貴州純水設(shè)備，如何提高陽(yáng)床、陰床的再生效果
離子交換法在化學(xué)除鹽、制取純水方面占有重要的地位，是一種不可或缺的方法。陽(yáng)床與陰床中的樹脂在工作過程中，交換容量逐漸達(dá)到飽和，失去對(duì)離子的交換能力。失效的樹脂需要再生，其再生水平是提高水質(zhì)，增加出水量，延長(zhǎng)樹脂使用壽命的重要環(huán)節(jié)。介紹影響樹脂再生效果的相關(guān)因素，在此基礎(chǔ)上，分析和比較不同的樹脂再生方法及提高再生效果的措施。
1 引言
電廠使用原水中，含有大量的Ca2+、Fe3+等陽(yáng)離子以及Cl-、SO42-等陰離子。這些有害成分進(jìn)入鍋爐后，會(huì)在其表面結(jié)垢，并產(chǎn)生腐蝕作用，縮短了設(shè)備的使用壽命，也給機(jī)組的運(yùn)行帶來安全隱患。因此，原水必須在除鹽凈化之后才能投入使用。離子交換法是應(yīng)用為廣泛也為重要的除鹽方法。原水依次通過填裝陽(yáng)離子交換樹脂的陽(yáng)床和陰離子交換樹脂的陰床后，水中的有害離子可絕大部分地被脫去，達(dá)到凈化的目的。但是，在工作過程中，陽(yáng)床、陰床的樹脂都會(huì)逐漸耗盡，加上原水中有機(jī)物、微生物和膠體等成分的污染，樹脂會(huì)失去除鹽功能。此時(shí)，需要對(duì)樹脂分別進(jìn)行再生。研究表明，無論是陽(yáng)樹脂還是陰樹脂，其再生度越高，則再生后，樹脂中殘留的有害離子含量越少，出水中離子泄漏量越低，而出水量也隨之升高。由此可見，好的再生效果可以保證除鹽系統(tǒng)的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)制水時(shí)間，提高制水量和出水品質(zhì)。因此，研究如何提高樹脂的再生效果，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2再生機(jī)理及再生效果影響因素
2.1 樹脂再生基本原理
離子交換樹脂工作時(shí)，分別通過陽(yáng)樹脂中的H+和陰樹脂中的OH-將進(jìn)水中的陽(yáng)離子和陰離子置換出來。這個(gè)過程是可逆的，再生即是除鹽的逆過程。也就是分別用一定量的酸和堿與失效的樹脂反應(yīng)，H+和OH-將樹脂吸附的離子重新置換出來，自身再一次與樹脂結(jié)合，使樹脂恢復(fù)交換能力，可以繼續(xù)工作。顯然，再生反應(yīng)進(jìn)行的越徹底，再生效果越好。其反應(yīng)式具體如下：
2.2 樹脂再生效果的影響因素
樹脂的再生是一個(gè)復(fù)雜的過程，從再生劑的選取、再生劑的質(zhì)量到再生樹脂的沖洗等等，每一個(gè)環(huán)節(jié)都可能影響到樹脂終的再生效果。分析影響再生的各種因素，有助于我們?cè)趯?shí)際操作中分析和采用合理工藝，從而盡可能的提高樹脂再生效果。
2.2.1再生劑種類
HCl和NaOH作為傳統(tǒng)的再生劑，被廣泛應(yīng)用于樹脂的再生過程。雖然HCl的價(jià)格較貴，但其再生度高，可延長(zhǎng)制水時(shí)間，提高制水量，節(jié)約制水成本。而NaOH既可作為強(qiáng)堿陰樹脂的再生劑又可作為弱堿陰樹脂的再生劑，適用范圍相當(dāng)廣。除此之外，在某些特定的場(chǎng)合與環(huán)境下，也可用其它酸堿作為再生劑，但前提是選用再生劑可以滿足再生質(zhì)量和出水品質(zhì)的要求。
2.2.2再生劑溫度
再生液溫度的升高會(huì)促使樹脂中離子的擴(kuò)散速度加快，有利于再生，尤其對(duì)于陰樹脂的再生，其效果更加明顯。因此，在條件允許的情況下，可以將再生液預(yù)熱，適當(dāng)?shù)靥岣咂錅囟?。但是，要保證升溫在一定的范圍之內(nèi)，通?？刂圃?5～40℃附近。過高的溫度會(huì)導(dǎo)致樹脂內(nèi)部基團(tuán)的分解，影響樹脂的正常使用，縮短壽命。
2.2.3再生劑濃度
再生劑濃度在很大程度上影響樹脂的再生度和破碎率。對(duì)于陽(yáng)樹脂，隨著再生劑濃度的增加，再生度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)樵诘蜐舛葏^(qū)，H+隨再生液濃度的增加而增多，置換的離子也相應(yīng)增多，再生度提高。當(dāng)濃度增加到一定程度，進(jìn)入高濃度區(qū)，此時(shí)，高濃度的再生劑使樹脂發(fā)生破碎，再生度反而降低。再生液濃度對(duì)陰樹脂的影響也呈現(xiàn)類似的規(guī)律。只是在高濃度區(qū)再生度增長(zhǎng)緩慢而非呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。
