專利名稱：一種電除鹽進水前處理工藝及其復合吸附填料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高純水處理系統(tǒng)工藝及其材料，尤其是涉及一種電除鹽進水的前處理工藝及其復合吸附填料。
背景技術：
高純水在電子、電力、醫(yī)藥、生物技術等領域有著廣泛的應用。實現(xiàn)水的高度提純，目前公知的先進技術一般采用反滲透加電除鹽技術。反滲透的除鹽率一般為98％-99％，加之以電除鹽深度處理則可去除剩余的離子、硅等。但是在工程實踐中，雖然預處理水經(jīng)一級反滲透處理，可去除98％-99％的無機離子、硅、有機物等，使處理水的電導率達到1-50μs/cm的水平，理論上可滿足電除鹽器的進水要求。但是其殘余的弱電解質(zhì)，尤其是有機弱電解質(zhì)的存在，依然會對電除鹽器的運行性能產(chǎn)生很大的影響，往往造成電除鹽器內(nèi)的離子交換樹脂在短時期內(nèi)失效并喪失復蘇可能等問題。因為離子交換樹脂孔隙是不均勻的，而這些有機弱電解質(zhì)相對于無機鹽離子，一般具有較大的分子量，體積龐大的有機物陰離子通過離子交換樹脂孔隙到達顆粒內(nèi)部發(fā)生交換后，互相緊密纏結，阻塞了離子交換的通道，并且在再生過程中很難被氫氧根取代，最終致使工作交換容量下降。為了提高電除鹽器進水水質(zhì)，現(xiàn)有技術往往在電除鹽器進水的前處理工藝上采用二級反滲透設備除鹽，將一個反滲透設備的產(chǎn)水作為另一個反滲透設備的給水進一步除鹽。例如中國專利申請(01252857.9)提供了一種二級反滲透純水裝置，其產(chǎn)水的電導率小于10μs/cm。上述工藝流程的優(yōu)點是，除鹽效果明顯，制取的純水的純度比較高，特別是產(chǎn)水總有機碳可小于50ppb。但也存在著很多的不足，工藝流程復雜，能耗較大，設備的操作和維護也很煩瑣，投資較高，使得整體制水成本比較高。
為了改進這種工藝流程，簡化電除鹽器進水的前處理的工藝流程，水處理工程師們一直在探索新的工藝方法。例如，中國專利申請(01124054.7)公開了一種增效樹脂組合物及其在高純水生產(chǎn)工藝中的應用，提供一種增效樹脂組合物，除去水中對離子膜堆有害的物質(zhì)，使電去離子膜堆可以連續(xù)工作，能提供電除鹽器前的用水。但是，上述專利申請所提供的工藝中，所述的增效樹脂組合物包括除硅用大孔強堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂、除三價鐵離子用大孔苯乙烯系膦酸樹脂、除二價金屬離子用大孔苯乙烯系螯合性樹脂、除鈣離子、鎂離子用強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂、除有機物用大孔強堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂。由此可見，所述的增效樹脂組合物種類繁多，單種樹脂應用范圍太窄，配比起來過于復雜，且不能將混合狀態(tài)中的組合物方便進行再生利用，即使?jié)M足了電除鹽器的進水要求，對電除鹽器起到了較好的過濾保護作用；但總的來說工藝依然過于復雜，且可操作性較差，吸附樹脂不易再生利用，從而整體制水成本依然很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術所存在的電除鹽器進水前處理工藝復雜，處理成本較高等的技術問題。
本發(fā)明還解決了現(xiàn)有技術所存在的電除鹽器進水前處理工藝時采用樹脂組合種類繁多，配比起來過于復雜，不能將混合狀態(tài)中的組合物方便進行再生利用，吸附填料常常阻塞，預處理水常常達不到電除鹽器進水要求等問題。
本發(fā)明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種電除鹽進水前的處理工藝，包括采用超濾或砂濾膜、活性碳吸附、軟化裝置作為預處理；采用反滲透組件對預處理的水進行初級脫鹽；采用吸附填料除去電除鹽器進水中對電除鹽器裝置有害的雜質(zhì)；其特征在于，所述的吸附填料為復合吸附填料，可同時去除水中的鈣鎂等易在濃水側生成結垢的離子和有機弱電解質(zhì)雜質(zhì)。
本發(fā)明的又一特征，在于提供了一種再生所述的復合吸附填料的方法，包括定期采用一種再生溶液對復合吸附填料進行反洗再生。
