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陰陽混合樹脂在廢水處理中的應(yīng)用研究

新樹脂的預(yù)處理：
由于運(yùn)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(fèi)，必須將此類樹脂浸泡在8的食鹽水中16小時(shí)左右（浸泡時(shí)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(jìn)行預(yù)處理。
樹脂裝填：
國內(nèi)混床設(shè)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(shí)（即陽樹脂為鈉型，陰樹脂為氯型時(shí)）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(xì)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(shí)，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(jìn)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(fù)進(jìn)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(jìn)、上排閥，啟動(dòng)中間水泵（反沖洗使樹脂層松動(dòng)），將柱內(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時(shí)，關(guān)中間水泵和進(jìn)水閥；2、打開小量排空閥，開啟并控制進(jìn)氣閥門的進(jìn)氣量（進(jìn)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(jìn)氣時(shí)間一般為10-15分鐘；3、混合結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)氣閥、排空閥，再迅速開啟上進(jìn)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(shí)也要防止樹脂露出水面，否則樹脂間會(huì)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(shí)，可以重復(fù)混合操作）。
注意事項(xiàng)：
運(yùn)行一年以上，須檢查樹脂實(shí)際裝填高度，如樹脂層高不夠了，就需要相應(yīng)填補(bǔ)樹脂。
混床出水指標(biāo)主要有兩項(xiàng)，一項(xiàng)是電導(dǎo)率＜0.2us/cm，另一項(xiàng)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(biāo)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(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行再生或檢測。
脫鹽水混床再生要求 說明：
1、反滲透膜進(jìn)行化學(xué)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(dǎo)率合格。 3、如果是鐵中毒樹脂會(huì)發(fā)紅，多數(shù)原因是因?yàn)闃渲谑褂眠^程中因設(shè)備中的鐵、處理液中有鐵，樹脂污染一般是高價(jià)鐵，可用5左右的HCI進(jìn)行處理，好循環(huán)，也可浸泡，時(shí)間在5－8小時(shí)，把高價(jià)鐵變?yōu)榈蛢r(jià)鐵。處理好后，樹脂再用清水清洗。
混床出水電阻率≤1MΩ時(shí)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(jìn)堿再生；再對陽離子樹脂（下部）進(jìn)鹽酸再生。
 一、陰陽樹脂分層
反沖洗：開啟下進(jìn)閥、上排閥、啟動(dòng)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(dòng)分層。
樹脂分層的好壞，還與樹脂的失效程度有關(guān)，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(tuán)無法分層時(shí)：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(jìn)上排出，從上下窺視鏡觀察樹脂松動(dòng)以利分層，視其情況可以延長操作時(shí)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(guān)鍵和重要的步驟之一。
 二、排除柱內(nèi)積水)
排水靜置沉降：關(guān)閉中間水泵及進(jìn)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(xiàng)
配制酸堿液時(shí)務(wù)必小心操作，戴上護(hù)目鏡、橡膠手套和口罩等，保持室內(nèi)通風(fēng)；若濺到皮膚上用大量的水沖洗或及時(shí)就醫(yī)。
 四、陰樹脂進(jìn)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(jìn)堿閥（上進(jìn)），啟動(dòng)堿液泵，打開排空閥排除其空氣，待堿液進(jìn)入后，浸泡陰樹脂層時(shí)，關(guān)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(jìn)堿約45分鐘）；3、堿液進(jìn)完之后，及時(shí)用RO水沖洗稀釋堿液桶及進(jìn)堿管線20分鐘，再關(guān)閉堿液泵、進(jìn)堿閥；4、再打開上進(jìn)水閥、啟動(dòng)中間水泵，用RO水進(jìn)行沖洗至中排閥排出，直至pH =10為止。再打開下排水閥，關(guān)閉中排水閥，直至出水
五、陽樹脂進(jìn)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(jìn)酸閥（下進(jìn)），啟動(dòng)酸液泵，打開排空閥排除其空氣，待酸液進(jìn)入后（流量約
為250-300l/h）浸泡陽樹脂層時(shí)（中排窺視鏡觀察），關(guān)閉排空閥，同時(shí)開啟中排閥并控制其開啟程度；3、中排出液pH =1時(shí)可適當(dāng)加大進(jìn)酸流量，以使陽樹脂不發(fā)生撓動(dòng)為佳（進(jìn)酸約需40分鐘）；4、酸液進(jìn)完之后，及時(shí)用RO水沖洗稀釋堿液桶及進(jìn)酸管線20分鐘，關(guān)閉酸液泵 、進(jìn)酸閥；5、再打開上進(jìn)閥、下進(jìn)閥，啟動(dòng)中間水泵用RO水進(jìn)行沖洗，測試中排閥的出水pH =7-8時(shí)，關(guān)閉上進(jìn)、下進(jìn)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(jìn)、上排閥，啟動(dòng)中間水泵（反沖洗使樹脂層松動(dòng)），將柱內(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時(shí)，關(guān)中間水泵和進(jìn)水閥；2、打開小量排空閥，開啟并控制進(jìn)氣閥門的進(jìn)氣量（進(jìn)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(jìn)氣時(shí)間一般為10-15分鐘；3、混合結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)氣閥、排空閥，再迅速開啟上進(jìn)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(shí)也要防止樹脂露出水面，否則樹脂間會(huì)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(shí)，可以重復(fù)混合操作）。
  七、混床的沖洗
混合完畢后，用RO出水進(jìn)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(biāo)為終點(diǎn)。
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(dòng))以反洗的方式從柱體下部進(jìn)水，當(dāng)液面淹沒全部樹脂時(shí)，立即停止進(jìn)水，以免樹脂浮起分層。然后改用正洗方式再進(jìn)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(shí)間、再生劑的流速、再生時(shí)的溫度等，在實(shí)際操作中應(yīng)予注意?；齑苍试S工作壓力≤0.2MPa。

陰陽混合樹脂在廢水處理中的應(yīng)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(tuán)的功能高分子材料。樹脂不溶于酸、堿溶液及各種有機(jī)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(xué)凝聚沉淀法作為二級處理，對低濃度含汞廢水可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　明礬化學(xué)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(fù)雜，存在多種形態(tài)的汞化合物(有機(jī)汞、無機(jī)汞)、金屬汞以及其他有機(jī)物和離子，對酸化pH值和硫化鈉量不易控制，會(huì)使硫化汞形成整合物溶解，處理后廢水中汞濃度仍達(dá)0.05～0.5mg/L，很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。為了探索技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)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(yùn)行表明：(1)用樹脂交換法除汞作為化學(xué)法的二級處理系統(tǒng)，能保證達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，且能實(shí)現(xiàn)封閉循環(huán)、連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，排放的廢水可作為冷卻水加以回用。(2)進(jìn)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(yīng)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(yīng)用離子交換法處理低濃度含汞廢水，有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)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(dá)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(qiáng)酸型離子交換樹脂用于吸附濃集含有機(jī)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(qiáng)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(shí)，對Cu2+的吸附往除能力可達(dá)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(jì)60年代末期就有關(guān)于采用離子交換法從產(chǎn)業(yè)廢水中回收鉬的報(bào)導(dǎo)。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(jià)鉬酸聚合物的201×7強(qiáng)堿陰離子交換樹脂上的吸附機(jī)理后指出：低價(jià)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(jià)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(jià)鉬酸聚合物在樹脂中的擴(kuò)散阻力較大，導(dǎo)致交換速度較低。盡管低價(jià)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(jià)鉬，而低價(jià)鉬酸聚合物不僅不易與樹脂進(jìn)行交換，而且洗脫也比較麻煩。因此，應(yīng)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。