功能高分子

再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低的酸、碱或盐。

1

、大孔吸附树脂简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小剃度洗脱，再用2~3BV

的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱，水洗至PH 值中性即可使用。

2、钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl 量为117g/ l 树脂) ；氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。

3、氯型强碱性树脂，主要以NaCl 溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH 型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。

4、一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂 pH 值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。

离子交换树脂再生方法的研究

你想知道的是水处理离子交换树脂再生原理吧, 不过你的提问也有错误，好在我理解你的意思。阳离子交换树脂再生原理：当阳离子树脂吸收一定量的钙镁离子后用HCL 溶液浸泡冲洗树脂层，把树脂上的钙镁离子再置换出来，恢复树脂的交换能力，并将废液污水排出。阴离子交换树脂再生原理：当阴离子树脂吸收一定量的酸根离子后用NaOH 溶液浸泡冲洗树脂层，把树脂上的酸根离子再置换出来，恢复树脂的交换能力，并将废液污水排出。

离子交换水处理的主要方式有混床和复床两种，混床和复床树脂的电再生各有不同的特点。下面将在简述混床树脂电再生的基础上，着重讨论复床树脂电再生特点、原理和试验研究结果及电再生器的结构。

1 混床树脂电再生

在EDI 过程中，水电离所产生的H + 和OH -离子，不断地自再生填充在淡水室内的树脂，这一自再生作用是EDI 净水设备得以连续出水且出水水质很高的关键因素。因此，如果制造出结构上类似于EDI 净水设备而其淡水室不填混床树脂的电再生器，那么设法将失效的混床树脂送入其中，并通电和通纯水，使该电再生器运行一段时间，这些失效的混床树脂就必然得到彻底再生。

在这一电再生器的再生室内，水电离所产生的H + 和OH -离子不断地电再生失效的混床树脂，从其树脂上置换下来的盐类离子，又受电场作用不断地被迁移至浓水室排出。失效混床阴、阳树脂，从盐基型转为H 、OH 型树脂，完成了再生过程。由于失效树脂不流动，称这种方式为静态体外电再生。相应地，只要源源不断地将失效混床树脂送入树脂体外电再生器，就有再生好的混床树脂从其中徐徐流出，从而实现了混床树脂的动态体外电再生，其工作原理示意地如图1所示。

图1 混床树脂动态体外电再生原理示意图

1—阴膜；2—阳膜；3—混床树脂电再生室；4—下部失效混床树脂；5—中部已部分再生的混床树脂；6—上部已再生混床树脂。

混床树脂体外电再生是在直流电场作用下，利用水作为再生剂，用它代替酸碱再生失效混床树脂，再生时不必采用分离、再生、混合、清洗等复杂的再生步骤，只需用水力输送法将失效混床树脂送入体外电再生器进行再生，不用酸、碱化学药剂，对环境无污染，只消耗少量电能，使用方便，费用低廉，使传统的离子交换水处理工艺发生根本性的变化。

除了普通混床外，还有凝结水精处理用高速混床，这种混床通常在120 m/h的高流速下工作，树脂失效后要靠水力输送至专门的树脂再生装置进行酸碱化学再生，再生后再回输至原高速混床使用。这时将酸碱化学再生改用体外再生就很方便，因为输送系统是现成的，只需将体外电再生器串联在树脂输送系统中就可，由于电再生时阴、阳树脂不必分离，所以也没有酸碱化学再生时常见的发生交叉污染的忧虑。

为获得电子、医药或其他行业用电导率0.055μS/cm（电阻率18.2 MΩ·cm）的理论纯水，在普通混床或EDI 净水设备后，通常还装设抛光混床进行最终的精处理。这种抛光混床用树脂是相对密度很接近的阴树脂和阳树脂的混合物，由于无法将这种树脂的阴、阳树脂分离，不能用酸碱将它们分别再生，所以这种抛光树脂失效后，弃之不用。如果采用电再生来再生这种废的阴、阳树脂，就可将其混合后，一起电再生为可用的新再生树脂，变废为宝，经济效益极高。

