CO_2再生离子交换法在工业水处理中应用的探讨

工·

业

水

处

理

专论与综述

·

再生离子交换法在工业水处理中应用的探讨清华大学热能工程系山

王

方

东济宁工矿设备厂。

张新泉由于这种工艺采用价廉而对环境无污染,

摘要的

再生离子交换法是一离子交换的新工艺,。

作再生剂所以这种工艺颇为人们所重视,。

本文讨论了这种工艺的原理介绍了在水的软化

和脱盐处理中采用这种工艺的初步结果最后对这种工艺在工业水处理中推广应用的前景进行了探讨关钮词

再生离子交换法

软化

脱盐

离子交换技术在工业上应用最早起始于

水装置

。

同时由于人们对水质要求的提高。

,

,

水的软化,

。

年德国、。

首先使离子交近一个世纪以来,,

采用了种种脱盐处理系统至今离子交换已为工业水处理中软化和脱盐处理所不可缺少

,

换剂中的钠离子与水中的钙镁离子发生交换实现了水的软化处理、、

的手段,

。

软化处理所用的交换剂经历了从天然海绿砂沸石磺化煤至合成树脂的发展过程所用的软水装置也从间断产水的固定床发展为

在这些软化和脱盐的离子交换处理系统中软化处理常用钠离子交换所用再生剂一般用食盐。

,

钠离子交换反应式如下

连续产水的流动床并产生了诸多的自动软、、

,

乙

婴冉生,

只统。

为了在水软化的同时降低水的碱度常

氢离子交换再生用盐酸或硫酸

。

氢离子

采用氢离子交换及其与钠离子交换的组合系、褚之、了

交换反应如下

婴‘

丹王

只

只型阳离子交换和,

反应生成的,

和

,

将与水中原。

水的脱盐可采用,

有的碱度起中和反应结果生成碳酸这部分碳酸与原来氢离子交换生成的碳酸一起用脱碳器除去。

,

型阴离子交换的组合系统根据对脱盐水质的要求不同可采用一级或二级处理型

脱碳反应为个儿

阴离子交换反应为

分解溶解

约

子

一收稿日期一一

工,

业,

水

处

理

阴离子交换树脂失效后用烧碱再生即自了

’

一对上述这些传统的离子交换水处理反应

‘

巧。

,

换就被排放,

这样不但浪费了大量药剂使,。

,

,

进行再生药剂利用情况的计算分析不难得出再生时若用食盐,

,

制水成本增加而且会使环

境水体含盐量增大造成水体污染博士发明了缩写为。

则只利用了十

为了解决这一问题德国再生离子交换法英文加,

,

离子而占,

,

的

一

离子没有得到利用若

用盐酸或硫酸则只利用了的而占,

离子而占一

,

囚

一

离子或占,

的

羞离子没有一。

得到利用若用烧碱则只利用了的

离子因此

,

原理

离子没有得到利用,

,

在离子交换树脂再生时有大量离子被排放同时为了取得满意的再生效果必须采用过

德国博士所发明的是指使用二氧化碳再生离子交痪脂的离子交换工树

艺

。

如果只采用,

型弱酸性阳离子交换树脂

量的再生剂从再生所用药剂量的整体上来看这些过量的再生剂没有任何离子参与交,

,

来实现软化那么此时的离子交换反应为交换再生不

臼

已

一

牙

在软化处理时要用脱碳器除去

,

在。

型强碱性阴离子交换树脂所组成的混

树脂失效再生时用当使用由、

,

作为再生剂来再生《〕’

床来实现部分脱盐时离子交换反应为一

,

型弱酸性阳离子交换树脂和交换矛

臼

。

再生

’

一

资十矛!%&

在部分脱盐处理时要用脱碳器除去交

,

为,,

换反应生成的碳酸在树脂失效再生时用一种再生剂

,

#

!

来同时实现阴阳树脂的再生

、

。

因此在一般情况下氢型弱酸树脂可与

由于弱酸性阳离子交换树脂与氢离子的

结合能力远比与其它离子的结合能力大所以即使用弱酸,

,

水中碳酸盐硬度起反应树脂的失效度可达 7 0一 8 0%;它与 N C O:起反应的能力较低 H a,

,

而几乎不能与水中的中性盐起反应,,,

。

再生也很容易然而

。

,

同样强碱性阴离子交换树脂由于用c o Z再生树脂的再生程度很差再生后树脂

型弱酸树脂用于水处理中发生离子交换的深

度不但与所交换的阳离子性质有关而且也

,

,

上的 H c o矛基团与水中盐类阴离子的交换能力很弱因此,, H c o:

与水中的阴离子有关换言之即要考虑水中盐类的组成根据实验分析得出。

,

,

型强碱性阴离子交换树。

,

型弱酸性

脂除去水中盐类阴离子的能力很低,

阳离子交换树脂除去水中盐类的能力的顺序

2由此可见采用 c 0再生离子交换法作

工,

业,

水

处

理

为软化处理时

只能除去水中的碳酸盐硬度,,

第一套应用 C o再生离子交换法进行循环冷却水系统补充水软化的工业装置是由,

Z

而几乎不能除去非碳酸盐硬度所以这种方

法不能达到将水中硬度离子完全除去使水软化的深度与原水中碳酸盐硬度和非碳酸盐的含量有关,。

伺理采用这种方法脱盐处理时也无法

,

清华大学核能技术设计研究所为山东齐鲁石 )化公司第二化肥厂设计的这套装置 (图 2 2个直径为 3 00 0m m高为 32 0 0m m的交有 3 a t换器每个交换器内装有 lom仅 w ti e N p一。、

,

达到深度脱盐只能做到初步的部分脱盐2

,

。

8 0大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂产,

装置

:水量为 7 t/ h制备 C O再生剂采用水射器和 0。

从环保角度看人们对 CA R x工艺给以 I,

很高的评价国内有不少单位对此工艺产生浓厚的兴趣也进行了一些实验室实验,,,。

,

普通碳钢罐二级混合再生时的工作压力为 . . 0 3一 0 SM P a。

,

例

如山东济宁工矿设备厂曾与一些单位合作

进行了这方面的实验他们所用实验装置的示意图如图 1所示。。

:该装置为用 c o再生的,、

部分脱盐离子交换混床系统其中交换柱是由 4个内径为 10 0m m高为 10 0 0m m和 1个内径为 100 m m高为 10 0 0m m的柱构成柱:内充填阴树脂与阳树脂之比为 2 1的混合树 1脂选用 2 0 x 7强碱性 (季按 I型 )苯乙烯系、

l_队又

l l}回

,

,

阴离子交换树脂作为阴树脂选用 D ll大 3,

孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂作为阳树:脂溶解器 4内可通以 c o气体使其溶:解于柱塞泵 3打来的水中在水被 c o溶解。:

,

图 2软水工业装置 1固定床软化雄 2 c o:溶解雄 3水射器3

c

o

,

饱和后

, c o

:

饱和水就可供再生使用

。

结果与讨论 3 1脱盐处理 c o:再生的脱盐离子交换混床实验装置的产水情况如图 3所示从图可知 …… 此处隐藏：5263字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……