2.2.4沖洗水質(zhì)
失效樹脂經(jīng)過離子交換再生后，需要用水沖去多余的酸和雜質(zhì)離子。如果沖洗不徹底，殘留的離子會(huì)增加循環(huán)系統(tǒng)中有害離子的成分，同時(shí)減少樹脂的交換容量，不能達(dá)到理想的再生效果。有研究指出，用大于等于10M -cm的水沖洗陰陽(yáng)樹脂后，樹脂的再生度、交換容量均要高于自來水沖洗效果，且殘留的有害離子明顯減少。
此外，再生液純度和流速，更換次數(shù)等也都對(duì)樹脂的再生效果產(chǎn)生或多或少的影響。在日常再生過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮各個(gè)因素的綜合作用，擇優(yōu)選取的再生方案。

食品行業(yè)生產(chǎn)中要消耗大量的水，生產(chǎn)、清潔、工藝用水都有很嚴(yán)格的要求。尤其是生產(chǎn)用水的衛(wèi)生質(zhì)量是影響食品衛(wèi)生質(zhì)量的關(guān)鍵因素，更重要的是它會(huì)直接影響食品的品質(zhì)、口感，甚至?xí)故称肥?yīng)有的氣味和爽口感，異味、酸敗、沉淀、渾濁等等現(xiàn)象也會(huì)發(fā)生。生產(chǎn)企業(yè)必須保證與食品接觸的生產(chǎn)用水符合國(guó)家規(guī)定的要求?，F(xiàn)對(duì)眾多食品及所有飲料行業(yè)實(shí)施食品衛(wèi)生安全許可證制度，規(guī)定所用工藝水及成品水均需要用凈化后的水，通常是純水。
1.根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合我公司多年水處理經(jīng)驗(yàn)，選擇工藝成熟、操作方便、運(yùn)行操作費(fèi)用低的反滲透水處理系統(tǒng)，采用預(yù)處理+反滲透工藝。
2.反滲透工藝流程：原水---增壓泵---多介質(zhì)過濾器---活性碳過濾器---軟化器---精密過濾器---高壓泵---反滲透系統(tǒng)---純水箱---紫外線殺菌器---用水點(diǎn)。
3.工藝簡(jiǎn)介
3.1 水源情況
水源為自來水，有以下特點(diǎn)：
1）膠體、有機(jī)物和懸浮物較多----應(yīng)采用全自動(dòng)的過濾吸附作為預(yù)處理工藝，才能保證反滲透的進(jìn)水水質(zhì)和穩(wěn)定運(yùn)行，超濾出水的污染指數(shù)SDI一般可達(dá)到5以下。
2）含鹽量略高----采用反滲透工藝進(jìn)行一級(jí)除鹽，后續(xù)的第兩級(jí)反滲透脫鹽進(jìn)行深度除鹽，以達(dá)到用水的水質(zhì)要求。
3.2 原水箱
原水箱作用儲(chǔ)水保證系統(tǒng)供水，配有液位浮子開關(guān)。
3.3 原水泵
給預(yù)處理部分提供穩(wěn)定的壓力。
3.4 預(yù)處理裝置
3.4.1 石英砂過濾器
它的作用是濾除原水中的細(xì)小顆粒、懸浮物、膠體、藻類等雜質(zhì)，主要濾層采用0.5—1.2石英砂，過濾速度為8～10米/小時(shí)。
3.4.2活性炭過濾器
主要作用是利用的果殼活性炭的吸附能力，去除原水中的余氯，同時(shí)也吸附水中有機(jī)物、膠體物質(zhì)、微生物、嗅味等。
經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，1kg活性炭，可使18—30噸符合標(biāo)準(zhǔn)的城市自來水，經(jīng)吸附，保證其余氯指標(biāo)不大于0.1mg/L，這也就是活性炭的設(shè)計(jì)依據(jù)，活性炭罐也需定期反沖洗，故對(duì)活性炭的硬度有要求，我們是采用果殼活性炭，其碘值要求在900mg/g以上。 型號(hào)：TLQ－500 過濾能力：2m3/h 過濾速度：11m/h 材質(zhì)：玻璃鋼 數(shù)量：1臺(tái)
3.4.3軟化器
主要是去除水中硬度離子，采用離子交換去除硬度離子。
3.5精密過濾器