清华大学、天津大学、武汉大学和华北电力大学等高等院校与企业合作，组成五个研究团队，验证了树脂电再生的可行性。试验证明，失效树脂经电再生后的再生度可达到与化学法再生相媲美的程度[4]。

2 复床树脂体外电再生

2.1 特点

复床是指阳树脂和阴树脂分置于两个设备中，一为阳床，另一为阴床，以区别于这两种树脂混合同置于一个设备中的混床。又由于复床在水处理系统流程中位置靠前，承担绝大部分脱盐负载，所以与混床相比，其电再生有不同的特点：

1）阳床与阴床再生不同步

在复床水处理系统再生实践中，阳床与阴床再生往往不同步，需要在不同时刻分别再生。在混床树脂送入上述体外电再生器再生时，由于水电离产生的H + 和OH -离子都得到利用，因而浓水室排水呈中性。在复床电再生时，若先再生阳床失效树脂，则利用了H + 离子，未利用OH -离子，因而浓水室排水呈微碱性；若另一时刻再再生阴床失效树脂，则利用了OH -离子，未利用H + 离子，因而浓水室排水呈微酸性。这些微碱（或酸）性的排水，若能收集来再生相应的阴（或阳）床，则要另外增添再生设备及系统；若直接排放，则因分别再生阳床与阴床而增加体外电再生的耗电量。

2）要求体外电再生器的再生强度高

与混床相比，复床通常承担绝大部分脱盐负载。如以一级复床与一级混床的串联脱盐系统为例，复床需承担90％ 脱盐负载，也就是水中绝大部分盐分都要靠复床除去。复床解联停用供再生的时间通常为8～24h ，所以体外电再生的所有操作应在8 h内完成。由于复床的脱盐负载大，在短时间内的电再生强度也就大，因此复床体外电再生器应是高再生强度的电再生设备。

3）硬度离子在膜上结垢的影响

混床作为水处理系统中的精处理设备，主要用来除去水中残余NaCl 盐分，因而失效阳树脂呈Na 型；复床用来除去水中绝大部分盐分，因而失效阳树脂除有Na 型外还有Ca 、Mg 型。在复床失效阳树脂进入体外电再生器再生时，由于再生室内有大量OH -离子的存在，离子交换膜的表面及其离子孔道就有可能被Ca(OH)2和Mg(OH)2沉淀物所阻塞，使离子交换膜丧失对离子的选择性迁移作用，因此，混床树脂再生用的体外电再生器不能直接用于复床失效阳树脂的电再生。

4) 树脂表面无机和有机沉淀物的影响

由于复床在水处理系统流程中的位置靠前，若除去水中悬浮物和有机物的预处理设备工作不好，则会在树脂表面结有无机沉淀物和滋生有机物。在复床树脂电再生时，这些无机和有机沉淀物随树脂一起带入体外电再生器，这会严重污染或堵塞离子交换膜，影响再生效果，使体外电再生器不能正常工作，因此，这时需在树脂电再生之前，增加树脂擦洗工序，将树脂清洗干净后再送入体外电再生器再生。

2.2 原理

复床树脂与混床树脂相比，其体外电再生器的区别在于：复床树脂电再生器膜对构成中增添了双极膜，这相当于在混床树脂电再生室中间

插了双极膜，将其一分为二，一变为复床中阳床树脂电再生室，另一变为复床中阴床树脂电再生室。这时，在直流电场作用下，水电离所产生的H +和OH -离子，分别进入各自的阳、阴离子再生室，与相应的失效树脂发生交换反应，使失效树脂相应转化为H 型和OH 型，实现电再生。同时，又避免发生对树脂电再生过程有危害的副反应，因为复床位于脱盐系统的前端，失效阳床树脂除了吸着了水中所含的大部分离子外，还吸着了水中所含的全部Ca 2+ 和Mg 2+ 离子，如果将这种树脂送入原来的混床电再生室中，那么电再生时水电离所生成的H ＋ 离子可与树脂上所含Ca 2+、Mg 2+和Na+ 离子交换，交换下来的Ca 2+和Mg 2+离子就可能与水电离所生成的OH 离子发生反应，生成Ca(OH)2或Mg(OH)2沉淀，覆盖在树脂或膜的表面，堵塞孔道，影响后续的离子迁移、扩散和交换过程，最终使树脂电再生难以持续下去。

