專利名稱：一種脫鹽用的離子交換樹脂的再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離子交換樹脂的再生方法。
背景技術(shù)：
高礦化度水是指含鹽量較高的水。目前雖然工業(yè)用水除鹽的方法很多， 但是對(duì)于大規(guī)模制取除鹽水到現(xiàn)在為止還是應(yīng)用離子交換方法。當(dāng)離子交換樹脂失效后用 酸或堿對(duì)其進(jìn)行再生，在此過程中我們利用的是酸或堿的氫離子或氫氧根離子，而酸中的 酸根離子和堿中的金屬離子則成為這一方法所產(chǎn)生的新污染物，即該方法在大量獲得純水 的同時(shí)，又大量制造出高礦化度的污水，這種方法是以消耗大量化工原料即酸、堿為代價(jià)來 濃縮提取水中的礦物質(zhì)，這種方法不但沒有降低總體水系的礦化度，反而增加了總體水系 的鹽含量。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種既節(jié)省化工原料、又不會(huì)增加新污染物的一 種脫鹽用的離子交換樹脂的再生方法。本發(fā)明主要是采用電解水產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子來取代酸堿中的氫離子和 氫氧根離子，并用離子交換膜來分隔離子交換樹脂與濃水。一、本發(fā)明所采用的樹脂再生器為電滲析器，還有與其配合使用的噴射泵。最好該 樹脂再生器隔板比一般電滲析器厚，其厚度為2-3mm。二、本發(fā)明的方法具體如下1、將失效后的陰陽離子交換樹脂與帶有壓力0.5MPa的淡水(或中水)混合，一起 進(jìn)入噴射泵，再由噴射泵將他們送入電滲析器下面的進(jìn)口，含有樹脂的水進(jìn)入樹脂再生器 的再生室(即滲析器的淡水室)，在樹脂再生器內(nèi)由下向上運(yùn)動(dòng)。2、在樹脂再生器樹脂出口管上設(shè)取壓點(diǎn)即壓力信號(hào)源，根據(jù)該壓力信號(hào)控制濃水 室出口閥的開度，使再生室與濃水室壓差要小于0. 05MPa。3、調(diào)整樹脂再生器的電場(chǎng)強(qiáng)度，由于樹脂吸附的鹽的種類不同，再生樹脂的流量 不同以及要求釋放出的陰陽離子濃度不同電場(chǎng)強(qiáng)度也不同，一般情況下，電流大小等于膜 的有效使用面積乘電流密度的經(jīng)驗(yàn)值(8mA/cm2)的計(jì)算結(jié)果；電壓大小等于樹脂再生器膜 的對(duì)數(shù)乘以膜對(duì)電壓的經(jīng)驗(yàn)值(0.5V/對(duì)膜)的計(jì)算結(jié)果。4、用流控閥控制再生流程的離子交換樹脂的流速，該流控閥設(shè)在樹脂再生器離子 交換樹脂出口外(即電滲析器原出水口外)。檢測(cè)從再生室出口或濃水室出口排出水的電 導(dǎo)值，當(dāng)其達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，如濃水的出口水電導(dǎo)值在2-5 μ s/cm時(shí)，可以認(rèn)為再生合格。本發(fā)明的樹脂再生過程如圖1所示，上述進(jìn)入再生室15中失效的陰陽離子交換樹 脂攜帶了大量的高電荷的離子或離子團(tuán)，其中陽樹脂釋放出金屬離子，陰樹脂釋放出酸根 離子。它們?cè)跇渲偕麟妶?chǎng)的作用下，很容易被電場(chǎng)吸引而定向移動(dòng)，即金屬離子穿過陽 膜16向陰極17遷移，但會(huì)在濃水室18被陰膜阻擋而留在濃水室，酸根離子穿過陰膜19向 陽極20遷移，但會(huì)在濃水室被陽膜阻擋而留在濃水室。失去高電荷離子或離子團(tuán)的樹脂會(huì) 吸附低電荷的氫離子或氫氧根離子，便實(shí)現(xiàn)再生。