作為優(yōu)選，所述的再生溶液為NaCl和NaOH溶液，其濃度配比為NaCl2～10％，NaOH0.1～2％。Na+離子屬于一種易溶陽離子，在水中和其它陰離子結合也不會產(chǎn)生沉淀，Cl-、OH-離子屬于一類小分子陰離子，用Na+離子洗脫吸附填料中的的易結垢的鈣、鎂離子，使填料得以再生。用Cl-、OH-離子洗脫，可使吸附有機弱電解質(zhì)的填料得以再生。
通過研究樹脂的污染特性，可以發(fā)現(xiàn)苯乙烯系強堿性陰樹脂易受有機物的污染。這是因為其分子骨架屬于苯乙烯系，而且腐植酸、富維酸等有機物分子量較大，一旦進入樹脂中難以解吸。
丙烯酸系強堿樹脂不含苯環(huán)，其高分子骨架是親水性的，這樣它和有機物之間的范德華力很弱，進入樹脂中的有機物在用堿性氯化鈉水溶液再生時能較順利地被解吸出來。它能更有效地克服有機物被樹脂吸附的不可逆傾向，提高有機物在樹脂的擴散性，具有良好的抗有機物污染能力。
陰樹脂吸附及洗出有機物程度如下表所示表1 幾類陰樹脂吸附及洗出有機物程度

一種用于電除鹽進水前處理工藝中的復合吸附填料，其特征在于所述的復合吸附填料包括丙烯酸系強堿性樹脂、丙烯酸系吸附樹脂、強酸性聚苯乙烯樹脂混合；所述的吸附填料有兩種樹脂混合而成。
本發(fā)明采用具有抗有機物污染能力的丙烯酸系強堿性陰樹脂吸附去除電除鹽器進水中的有機物；采用強酸陽樹脂去除鈣鎂等易結垢離子。將組成吸附填料的各種樹脂混合置于一個填料裝置中，形成一種復合吸附填料。不僅能夠吸附各種有害害雜技，而且能夠使用一種再生溶液就可以使得吸附填料得到再生。設備比較簡單，即使出現(xiàn)問題的時候，維修或坼裝也比較容易。
作為優(yōu)選，所述的復合吸附填料為丙烯酸系強堿性樹脂與丙烯酸系吸附樹脂混合或丙烯酸系強堿性樹脂與強酸性聚苯乙烯樹脂混合。
作為優(yōu)選，所述的兩種樹脂混合的比例為6∶1～1∶1。
作為優(yōu)選，所述的兩種樹脂混合的優(yōu)化比例為3∶1～1∶1。
因此，本發(fā)明具有以下特點①原水經(jīng)預處理(包括超濾或砂濾、活性碳吸附和軟化)、反滲透初級除鹽、吸附填料吸附處理、可有效地去除原水中的各種雜質(zhì)離子和有機物，制備電除鹽器進水前用水。②工藝布局合理、簡便，可通過定期的系統(tǒng)反洗再生達到連續(xù)運行，產(chǎn)水的電阻率不低于15MΩ·cm。③所采用的復合吸附填料容易再生，可保證電除鹽器的進水水質(zhì)連續(xù)穩(wěn)定，保障了電除鹽器的連續(xù)安全運行。
具體實施例方式
下面通過實施例，并結合附圖
，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。
實施例1預處理的水經(jīng)過超濾或砂濾、活性碳吸附和軟化等預處理后，通過管道進入反滲透裝置的保安過濾器，預處理水穩(wěn)定通過管道進入反滲透高壓泵，經(jīng)過高壓泵加壓后，由管道進入反滲透膜組，去除水中溶解鹽類，同時去除一些大分子和前階段未去除的小顆粒等。其功能是對經(jīng)過預處理的生產(chǎn)水進行預脫鹽。
經(jīng)過反滲透裝置預脫鹽的生產(chǎn)水，通過管道接入中間水箱，再由中間管道經(jīng)水泵通過管道送入吸附裝置，吸附裝置中混合填充有213(牌號)丙烯酸系強堿性樹脂，001×7(牌號)強酸性聚苯乙烯樹脂，二者的混合比例為4∶1。水流經(jīng)過吸附填料的吸附處理并用NaCl10％，NaOH0.1％溶液進行吸附填料的再生，其處理水通過管道，再經(jīng)由水泵通過管道送入電除鹽器進行精脫鹽，電除鹽器的產(chǎn)水，如果測試合格，由管道流入成品水箱；如果測試不合格，就經(jīng)由管道放回中間水箱。上述工藝流程中，通過吸附填料可同時去除水中的硬度和有機物雜質(zhì)實施例2預處理的水經(jīng)過超濾或砂濾、活性碳吸附和軟化等預處理后，通過管道進入反滲透裝置的保安過濾器，預處理水穩(wěn)定通過管道進入反滲透高壓泵，經(jīng)過高壓泵加壓后，由管道進入反滲透膜組，去除水中溶解鹽類，同時去除一些大分子和前階段未去除的小顆粒等。其功能是對經(jīng)過預處理的生產(chǎn)水進行預脫鹽。
經(jīng)過反滲透裝置預脫鹽的生產(chǎn)水，通過管道接入中間水箱，再由中間管道經(jīng)水泵通過管道送入吸附裝置，吸附裝置中混合填充有213(牌號)丙烯酸系強堿性樹脂，001×7(牌號)強酸性聚苯乙烯樹脂，二者的混合比例為6∶1。水流經(jīng)過吸附填料的吸附處理并用NaCl5％，NaOH0.15％溶液進行吸附填料的再生，其處理水通過管道，再經(jīng)由水泵通過管道送入電除鹽器進行精脫鹽，電除鹽器的產(chǎn)水，如果測試合格，由管道流入成品水箱；如果測試不合格，就經(jīng)由管道放回中間水箱。上述工藝流程中，通過吸附填料可同時去除水中的硬度和有機物雜質(zhì)。