所谓双极膜是由阴离子交换树脂层、阳离子交换树脂层和中间界面亲水层所组成，在直流电场的作用下，它能将水直接电离为H 和OH ＋－－离子，并受电场力作用形成彼此反向的离子流。因此将一张双极膜插在原一个混床树脂再生室中间，就可将其分成复床再生用阴、阳床树脂各自再生的两个电再生室。只要将失效阳床的阳树脂和失效阴床的阴树脂，分别送入各自的阴、阳树脂体外电再生室，经一定再生时间，就能获得再生程度与酸碱化学再生相媲美的新鲜再生树脂。在树脂流动情况下，复床动态体外电再生原理示意图，如图2所示。

图2 复床树脂动态体外电再生原理示意图

1—阴膜；2—阳膜；3—下部失效阳树脂；4—中部已部分再生的阳树脂；5—上部已再生阳树脂；6—双极膜； 7—上部已再生阴树脂；8—中部已部分再生的阴树脂；9—下部失效阴树脂。

2.3 试验研究结果

1992年美国Millipore 公司设计了利用双极膜的EDI 技术并申报了专利[5]。据报道，在原水的电导率为1 μS/cm的条件下，双极膜界面电压降大于1 V，测得电流效率低于30 %，双极膜水解离所产生的H +和OH -离子的浓度可达到104 mg/L以上，而原水中杂质离子浓度仅为10-2~10-5 mg/L，两者离子浓度相差106~109倍。这一比例与传统的化学再生相比，要高出2~5个数量级，所以，这时，树脂的再生度应比化学再生法高。

河北建筑科技学院的几位青年教师，在受作者树脂电再生发明的启发下，完成了混床离子交换树脂电再生的试验研究后，又与河北电力设备厂工程师及太原理工大学教师合作，进行了利用双极膜的复床树脂电再生试验（河北省2000年科学技术研究攻关指导计划项目

00213093）[6] 。他们采用了国产双极膜及其它材料，按照Millipore 公司利用双极膜的EDI 技术，制造了在双极膜两侧分别填装阴、阳树脂的EDI 装置。复床离子交换树脂电再生的试验结果表明，当再生电压为60 V和再生时间为60 min时，该试验装置树脂电再生的效果接近化学再生的效果，显示了良好的技术可行性。华中科技大学曹练成和邓泳南，也进行了利用双极膜的复床树脂电再生试验（1999年湖北省

[7]科委重点科技计划项目992P1202） ，得出与上述试验相同的结论。

北京国电龙源环保工程有限公司和华北电力大学，把利用双极膜进行复床树脂电再生作为实施树脂电再生技术的重点来进行开发。他们实施树脂电再生技术的工作是由本文作者作为树脂电再生专利发明人建议、北京国电龙源环保工程有限公司申办的，并将它列为2001年国家电力公司科技基金项目（SP-2001-02-25）。试验结果表明，对阴树脂的再生效果很好，达到或超过碱再生的效果，而对阳树脂的再生效果稍差[8]。他们没有进一步深入研究，去查找原因，改进阳树脂的再生效果，却放弃了利用双极膜直接进行树脂电再生的研究，改而进行用双极膜制备酸、碱的试验，用制得的酸、碱来分别再生复床中的阳床和阴床，认为这是最合适于复床树脂再生的方法。利用双极膜制备酸、碱这