而該可定向移動(dòng)的氫離子或氫氧根離子 又是水在該樹脂再生器電場(chǎng)作用下的電解產(chǎn)物。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明不用或少用酸堿再生陰陽離子交換樹脂(在作為用于一級(jí)除鹽的預(yù)處理時(shí))，不僅節(jié)約大量的化工原料，而且消除了由此產(chǎn)生的新增高礦化度污水，有效地降低 總體水系的礦化度。2、本發(fā)明處理量大，可滿足大規(guī)模處理高礦化度水的需要。3、本發(fā)明可與現(xiàn)有除鹽水裝置配套，設(shè)備投資費(fèi)用比反滲透方法少得多，操作也簡(jiǎn)單。


圖1是本發(fā)明的樹脂再生過程示意簡(jiǎn)圖。圖2是本發(fā)明使用狀態(tài)示意簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式
在圖2所示的高礦化度水質(zhì)處理裝置主視示意簡(jiǎn)圖中，離子交換器 殼體1的上端設(shè)有原水進(jìn)口，與其相連的進(jìn)水管2上設(shè)有控制閥；在該離子交換器殼體的下 端設(shè)有淡水出口，其通過帶有控制閥的出水管3與淡水箱4進(jìn)水管相連。該離子交換器殼 體內(nèi)下部設(shè)有孔板式濾板5，其與離子交換器殼體的下端有一段距離，該濾板上面的殼體內(nèi) 設(shè)有陰、陽離子交換樹脂6。在該離子交換器殼體上設(shè)有樹脂的的進(jìn)口，其通過帶有控制閥 的裝脂導(dǎo)管7與樹脂再生器出口管相連；在濾板上面的殼體上設(shè)有樹脂的的出口，其通過 帶有控制閥的卸脂導(dǎo)管8與噴射泵9入口管相連。上述離子交換器為并列的三臺(tái)，該三臺(tái) 離子交換器進(jìn)水管并聯(lián)在原水管上，出水管并聯(lián)在淡水箱的進(jìn)水管上。該三臺(tái)離子交換器 裝脂導(dǎo)管并聯(lián)在樹脂再生器出口管上，卸脂導(dǎo)管并聯(lián)在噴射泵入口管上。樹脂再生器10為 現(xiàn)有的電滲析器，其進(jìn)口與噴射泵的出口管11相連，該噴射泵還設(shè)有淡水進(jìn)口管，其可與 外供的淡水管線12相連，也可與泵13的出水管相連，該泵的進(jìn)水管與上述淡水箱相連。該 電滲析器有兩個(gè)出口，其一個(gè)出口與離子交換器裝脂導(dǎo)管相連，另一個(gè)出口 14為濃水排放當(dāng)設(shè)在交換器出水口的電導(dǎo)監(jiān)控裝置反映出口水質(zhì)的電導(dǎo)值即將失效時(shí)，該交換 器可切換到樹脂再生程序。將失效后的陰陽離子交換樹脂與帶有壓力0. 5MPa的淡水混 合，一起進(jìn)入噴射泵，再由噴射泵將他們送入樹脂再生器下面的進(jìn)口，含有樹脂的水進(jìn)入樹 脂再生器的再生室，在樹脂再生器內(nèi)由下向上運(yùn)動(dòng)。某一樹脂再生器為4回路，流道寬度 為100mm，再生流道長(zhǎng)度為500mm，再生流道總長(zhǎng)度為2000mm.隔板厚度為3mm，通流截面積 3cm2，流速lOcm/s，流量為30cm7s.按再生樹脂量為2m3/h，樹脂與水的比例為1 2，則通 流量為6m3/h。膜對(duì)數(shù)η = 6/0. 03X3.6 = 55.按經(jīng)驗(yàn)值選取電流密度i為8mA/cm2膜的 有效面積s為2000cm2，單模電流I = iXs = 8X2000/1000 = 16 (A)，按經(jīng)驗(yàn)值選取膜對(duì)電 壓V = 2V/對(duì)膜，總電壓V = ν X η = 2 X 55 = 110 (V)。