的分層、再生規(guī)范、清洗合格、混合均勻=出水電導率合格。 3、如果是鐵中毒樹脂會發(fā)紅，多數(shù)原因是因為樹脂在使用過程中因設備中的鐵、處理液中有鐵，樹脂污染一般是高價鐵，可用5左右的HCI進行處理，好循環(huán)，也可浸泡，時間在5－8小時，把高價鐵變?yōu)榈蛢r鐵。處理好后，樹脂再用清水清洗。
混床出水電阻率≤1MΩ時混床需要再生。本混床的陰陽樹脂再生操作規(guī)程采用“二步再生法"—— 即先對陰離子（上部）進堿再生；再對陽離子樹脂（下部）進鹽酸再生。
 一、陰陽樹脂分層
反沖洗：開啟下進閥、上排閥、啟動中間水泵，用RO出水大流量（約3000L/h）沖洗20分鐘后，小流量（約600L/h）的沖洗約15分鐘使樹脂松動分層。
樹脂分層的好壞，還與樹脂的失效程度有關，樹脂失效程度越大，分層越容易。
若陰陽樹脂因互相粘結(jié)抱團無法分層時：緩慢打開小量潔凈壓縮空氣，再調(diào)節(jié)排空閥門，使壓縮空氣從混床由下進上排出，從上下窺視鏡觀察樹脂松動以利分層，視其情況可以延長操作時間和次數(shù)，再按照上述反沖洗方法處理陰陽樹脂的分層。
陰陽樹脂的分層是再生操作中非常關鍵和重要的步驟之一。
 二、排除柱內(nèi)積水)
排水靜置沉降：關閉中間水泵及進水閥，打開中排閥、下排閥，排盡樹脂柱內(nèi)積水（以免再生液被稀釋），水流盡后靜置5分鐘。
三、配制酸堿液注意事項
配制酸堿液時務必小心操作，戴上護目鏡、橡膠手套和口罩等，保持室內(nèi)通風；若濺到皮膚上用大量的水沖洗或及時就醫(yī)。
 四、陰樹脂進堿
1、用純化水把pH =14的堿液配制好；2、調(diào)節(jié)好堿液桶上的出液閥門，打開進堿閥（上進），啟動堿液泵，打開排空閥排除其空氣，待堿液進入后，浸泡陰樹脂層時，關閉排空閥，開啟中排閥并控制中排的開啟程度,堿液流量為300-500l/h（進堿約45分鐘）；3、堿液進完之后，及時用RO水沖洗稀釋堿液桶及進堿管線20分鐘，再關閉堿液泵、進堿閥；4、再打開上進水閥、啟動中間水泵，用RO水進行沖洗至中排閥排出，直至pH =10為止。再打開下排水閥，關閉中排水閥，直至出水
五、陽樹脂進酸
1、用純化水把pH =1的酸液配制好；2、調(diào)好酸桶上的出液閥門，打開進酸閥（下進），啟動酸液泵，打開排空閥排除其空氣，待酸液進入后（流量約
為250-300l/h）浸泡陽樹脂層時（中排窺視鏡觀察），關閉排空閥，同時開啟中排閥并控制其開啟程度；3、中排出液pH =1時可適當加大進酸流量，以使陽樹脂不發(fā)生撓動為佳（進酸約需40分鐘）；4、酸液進完之后，及時用RO水沖洗稀釋堿液桶及進酸管線20分鐘，關閉酸液泵 、進酸閥；5、再打開上進閥、下進閥，啟動中間水泵用RO水進行沖洗，測試中排閥的出水pH =7-8時，關閉上進、下進閥，由中排把水排盡。
 六、陰陽樹脂混合
1、樹脂清洗合格后，打開下進、上排閥，啟動中間水泵（反沖洗使樹脂層松動），將柱內(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時，關中間水泵和進水閥；2、打開小量排空閥，開啟并控制進氣閥門的進氣量（進氣壓力為
0.1-0.15Mpa），觀察上下窺視鏡內(nèi)樹脂有節(jié)律的上下沸騰混合，使上下樹脂顏色深淺混合一致。進氣時間一般為10-15分鐘；3、混合結(jié)束后，關閉進氣閥、排空閥，再迅速開啟上進閥、中間水泵、下排閥（使樹脂迅速沉降，防止樹脂在沉降過程中重新分層）。同時也要防止樹脂露出水面，否則樹脂間會產(chǎn)生氣泡，從而影響混床的出水水質(zhì)（若混合效果不佳時，可以重復混合操作）。
  七、混床的沖洗
混合完畢后，用RO出水進行正洗。正洗流量一般為2000L/h，沖洗約30分鐘，以排出水符合純化水水質(zhì)指標為終點。
八、再生過程中可能出現(xiàn)的問題及對策
1、樹脂混合后如果樹脂間有氣泡，可將柱內(nèi)積水由下排閥排掉，打開排氣閥，然后以很低的流速(使樹脂層不動)以反洗的方式從柱體下部進水，當液面淹沒全部樹脂時，立即停止進水，以免樹脂浮起分層。然后改用正洗方式再進行沖洗即可。
2、影響樹脂再生程度的因素，主要有再生劑的用量、濃度、純度、再生時間、再生劑的流速、再生時的溫度等，在實際操作中應予注意。混床允許工作壓力≤0.2MPa。