个课题尚有不少问题要解决，看来似乎很简单，实际上很难实施，所以，利用双极膜制备酸碱要达到实用阶段，还可能要落在复床电再生产业化之后实现。另一方面，他们已放弃利用双极膜直接进行树脂电再生的研究，而且在这方面他们的研究还迟于他人的研究，但是他们却去申报“双极膜水解离法再生离子交换树脂的方法和装置”发明专利，声称双极膜水解离法优于化学再生法，试图获得利用双极膜电再生树脂的专利权。这使人疑惑，这是商业上的炒作，还是另有其它原因。

2.4 电再生器的结构

本文作者根据开发离子交换树脂电再生的实践，不失时机地申报了“复床离子交换树脂电再生装置”实用新型专利[9] ，用它作为“离子交换树脂电再生方法及装置”发明专利的补充。该实用新型专利，除提出双极膜将原混床用树脂电再生室一分为二，将它分为复床中阳床树脂的电再生室和阴床树脂的电再生室以外，还提出在浓水室内按等空隙法填充导电树脂。这可降低浓水室电阻，提高电流效率，也省去了浓水循环或浓水加盐等麻烦措施。

图3 是复床离子交换树脂电再生器（双膜对）的剖面示意图。由图3可知，复床离子交换树脂电再生器主要包括膜堆、电极装置和端部夹紧装置三部分，膜堆的基本单元为膜对18，膜堆由若干个膜对18组合而成，每个膜对18依次有阴离子交换膜 5、阴床树脂电再生空心隔

板6、双极膜7、阳床树脂电再生空心隔板8、阳离子交换膜9和浓水室空心隔板10各一张按固定的程序交替排列组成。在阴床和阳床树脂电再生室的入口，分别与失效的阴床和阳床树脂出口相连接，用纯水按水力输送法将失效阴、阳树脂分别送入阴床树脂点再生室空心隔板6和阳床树脂电再生室空心隔板8的空腔中，直至树脂填满再生室为止。浓水室空心隔板10 空腔中已填满导电树脂13、以降低树脂电再生器工作时浓水室的电阻。阴床树脂电再生室空心隔板6，厚为10~20 mm；阳床树脂电再生室空心隔板8，厚为10~20 mm；浓水室空心隔板10 ，厚为5 mm。这些隔板均用硬质聚丙烯制成。阴离子交换膜 5 和阳离子交换膜9可用异相膜制成，这种膜和双极膜7均为柔性材料，它们与上述刚性隔板压紧在一起，靠膜的形变，达到密封，不漏水。并联排列的膜对18 数越多，单台复床离子交换树脂电再生器可电再生失效树脂的数量就越大。

电极装置设置在膜堆外侧两端，包括正电极隔板2、正电极3、正电极室4、负电极 14、负电极室 15和负电极室隔板16。

夹紧装置设置在电极装置外侧两端，包括左右夹紧板（1，17）以及16对螺栓 19，按一定顺序拧紧螺栓上的螺母，就可将若干个膜对

18、电极隔板（2，16）和左右夹紧板（1，17）压紧成一个整体装置。

图3 复床离子交换树脂电再生器（双膜对）的剖面示意图

1—左夹紧板；2—正电极隔板；3—正电极；4—正电极室；5—阴离子交换膜；6—阴床树脂电再生室空心隔板；7—双极膜；8—阳床树脂电再生室空心隔板；9—阳离子交换膜；10—浓水室空心隔板；11—阴离子交换树脂；12—阳离子交换树脂；13—导电树脂；14—负电极；15—负电极室；16—负电极隔板；17—右夹紧板；18—膜对；19—螺栓。 因此，在膜对中树脂或膜（特别是双极膜）与水的界面上，因极化作用发生水的电离，水电离所生成的H+ 和OH — 离子，分别与失效树脂上的离子发生交换反应，同时，从失效阴树脂上交换下来的这些离子，又受电场力的作用通过离子交换膜进入浓水室排出。最终失效树脂转换为H 、OH 型，得到电再生。

