专利名称：一种脱盐用的离子交换树脂的再生方法
技术领域：
本发明涉及一种离子交换树脂的再生方法。
背景技术：
高矿化度水是指含盐量较高的水。目前虽然工业用水除盐的方法很多， 但是对于大规模制取除盐水到现在为止还是应用离子交换方法。当离子交换树脂失效后用 酸或碱对其进行再生，在此过程中我们利用的是酸或碱的氢离子或氢氧根离子，而酸中的 酸根离子和碱中的金属离子则成为这一方法所产生的新污染物，即该方法在大量获得纯水 的同时，又大量制造出高矿化度的污水，这种方法是以消耗大量化工原料即酸、碱为代价来 浓缩提取水中的矿物质，这种方法不但没有降低总体水系的矿化度，反而增加了总体水系 的盐含量。发明内容本发明的目的在于提供一种既节省化工原料、又不会增加新污染物的一 种脱盐用的离子交换树脂的再生方法。本发明主要是采用电解水产生的氢离子和氢氧根离子来取代酸碱中的氢离子和 氢氧根离子，并用离子交换膜来分隔离子交换树脂与浓水。一、本发明所采用的树脂再生器为电渗析器，还有与其配合使用的喷射泵。最好该 树脂再生器隔板比一般电渗析器厚，其厚度为2-3mm。二、本发明的方法具体如下1、将失效后的阴阳离子交换树脂与带有压力0.5MPa的淡水(或中水)混合，一起 进入喷射泵，再由喷射泵将他们送入电渗析器下面的进口，含有树脂的水进入树脂再生器 的再生室(即渗析器的淡水室)，在树脂再生器内由下向上运动。2、在树脂再生器树脂出口管上设取压点即压力信号源，根据该压力信号控制浓水 室出口阀的开度，使再生室与浓水室压差要小于0. 05MPa。3、调整树脂再生器的电场强度，由于树脂吸附的盐的种类不同，再生树脂的流量 不同以及要求释放出的阴阳离子浓度不同电场强度也不同，一般情况下，电流大小等于膜 的有效使用面积乘电流密度的经验值(8mA/cm2)的计算结果；电压大小等于树脂再生器膜 的对数乘以膜对电压的经验值(0.5V/对膜)的计算结果。4、用流控阀控制再生流程的离子交换树脂的流速，该流控阀设在树脂再生器离子 交换树脂出口外(即电渗析器原出水口外)。检测从再生室出口或浓水室出口排出水的电 导值，当其达到某一数值时，如浓水的出口水电导值在2-5 μ s/cm时，可以认为再生合格。本发明的树脂再生过程如图1所示，上述进入再生室15中失效的阴阳离子交换树 脂携带了大量的高电荷的离子或离子团，其中阳树脂释放出金属离子，阴树脂释放出酸根 离子。它们在树脂再生器电场的作用下，很容易被电场吸引而定向移动，即金属离子穿过阳 膜16向阴极17迁移，但会在浓水室18被阴膜阻挡而留在浓水室，酸根离子穿过阴膜19向 阳极20迁移，但会在浓水室被阳膜阻挡而留在浓水室。失去高电荷离子或离子团的树脂会 吸附低电荷的氢离子或氢氧根离子，便实现再生。而该可定向移动的氢离子或氢氧根离子 又是水在该树脂再生器电场作用下的电解产物。本发明与现有技术相比具有如下优点1、本发明不用或少用酸碱再生阴阳离子交换树脂(在作为用于一级除盐的预处理时)，不仅节约大量的化工原料，而且消除了由此产生的新增高矿化度污水，有效地降低 总体水系的矿化度。2、本发明处理量大，可满足大规模处理高矿化度水的需要。3、本发明可与现有除盐水装置配套，设备投资费用比反渗透方法少得多，操作也简单。
图1是本发明的树脂再生过程示意简图。图2是本发明使用状态示意简图。
具体实施方式
在图2所示的高矿化度水质处理装置主视示意简图中，离子交换器 壳体1的上端设有原水进口，与其相连的进水管2上设有控制阀；在该离子交换器壳体的下 端设有淡水出口，其通过带有控制阀的出水管3与淡水箱4进水管相连。该离子交换器壳 体内下部设有孔板式滤板5，其与离子交换器壳体的下端有一段距离，该滤板上面的壳体内 设有阴、阳离子交换树脂6。在该离子交换器壳体上设有树脂的的进口，其通过带有控制阀 的装脂导管7与树脂再生器出口管相连；在滤板上面的壳体上设有树脂的的出口，其通过 带有控制阀的卸脂导管8与喷射泵9入口管相连。上述离子交换器为并列的三台，该三台 离子交换器进水管并联在原水管上，出水管并联在淡水箱的进水管上。