在樹脂再生器樹脂出口管上設(shè)取壓 點(diǎn)，根據(jù)該壓力信號(hào)控制濃水室出口閥的開度，使再生室與濃水室壓差要小于0. 05MPa。用 流控閥控制再生流程的離子交換樹脂的流速，該流控閥設(shè)在樹脂再生器離子交換樹脂出口 外。檢測(cè)從再生室出口或濃水室出口排出水的電導(dǎo)值，當(dāng)濃水的出口水電導(dǎo)值在2-5 μ s/ cm時(shí)，可以認(rèn)為再生合格。上述裝置設(shè)三臺(tái)交換器，每臺(tái)樹脂有效裝填量為1.2立方米， 陰陽樹脂的裝填比例為2 1;如按工作交換容量1.5-2mmol/ml，水中溶鹽按氯化鈉計(jì)為 500mg/l ；交換器總脫鹽量為 400X2 = 800mol，800X40 = 32000(g)總產(chǎn)水量 3200/0. 5 = 64000 (L) = 64 (T)，如每小時(shí)處理6T，可運(yùn)行10小時(shí)，即10小時(shí)再生一次。
權(quán)利要求
一種脫鹽用的離子交換樹脂的再生方法，其特征在于(1)將失效后的陰陽離子交換樹脂與帶有壓力0.5MPa的淡水混合，一起進(jìn)入噴射泵，再由噴射泵將他們送入樹脂再生器下面的進(jìn)口，含有樹脂的水進(jìn)入樹脂再生器的再生室由下向上運(yùn)動(dòng)；(2)在樹脂再生器樹脂出口管上設(shè)取壓點(diǎn)，根據(jù)該壓力信號(hào)控制濃水室出口閥的開度，使再生室與濃水室壓差要小于0.05MPa；(3)調(diào)整樹脂再生器的電場(chǎng)強(qiáng)度，一般情況下，電流大小等于膜的有效使用面積乘電流密度的經(jīng)驗(yàn)值的計(jì)算結(jié)果；電壓大小等于樹脂再生器膜的對(duì)數(shù)乘以膜對(duì)電壓的經(jīng)驗(yàn)值的計(jì)算結(jié)果；(4)用流控閥控制再生流程的離子交換樹脂的流速，檢測(cè)從再生室出口或濃水室出口排出水的電導(dǎo)值，當(dāng)其達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，可以認(rèn)為再生合格。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫鹽用的離子交換樹脂的再生方法，其特征在于上述 樹脂再生器隔板厚度為2-3mm。
全文摘要
一種脫鹽用的離子交換樹脂的再生方法，其主要是將失效后的陰陽離子交換樹脂與帶有壓力0.5MPa的淡水混合，由噴射泵將他們送入樹脂再生器下面的進(jìn)口；在樹脂再生器樹脂出口管上設(shè)取壓點(diǎn)，根據(jù)該壓力信號(hào)控制濃水室出口閥的開度，使再生室與濃水室壓差要小于0.05MPa；調(diào)整樹脂再生器的電場(chǎng)強(qiáng)度；用流控閥控制再生流程的離子交換樹脂的流速，檢測(cè)從再生室出口或濃水室出口排出水的電導(dǎo)值，當(dāng)其達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，可以認(rèn)為再生合格。本發(fā)明可節(jié)約大量的化工原料，并消除了新增高礦化度污水，有效地降低總體水系的礦化度。本發(fā)明處理量大，設(shè)備投資費(fèi)用少，操作也簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)B01J49/00GK101992134SQ20101029510
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者周麟 申請(qǐng)人:周麟