3 结论

在直流电场作用下，利用双极膜可使水电离的性能，将双极膜插入原混床树脂电再生室中间，就将该室分为阳床树脂电再生室和阴床树脂电再生室，可实现复床树脂电再生。试验表明：失效复床树脂经电再生器所获得的树脂再生度，可与酸碱化学再生相媲美；运行不消耗酸碱化学药剂，无废物排放，不污染水体和环境；只消耗少量电能和纯水，能耗低，经济效益极好；操作简单，使用方便。复床树脂电再生技术有待于进行工程试验，以便尽早用于实践，得到产业化。

《工业用水与废水》 2002年02期

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连续电再生离子交换原理探讨

张克峰

【摘要】：连续电再生离子交换系统(EDI)将电渗析技术和离子交换技术结合起来, 无需酸、碱再生。其工作原理是系统中阴、阳离子交换树脂对水中离子的吸附交换、在电场作用下离子的定向迁移以及离子交换树脂的平衡再生。

【作者单位】： 山东建筑工程学院

【正文快照】：

１EDI 技术EDI （连续电再生离子交换系统）将电渗析技术和离子交换技术巧妙结合，取长补短，构成一种独特的水的除盐技术。EDI 结构如图１所示。它以电渗析装置为基本结构，在阴膜和阳膜之间装填强酸阳离子交换树脂和强碱阴离子交换树脂，使阳膜和阴膜间形成混床。该技术提高了

近年来, 人们依据电渗析法和离子交换法各自的优点, 将电渗析与离子交换技术结合起来, 创造了一种新的水处理技术———EDI(电去离子) 技术。EDI 内混合阴、阳离子交换树脂, 不用化学药剂再生而是依靠电再生[1]。这种技术取得了良好的经济和环保效益, 同时也提示我们, 既然EDI 内树脂依靠电再生, 那能否利用电能直接再生失效的离子交换树脂这一问题。同时, 近年来又有人提出将水电离来再生失效的离子交换树脂[2],这种方法只消耗电能。如果该技术能运用到实践中去, 则避免了酸碱再生的弊端, 将产生重大意义。正是受二者启发, 本文作者进行了有关混床电再生失效离子交换树脂的实验研究。

1 实验原理

用初级除盐水将失效的离子交换树脂输送入已改装好的普通电渗析再生室。由于初级除盐水所含盐分不多, 它们在极限电流下不能完全承担导电任务, 导致有少量水电离产生h+和OH-来承担余下的导电任务, 这些盐分的阴阳离子和h+,OH-,在直流电场的作用下, 分别向两侧迁移,h+一旦进入失效树脂的外电层中, 就可能与Ca2+,Mg2+,ＮA+等离子发生置换反应, 从而使阳树脂得到再生, 转变为h 型。由于被置换下来的Ca2+,Mg2+,ＮA+只需移动很短的距离, 就到了阳膜边界, 它们受阳膜上活性基团的吸引, 加速通过阳膜进入浓水室而被除去。因此, 使该再生反应得以顺利进行。而该反应的顺利进行又促使弱电解质的水不断电离, 使混床内

的失效阳离子交换树脂得到充分再生。同样, 被HCO3-,Cl-,SO42-饱和的失效阴离子交换树脂也被水电离产生的OH-所代替, 从而使阴离子交换树脂也得到了再生。

2 实验装置与方法

2.1 实验装置

电再生装置。采用单级三隔室离子交换树脂再生装置, 如图1所示, 其组成与普通电渗析器相仿, 分别为阴、阳极室和再生室。其中再生室尺寸为160mm×160mm×10mm, 内填完全失效的阴、阳离子交换树脂(2:1),极室为160mm×160mm×70mm, 采用两个300mm×300mm×500mm 的水箱, 用蠕动泵进行循环, 以调整再生室温度。阳极采用150mm×150mm×1.2mm 钌钛网, 阴极采用150mm×150mm×2mm 多孔铁板。采用100Ｖ,30A 硅整流器, 装有电压表, 电流表, 以测量各工况下的电压和电流, 进出水口水质用ＤＤＳ-11A 电导率仪测定。离子交换膜采用上海化工厂生产的3361ＢＷ,3362ＢＷ异相膜, 离子交换树脂采用上海罗门哈斯化工有限公司生产的001×7苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂和201×7苯乙烯系强碱性阴离子交换树脂。 水处理实验装置。离子交换柱 25mm×1800mm有机玻璃材料制作

