水处理除盐系统中弱型床树脂的再生方法

专利名称：水处理除盐系统中弱型床树脂的再生方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理技术领域的离子交换固定床除盐法，具体地说，本发明涉及由弱酸或弱碱离子交换树脂构成的弱酸床或弱碱床的再生方法。
现在弱离子交换树脂固定床通常采用顺流再生，为消除杂质颗粒、松散结块树脂，进再生液前每次均需进行彻底大反洗，但因弱型树脂失效型容易结块，且因失效膨胀压实，往往难以达到彻底松散树脂和清除悬浮物，碎树脂等目的，这样再生液就不能够与树脂层充分均匀地接触，因而影响了再生效果，常常再生不合格或周期制水量很小，有时不得不先进再生液，再生转型后进行大反洗。这种情况在老牌号弱酸树脂及弱碱树脂中较常见，D113、D116等床弱酸树脂情况要好些;另一方面由于大反洗流速较高，时间较长，因而又浪费了大量的自用水，增加了自用水率，降低了设备可用率;此外，水力大反洗还需较大的反洗空间，再加上树脂失效膨胀的因素，设备空间利用率太低。
本发明的目的首先在于提供一种新的弱离子交换床的再生方法，以有效地解决弱型树脂床反洗困难的问题。
本发明的第二个目的是尽可能节约自用水简化操作步骤，提高设备空间利用率，便于实现程控化。
本发明的目的是这样实现的，首先用稀再生液自下而上地高速逆流通过整个树脂层。对树脂进行初步再生转型。由于树脂转型过程中自然松散，体积收缩，故很容易解决结块问题，同时悬浮杂质，碎树脂等也容易从交换器顶部清除掉。由于下部先转型的树脂湿真密度减少向上窜动，而上部失效型树脂因湿真密度相对较大，故向下沉降。由于上下相对运动，起到了擦洗的效果，因而清洗效果更好，尤其是弱型树脂接触碱液后，树脂表面及内部的胶体硅有机物等更易清除。再生液进至一定量后，停止进排再生液，静泡一段时间后，继续逆流低速以中等浓度再生，直至进完所需之再生液，以上两步再生先动态后静态，对再生液与树脂颗粒充分接触十分有利，且为逆流再生，再生效果更佳，出水品质更好，通水置换逆洗10-40min后，正向进水正洗，直至合格，这样既能达到以上本发明的第一和第二个目的。
由于再生初期树脂的湿真密度较大，故在流速不变的情况下，树脂的膨胀率较小。而再生转型后，再生型树脂的湿真密度减小，因而膨胀率增大，而此时树脂的体积收缩提供了越来越大的空间，故树脂膨胀后的总空间基本不变。因为再生时间较长，清洗效果好，故不需很高的反洗流速，即能达到松散树脂和清除杂质的作用，故树脂的反洗膨胀空间比水力大反洗可大大地降低，因此在同样的树脂装载高度下，交换器的总高度明显降低，或同样的设备高度，树脂装载量可以提高。另外，由于采用逆流再生反洗一步完成，再生液从顶部排走，故不需要顺流再生的上部再生液进液装置，也不需要一般逆流再生的中排装置，因为低流速再生不会明显乱层，且弱型床对出水品质通常不象强型床那样高，故可简化内部构造，因而降低了设备造价。
下面详细叙述一下本发明的再生方法及设备的工艺参数。
本发明的水处理除盐系统中弱型床的再生方法由以下几个步骤组成。
1.以稀的再生液高速通过整个弱型树脂层对树脂进行逆流反洗-预再生。
稀再生液的浓度为0.1%-3.0%流速为3-10m/h。
2.停止输入和输出再生液，使再生液在离子交换器内静置一段时间。
可在再生剂用量为全部用量的1%-99%时，停止输入和输出再生液，静置时间为1-40分钟。
3.用较浓的再生液在无顶压的条件下，以正常再生流速对弱酸型床树脂进行逆流再生，再生废液从顶部反排管路中引至地沟。
再生液的浓度为0.5-6%，再生流速为2-6m/h。
4.继续通入纯净除盐水(弱酸床可用软化水)进行逆流冲洗置换。
置换逆洗时间为10-40分钟。
以上过程新用再生液，清洗水也可用来自强型床具有一定浓度残余再生剂的再生液和清洗水，但浓度、流速等参数均应满足以上要求。