為保證進(jìn)水要求，必須設(shè)置精密過濾器。本系統(tǒng)中，設(shè)置了一級(jí)精濾，濾芯微孔直徑5μm，防止5μm以上的微粒進(jìn)入反滲透膜。使用一段時(shí)間后，由于污染物質(zhì)的截留，使精密過濾器進(jìn)出口的壓差，可觀察進(jìn)出口壓力差，定期更換濾芯。 精濾器采用不銹鋼筒體，濾芯采用熔噴式濾芯（價(jià)格低、截留效果好）。 型號(hào)：40×800 規(guī)格：20”、5μm
3.6 絮凝劑加藥裝置
在石英砂過濾器之前，設(shè)一套投加絮凝劑裝置，其目的是使原水經(jīng)絮凝后，將原水中微小的懸浮物凝聚成團(tuán)狀物質(zhì)，便于過濾，使水質(zhì)更好，終保證進(jìn)反滲透的進(jìn)水污染指數(shù)不大于4。依據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，不投絮凝劑，很難滿足上述要求。絮凝劑采用有機(jī)絮凝劑，一般投加量在1—2ppm（即一噸原水，投加1—2克），費(fèi)用較低。 本加藥系統(tǒng)設(shè)置1臺(tái)美國(guó)帕斯菲達(dá)公司的電磁隔膜計(jì)量泵。
3.7阻垢劑加藥裝置
為了在較高回收率情況下防止反滲透濃水端特別是反滲透壓力容器中后一根膜元件的濃水側(cè)出現(xiàn)碳酸鹽、鹽和Ca2+、Mg2+離子的化學(xué)結(jié)垢，從而影響膜元件的性能，在反滲透進(jìn)水前需要加入阻垢劑。本系統(tǒng)選用美國(guó)生產(chǎn)的阻垢劑，該藥劑是一種分散型隱蔽劑，其作用如下：
1.阻垢效能高，不加酸的條件下，原水LSI指數(shù)允許值為2.8，在此范圍內(nèi)可有效的控制無機(jī)物結(jié)垢。
2.主要成分為含磷小分子有機(jī)物，在水中性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解產(chǎn)生具有微生物營(yíng)養(yǎng)的正磷酸鹽營(yíng)養(yǎng)物，排放后也不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
3.為的分散劑，可控制鐵、鋁及重金屬污染，也可以對(duì)堵塞膜微孔的鐵膠體和細(xì)小顆粒起到分散作用。
3.8 反滲透裝置
反滲透是目前水處理系統(tǒng)設(shè)備中應(yīng)用廣泛的一種脫鹽技術(shù)，具有極高脫鹽能力，且運(yùn)行安全、靈活，操作簡(jiǎn)單。反滲透系統(tǒng)包括高壓泵、反滲透膜組、清洗系統(tǒng)及控制儀表五部分。
3.8.1 高壓泵
高壓泵為反滲透膜組提供足夠的進(jìn)水壓力，維持反滲透膜的正常運(yùn)行。反滲透設(shè)有一臺(tái)不銹鋼多級(jí)高壓泵。
3.8.2 反滲透膜組件
反滲透是整個(gè)脫鹽系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其作用是脫除水中的可溶性鹽份、膠體、有機(jī)物及微生物。反滲透出力15M3/H，回收率為75%，年的脫鹽率不低于98%。
3.8.3 投加堿裝置
由于反滲透出水pH值有所降低，所以在一級(jí)出水加堿，調(diào)節(jié)產(chǎn)水的pH。此裝置根據(jù)工藝實(shí)際情況而定，如果pH值能滿足要求可以不開啟。

主營(yíng)清遠(yuǎn)水處理、河源水處理設(shè)備、純水處理設(shè)備、超純水處理設(shè)備、反滲透設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室超純水成套設(shè)備、直飲水設(shè)備、家用純水機(jī)、家用凈水器、直飲水機(jī)、鍋爐補(bǔ)給水軟化水設(shè)備、超濾設(shè)備；質(zhì)量保證，
超濾是以壓力為推動(dòng)力，利用超濾膜不同孔徑分離液體中的雜質(zhì)的過程。我國(guó)超濾技術(shù)開發(fā)于20世紀(jì)70年代初，初開發(fā)的CA管式膜組件首先用于電泳漆行業(yè)，后又用于酶制劑的濃縮。20世紀(jì)80年代初，聚砜（PS）中空纖維超濾組件研究成功，20世紀(jì)90年代初，聚丙烯中空纖維組件研制成功。目前在水處理行業(yè)中，聚砜和聚丙烯中空纖維式組件應(yīng)用多。與國(guó)際產(chǎn)品相比，國(guó)產(chǎn)超濾膜組件品種單一，水通量和截留率綜合性能較低，超濾技術(shù)在水處理以外領(lǐng)域應(yīng)用的步伐進(jìn)展緩慢。近幾年來，我國(guó)出現(xiàn)了大批超濾膜生產(chǎn)技術(shù)，并在某些領(lǐng)域接近國(guó)際水平，目前國(guó)內(nèi)超濾市場(chǎng)主要以國(guó)內(nèi)產(chǎn)品為主。