實施例3預處理的水經(jīng)過超濾或砂濾、活性碳吸附和軟化等預處理后，通過管道進入反滲透裝置的保安過濾器，預處理水穩(wěn)定通過管道進入反滲透高壓泵，經(jīng)過高壓泵加壓后，由管道進入反滲透膜組，去除水中溶解鹽類，同時去除一些大分子和前階段未去除的小顆粒等。其功能是對經(jīng)過預處理的生產(chǎn)水進行預脫鹽。
經(jīng)過反滲透裝置預脫鹽的生產(chǎn)水，通過管道接入中間水箱，再由中間管道經(jīng)水泵通過管道送入吸附裝置，吸附裝置中混合填充有213(牌號)丙烯酸系強堿性樹脂，001×7(牌號)強酸性聚苯乙烯樹脂，二者的混合比例為1∶1。水流經(jīng)過吸附填料的吸附處理并用NaCl5％，NaOH0.15％溶液進行吸附填料的再生，其處理水通過管道，再經(jīng)由水泵通過管道送入電除鹽器進行精脫鹽，電除鹽器的產(chǎn)水，如果測試合格，由管道流入成品水箱；如果測試不合格，就經(jīng)由管道放回中間水箱。上述工藝流程中，通過吸附填料可同時去除水中的硬度和有機物雜質(zhì)。
實施例處理效果如下表2所示表2 實施例水處理效果

另外，通過檢測電除鹽器的產(chǎn)水水質(zhì)，對采用吸附填料裝置前后，系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)的變化，如下表3所示表3 采用吸附填料裝置前后，系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)的變化

本發(fā)明適用于電子、電力、化工、醫(yī)藥、食品、輕工、重工及環(huán)保等行業(yè)中脫鹽、純水制備、分離提純和水再利用等方面。
權利要求
1.一種電除鹽進水的前處理工藝，包括采用超濾或砂濾膜、活性碳吸附、軟化裝置作為預處理；采用反滲透組件對預處理的水進行初級脫鹽；采用吸附填料除去對電除鹽器裝置有害的雜質(zhì)；所述的吸附填料為復合吸附填料。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電除鹽進水的前處理工藝，其特征在于，所述復合吸附填料可定期采用再生溶液對其進行再生。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種電除鹽進水的前處理工藝，其特征在于，所述的再生溶液包括NaCl和NaOH溶液，其濃度配比為NaCl2～10％，NaOH0.1～2％。
4.一種用于電除鹽進水的前處理工藝中的復合吸附填料，其特征在于所述的復合吸附填料為丙烯酸系強堿性樹脂、丙烯酸系吸附樹脂、強酸性聚苯乙烯樹脂的混合物；所述的復合吸附填料由兩種樹脂混合而成。
5.根據(jù)權利要求4所述復合吸附填料，其特征在于，所述的復合吸附填料為丙烯酸系強堿性樹脂與丙烯酸系吸附樹脂混合或丙烯酸系強堿性樹脂與強酸性聚苯乙烯樹脂混合。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的復合吸附填料，其特征在于，所述的兩種樹脂混合的比例為6∶1～1∶1。
7.根據(jù)權利要求4或5所述的復合吸附填料，其特征在于，所述的兩種樹脂混合的優(yōu)化比例為3∶1～1∶1。
全文摘要
一種電除鹽進水前處理工藝及其復合吸附填料，包括采用超濾或砂濾膜、活性炭吸附、軟化裝置作為預處理；采用反滲透組件對預處理的水進行初級脫鹽；采用吸附填料除去對電除鹽器裝置有害的雜質(zhì)；所述的吸附填料為復合吸附填料。所述的復合吸附填料為丙烯酸系強堿性樹脂、丙烯酸系吸附樹脂、強酸性聚苯乙烯樹脂的混合物；所述的復合吸附填料由兩種樹脂混合而成。本發(fā)明的有益效果是，工藝布局合理、簡便，可通過定期的系統(tǒng)反洗再生達到連續(xù)運行，產(chǎn)水的電阻率不低于15M Ω·cm。所采用的復合吸附填料容易再生，可保證電除鹽器的進水水質(zhì)連續(xù)穩(wěn)定，保障了電除鹽器的連續(xù)安全運行。
文檔編號C02F1/44GK1769190SQ20041006792
公開日2006年5月10日 申請日期2004年11月3日 優(yōu)先權日2004年11月3日
發(fā)明者李翔, 羅國林 申請人:浙江歐美環(huán)境工程有限公司