陰陽混合樹脂在廢水處理中的應用研究離子交換樹脂是一種在交聯(lián)聚合物結(jié)構(gòu)中含有離子交換基團的功能高分子材料。樹脂不溶于酸、堿溶液及各種有機溶劑。結(jié)構(gòu)上屬于既不溶解、也不熔融的多孔性固體高分子物質(zhì)。

離子交換樹脂

　　1、處理含汞廢水

　　含汞廢水是危害大的 產(chǎn)業(yè) 廢水之一，離子交換樹脂法適用于處理濃度低而排放量大、含有毒金屬的廢水。配合硫化鈉明礬化學凝聚沉淀法作為二級處理，對低濃度含汞廢水可達到排放標準。

　　明礬化學凝聚沉淀法處理紅汞生產(chǎn)中產(chǎn)生的含汞廢水。由于含汞廢水成分復雜，存在多種形態(tài)的汞化合物(有機汞、無機汞)、金屬汞以及其他有機物和離子，對酸化pH值和硫化鈉量不易控制，會使硫化汞形成整合物溶解，處理后廢水中汞濃度仍達0.05～0.5mg/L，很難達到排放標準。為了探索技術上、經(jīng)濟上公道的治理途徑。并選用了離子交換樹脂法。經(jīng)過近兩年來的運行表明：(1)用樹脂交換法除汞作為化學法的二級處理系統(tǒng)，能保證達到排放標準，且能實現(xiàn)封閉循環(huán)、連續(xù)穩(wěn)定的運行，排放的廢水可作為冷卻水加以回用。(2)進步了生產(chǎn)能力，單位產(chǎn)品的本錢降低，節(jié)約了治理用度。(3)應用樹脂交換法還能對廢水起到脫色作用，處理的水清楚透明。失效后的樹脂不再回收，作為汞廢渣回收汞，防止了二次污染。因此,應用離子交換法處理低濃度含汞廢水，有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。

離子交換樹脂

　　2、處理含銅廢水

　　產(chǎn)業(yè)排放廢水如有色冶煉、電鍍、化工、印染等行業(yè)的廢水中常含有銅。利用離子交換樹脂可以有效地除往廢水中的Cu2+，以達到高度凈化,并有利于資源的再生。張劍波等選用多種大孔強酸型離子交換樹脂用于吸附濃集含有機物廢水中的銅離子。通過測定各種樹脂對銅離子的往除率、不同銅離子濃度和溶液pH值對往除率的影響，以及各樹脂再生性能的比較，表明"爭光"樹脂、"強酸1號"樹脂與PK208樹脂有為突出的性能，效果明顯優(yōu)于其它幾種樹脂：其離子交換性能穩(wěn)定，有良好的再生性。同時，對Cu2+的吸附往除能力可達到要求，凈化后的水中Cu2+濃度低于0.1mg/L，可用于含銅廢水的凈化處理。

離子交換樹脂

　　3、處理含鉬廢水

　　上世紀60年代末期就有關于采用離子交換法從產(chǎn)業(yè)廢水中回收鉬的報導。迄今為止，離子交換法仍然是治理含鉬廢水的主要方法。在研究低價鉬酸聚合物的201×7強堿陰離子交換樹脂上的吸附機理后指出：低價鉬酸聚合物與樹脂的交換速度較鉬酸鹽慢得多。究其原因。以為低價鉬酸聚合物主要以六聚合物與樹脂交換，而鉬酸鹽以四聚合物被吸附。且凝膠型樹脂的孔徑很小，故低價鉬酸聚合物在樹脂中的擴散阻力較大，導致交換速度較低。盡管低價鉬酸聚合物在樹脂上的吸附速度較慢，但鉬鹽占據(jù)著樹脂上的交換位置，與樹脂鍵合得更牢固，比吸附有鉬酸鹽的樹脂更難解吸。只有用氧化劑(1mol/LHNO3)氧化后才能較快地解吸。由于在酸性條件下，Mo(VI)易被還原劑還原為低價鉬，而低價鉬酸聚合物不僅不易與樹脂進行交換，而且洗脫也比較麻煩。因此，應先除往待處理的含鉬廢水中的還原劑，其pH值好調(diào)整到大于7。