超濾的基本原理：
超濾膜的孔徑大致在0.005-1微米之間。因此超濾膜分離過程曾被看做是一種單純的物理分離過程。超濾過程存在著三種情形：
（1）溶質(zhì)在膜表面及微孔孔壁上產(chǎn)生吸附（一次吸附）
（2）溶質(zhì)的粒徑大小與膜孔徑相仿，溶質(zhì)在膜表面被機(jī)械截留，實(shí)現(xiàn)篩分（阻塞）。
（3）溶質(zhì)的粒徑大于膜孔徑，溶質(zhì)在膜表面被機(jī)械截留，實(shí)現(xiàn)篩分。
超濾反滲透設(shè)備在工業(yè)應(yīng)用十分廣泛，已成為新型化工單元操作之一。用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中；還用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國(guó)已成功地利用超濾膜進(jìn)行了中草藥的濃縮提純。超濾膜隨著技術(shù)的進(jìn)步，其篩選功能必將得到改進(jìn)和加強(qiáng)，對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)也將越來越大。

流程：
1、采用離子交換方式的電池行業(yè)用超純水其流程如下：
原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→陽(yáng)樹脂過濾床→陰樹脂過濾床→陰陽(yáng)樹脂混床→微孔過濾器→用水點(diǎn)
2、采用兩級(jí)反滲透方式的電池行業(yè)用超純水其流程如下：
原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→級(jí)反滲透 →PH調(diào)節(jié)→中間水箱→第二級(jí)反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)→純化水箱→純水泵→微孔過濾器→用水點(diǎn)
3、采用EDI方式的電池行業(yè)用超純水其流程如下：
原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級(jí)反滲透機(jī)→中間水箱→中間水泵→EDI系統(tǒng)→微孔過濾器→用水點(diǎn)
現(xiàn)將電池行業(yè)用超純水的優(yōu)缺點(diǎn)分別列于下面：
1、種電池行業(yè)用超純水采用離子交換樹脂其優(yōu)點(diǎn)在于初投資少，占用的地方少，但缺點(diǎn)就是需要經(jīng)常進(jìn)行離子再生，耗費(fèi)大量酸堿，而且對(duì)環(huán)境有一定的破壞性。
2、第二種電池行業(yè)用超純水采用兩級(jí)反滲透設(shè)備，其特點(diǎn)為初投次比采用離子交換樹脂方式要高，但無須樹脂再生。其缺點(diǎn)在于相關(guān)膜原件需定期清洗或更換，電池行業(yè)用超純水質(zhì)相對(duì)來說不是太高，大都只能做到1us/cm左右，所以在不是要求更高的時(shí)候常采用一級(jí)反滲透后面再用混床(陰陽(yáng)復(fù)床)把關(guān)。
3、第三種電池行業(yè)用超純水采用反滲透作預(yù)處理再配上電去離子(EDI)裝置，這是目前制取電池行業(yè)用超純水經(jīng)濟(jì)，環(huán)保的超純水制備工藝，不需要用酸堿進(jìn)行再生便可連續(xù)制取超純水，對(duì)環(huán)境沒什么破壞性。其缺點(diǎn)在于初投資相對(duì)以上兩種方式過于昂貴
電子、半導(dǎo)體工業(yè)的芯片生產(chǎn)在制作過程中，往往需要使用極其純凈的超純水。如果純水水質(zhì)達(dá)不到生產(chǎn)工藝用水的要求或者水質(zhì)不穩(wěn)定的話，會(huì)影響到后續(xù)工藝的處理效果和使用壽命。此外，晶元清洗和機(jī)械碾磨過程中都會(huì)產(chǎn)生廢水，造成對(duì)環(huán)境的污染。
通過使用超濾、反滲透、EDI和核子級(jí)離子交換系統(tǒng)來生產(chǎn)滿足需求的超純水。并將生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水經(jīng)過膜系統(tǒng)的處理進(jìn)行回收再利用，在很大程度上減少了電子、半導(dǎo)體行業(yè)的用水量、降低了生產(chǎn)成本行業(yè)純水設(shè)備技術(shù)方案工業(yè)純水設(shè)備技術(shù)維修反滲透純凈水設(shè)備方案設(shè)計(jì)