5.对整个树脂层进行正洗，可采取先慢后快的步骤进行。
先以5-15m/n流速正洗10-30分钟，然后再以10-30m/n的流速正洗时间为10-20分钟，直至出水合格为止。
实施例一台φ2500弱碱固定床，由强型床改用的，本来设计树脂装载高度为2米，但考虑弱碱树脂的转型膨胀及反洗难度大，故只装1.37米高度(出厂型即氨型)，采用本发明方法后，树脂装载高度满足了设计要求，即出厂型树脂共装2米，其再生操作如下先以0.5%从稀碱液的交换器底部通入，控制流速5m/n，经过全部树脂层后，再生废液从交换器最顶部的进水分配装置，由大反洗排水管系引至地沟，30%的NaOH溶液进1.2立方米后，关闭碱计量箱出口阀门及碱喷射器入口阀门，静泡10分钟;再将流速降至2m/n。浓度控制在1.5%，进完所需至全部NaOH溶液共2.0立方米;关碱计量箱出口阀门，继续逆向冲洗置换树脂15分钟;最后自上而下地正洗树脂。第一步流速10m/n，时间20分钟，第二步流速20m/n，时间10分钟或至合格。
本发明再生方法不仅适用于水处理除盐系统中，而且适用于化工、食品加工，工业锅炉以及工业循环废水及饮水等采用的弱型床的场合。
本发明的再生方法与已有技术的再生方法相比具有如下特点1.由于采用了高流速低浓度的再生液，可以边再生转型边清洗松动树脂，从而提高了树脂的松动清洗效果，简化了操作步骤，节约了反洗水，降低了自用水耗，节省了再生时间提高了设备可用率。
2.采用本发明的再生方法，一是省去了现有逆流再生床的中排装置，顺流再生床的上部进酸装置;二是减少了树脂反洗膨胀空间，提高了设备的空间利用率，降低了设备造价，或对现有已投入运行的设备改选，加大树脂装载量，提高交换器的周期产水量。
3.本发明的再生方法运行操作可靠、简便，能始终保持较低的再生比耗，且易于实现程控化或自动化。
4.本发明的正洗操作产水质量好，可节约正洗水量。
权利要求
1.一种水处理除盐系统中弱型树脂床的再生方法，其特征在于再生方法由以下步骤组成(1)以稀的再生液高速通过树脂床，对树脂床进行逆流反洗-预再生；(2)停止输入和输出再生液，使再生液在离子交换器内静置一段时间；(3)用浓的再生液在无顶压的条件下，以正常再生流速对树脂床进行逆流再生；(4)继续通入纯净的水进行逆流置换冲洗；(5)对整个树脂床进行正洗。
2.如权利要求1所述的再生方法，其特征在于上述第(1)步骤中稀再生液的浓度为0.1-3%，逆流反洗-预再生的流速为3-10m/h。
3.如权利要求1所述的再生方法，其特征在于上述第(2)步骤中静置的时间为1-40分钟。
4.如权利要求1所述的再生方法，其特征在于上述第(3)步骤中再生液的浓度为0.5-6%，再生流速为2-6m/h。
5.如权利要求1所述的再生方法，其特征在于上述第(4)步骤中置换时间为10-40分钟。
6.如权利要求1所述的再生方法，其特征在于上述第(5)步骤中先以5-15m/h的流速正洗10-30分钟，然后再以10-30m/h的流速正洗10-20分钟。
全文摘要
本发明涉及一种水处理除盐系统中弱型树脂床的再生方法，该方法首先以稀的再生液高速通过树脂床，对树脂床进行逆流反洗-预再生，停止输入再生液，静置一段时间后，用浓的再生液在无顶压的条件下，以正常再生流速对树脂床进行逆流再生，再通入纯净的水进行逆流置换冲洗，最后对整个树脂床进行正洗。本方法的特点是大大提高了树脂的松动效果，节约了反洗水，节省了再生时间，提高了设备利用率，该方法适用于化工和工业锅炉等水处理除盐系统中，对弱型树脂床的再生。
文档编号B01J49/00GK1108620SQ9510122
公开日1995年9月20日 申请日期1995年1月25日 优先权日1995年1月25日
发明者王廷生 申请人:王廷生