该三台离子交换器 装脂导管并联在树脂再生器出口管上，卸脂导管并联在喷射泵入口管上。树脂再生器10为 现有的电渗析器，其进口与喷射泵的出口管11相连，该喷射泵还设有淡水进口管，其可与 外供的淡水管线12相连，也可与泵13的出水管相连，该泵的进水管与上述淡水箱相连。该 电渗析器有两个出口，其一个出口与离子交换器装脂导管相连，另一个出口 14为浓水排放当设在交换器出水口的电导监控装置反映出口水质的电导值即将失效时，该交换 器可切换到树脂再生程序。将失效后的阴阳离子交换树脂与带有压力0. 5MPa的淡水混 合，一起进入喷射泵，再由喷射泵将他们送入树脂再生器下面的进口，含有树脂的水进入树 脂再生器的再生室，在树脂再生器内由下向上运动。某一树脂再生器为4回路，流道宽度 为100mm，再生流道长度为500mm，再生流道总长度为2000mm.隔板厚度为3mm，通流截面积 3cm2，流速lOcm/s，流量为30cm7s.按再生树脂量为2m3/h，树脂与水的比例为1 2，则通 流量为6m3/h。膜对数η = 6/0. 03X3.6 = 55.按经验值选取电流密度i为8mA/cm2膜的 有效面积s为2000cm2，单模电流I = iXs = 8X2000/1000 = 16 (A)，按经验值选取膜对电 压V = 2V/对膜，总电压V = ν X η = 2 X 55 = 110 (V)。在树脂再生器树脂出口管上设取压 点，根据该压力信号控制浓水室出口阀的开度，使再生室与浓水室压差要小于0. 05MPa。用 流控阀控制再生流程的离子交换树脂的流速，该流控阀设在树脂再生器离子交换树脂出口 外。检测从再生室出口或浓水室出口排出水的电导值，当浓水的出口水电导值在2-5 μ s/ cm时，可以认为再生合格。上述装置设三台交换器，每台树脂有效装填量为1.2立方米， 阴阳树脂的装填比例为2 1;如按工作交换容量1.5-2mmol/ml，水中溶盐按氯化钠计为 500mg/l ；交换器总脱盐量为 400X2 = 800mol，800X40 = 32000(g)总产水量 3200/0. 5 = 64000 (L) = 64 (T)，如每小时处理6T，可运行10小时，即10小时再生一次。
权利要求
一种脱盐用的离子交换树脂的再生方法，其特征在于(1)将失效后的阴阳离子交换树脂与带有压力0.5MPa的淡水混合，一起进入喷射泵，再由喷射泵将他们送入树脂再生器下面的进口，含有树脂的水进入树脂再生器的再生室由下向上运动；(2)在树脂再生器树脂出口管上设取压点，根据该压力信号控制浓水室出口阀的开度，使再生室与浓水室压差要小于0.05MPa；(3)调整树脂再生器的电场强度，一般情况下，电流大小等于膜的有效使用面积乘电流密度的经验值的计算结果；电压大小等于树脂再生器膜的对数乘以膜对电压的经验值的计算结果；(4)用流控阀控制再生流程的离子交换树脂的流速，检测从再生室出口或浓水室出口排出水的电导值，当其达到某一数值时，可以认为再生合格。
2.根据权利要求1所述的一种脱盐用的离子交换树脂的再生方法，其特征在于上述 树脂再生器隔板厚度为2-3mm。
全文摘要
一种脱盐用的离子交换树脂的再生方法，其主要是将失效后的阴阳离子交换树脂与带有压力0.5MPa的淡水混合，由喷射泵将他们送入树脂再生器下面的进口；在树脂再生器树脂出口管上设取压点，根据该压力信号控制浓水室出口阀的开度，使再生室与浓水室压差要小于0.05MPa；调整树脂再生器的电场强度；用流控阀控制再生流程的离子交换树脂的流速，检测从再生室出口或浓水室出口排出水的电导值，当其达到某一数值时，可以认为再生合格。本发明可节约大量的化工原料，并消除了新增高矿化度污水，有效地降低总体水系的矿化度。本发明处理量大，设备投资费用少，操作也简单。
文档编号B01J49/00GK101992134SQ20101029510
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者周麟 申请人:周麟