微電子行業(yè)包括了電解電容器生產(chǎn)、電子管生產(chǎn)、顯像管和陰極射線管生產(chǎn)、黑白顯像管熒光屏生產(chǎn)、液晶顯示器的生產(chǎn)、晶體管生產(chǎn)、集成電路生產(chǎn)、電子新材料生產(chǎn)等生產(chǎn)工藝，都需要工業(yè)超純水。傳統(tǒng)化學(xué)及介質(zhì)過濾生產(chǎn)超純水的方法，會(huì)因在水中添加各種化學(xué)劑，制備過程冗長(zhǎng)等各種因素造成產(chǎn)水的不穩(wěn)定，無法確保長(zhǎng)期、穩(wěn)定的超純水。行業(yè)純水設(shè)備技術(shù)方案工業(yè)純水設(shè)備技術(shù)維修反滲透純凈水設(shè)備方案設(shè)計(jì)
采用“物理”凈化法(超濾→反滲透→EDI→拋光混床)，使超純水制備從傳統(tǒng)的陽(yáng)離子交換器、脫碳、陰離子交換器、復(fù)合離子交換器等發(fā)生了一次革命，從此進(jìn)入了一個(gè)無需再生化學(xué)品的時(shí)代。膜法制備出來的工業(yè)純水，其純度可達(dá)到18MΩ·CM，且系統(tǒng)穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，且生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的廢水又可回用再生。
系統(tǒng)特點(diǎn)：
*該系統(tǒng)由單片機(jī)(PLC)控制，一切動(dòng)作均在預(yù)設(shè)程序下自動(dòng)進(jìn)行，具備全自動(dòng)功能(自動(dòng)制水、自動(dòng)沖洗、源水缺水/水箱滿水自動(dòng)停機(jī))。
*系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置緊湊，占地面積小，有效節(jié)約空間。
*系統(tǒng)能耗低，有效節(jié)約能源。
*耗材壽命長(zhǎng)，制水成本低廉。
*系統(tǒng)運(yùn)行可靠，供水管路封閉，出水水質(zhì)穩(wěn)定。
工藝簡(jiǎn)介：
本工藝由以下部分組成：預(yù)處理、雙級(jí)反滲透(DRO)、連續(xù)電除鹽(EDI)、紫外線殺菌(UV)、拋光混床(MB)、終端微濾(MF)。
預(yù)處理部分由多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器和全自動(dòng)軟水器組成。
反滲透裝置主要由高壓泵、反滲透膜和控制部分組成。
反滲透技術(shù)是一種率、低能耗能、無污染的技術(shù)，主要應(yīng)用于純水制備與海水淡化。反滲透技術(shù)是利用壓力差為動(dòng)力的膜分離過濾技術(shù)，通過壓力差將H2O與源水中的無機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、、等雜質(zhì)嚴(yán)格分離。
一、 EDI技術(shù)簡(jiǎn)介
EDI(Eleectrodeionization)又稱連續(xù)電除鹽技術(shù)它科學(xué)地將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)融為一體通過陽(yáng)、陰離子膜對(duì)陽(yáng)、陰離子的選擇透過作用以及離子交換樹脂對(duì)水中離子的交換作用，在電場(chǎng)的作用下實(shí)現(xiàn)水中離子的定向遷移，從而達(dá)到水的深度凈化除鹽，并通過水電解產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子對(duì)裝填樹脂進(jìn)行連續(xù)再生，因此E水過程不需要酸、堿化學(xué)藥品再生即可連續(xù)制取超純水，它具有技術(shù)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電力、電子、、化工、食品和實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域，是水處理技術(shù)的綠色革命。
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