2.2 实验方法

事先在再生室中装入用化学方法完全失效的阴、阳离子交换树脂, 极室通入一定浓度硫酸钠溶液, 接通电源, 调整电压, 随时监测电压电流变化, 并密切注意再生室温度, 控制在50℃以内。再生结束后, 用高纯水取出树脂, 进行小型水处理实验, 以此作为评价再生效果的指标(实验采用美国材料与实验协会ASTM 标准实验方法) 。

3 实验结果与分析

3.1 实验现象

图2表示了在不同通电量下的再生效果。

由图2看出, 混床树脂电再生基本趋势是随着通电量的增加, 工作交换容量也逐渐增加, 并且能够达到现场标准, 即300mmol/L以上。但是, 随着实验次数增加, 出现了几个严重的问题。

(1)再生时间长

在50Ｖ电压下进行再生, 发现电流增长缓慢, 达到预定通电量10A·h 时, 最大电流仅为1.1A, 共计再生时间达10.33h 。净水实验显示, 树脂工作交换容量为320.8mmol/L,达到了现场标准。但再生时间过长, 不利于生产实践。

(2)重现性差

通过实验发现, 在相同的实验条件下, 再生效果重现性较差。为了避免离子交换膜渗漏对电再生的影响, 每次实验均采用新的离子交换膜, 在电压50Ｖ, 通电量10A·h 条件下再生树脂, 重复6次实验, 所测得的树脂工作交换容量分别为:287.5,320.8,162.5,179.2,204.2,195.8mmol/L。可见, 树脂工作交换容量的变化并没有明确的趋势, 忽高忽低。在163.5和320.8mmol/L之间波动, 最大值与最小值之间相差近2倍。重现性不好, 是电再生中存在的一个严重问题。

(3)树脂理化性能严重下降

在实验中发现, 随着实验次数的增多, 树脂破碎程度逐渐明显, 这将影响到树脂的再生效果。因此, 作了有关树脂理化性能测试, 结果见表1。

很明显, 树脂的全交换容量和耐磨率大幅度下降。使用过的树脂在进行耐磨率实验时, 基本没有完整的圆形颗粒, 绝大部分已成粉末。而树脂理化性能的大幅度降低, 必然导致再生效果不稳定, 重现性不好。

(4)阴、阳树脂再生不平衡

阴、阳混合树脂(阴阳比为2:1)在电再生过程中, 再生程度不平衡。树脂再生完成后, 分开净水, 结果表明阴树脂再生比较彻底, 达到了火电厂现场标准300mmol/L,而阳树脂的再生程度则非常低, 远远低于现场要求。

3.2 原因分析

EDI 中树脂是用电来再生的, 它可以连续运行很长时间。本实验中却发现了诸多严重问题, 下面通过对比混床再生与EDI 中树脂电再生来分析原因。

(1)EDI中填充的是h 型和OH 型离子交换树脂, 在EDI 中制取纯水和超纯水时, 电渗析可以忽略[3]。只考虑离子交换作用。投运不久, 淡水室即可出现如图3所示的离子交换层谱。

当欲处理水从失效层流到工作层底部时, 由于失效树脂已饱和, 不可能再参与离子交换, 故欲处理水中的离子, 在通过失效树脂层时不被吸收, 而是受直流电场的作用横向迁移, 待到达工作层底部时, 全部离子已经迁移出淡水室。由于在保护层中, 电解质离子极少, 易发生浓差极化, 使水解离成h+和OH-, 从而使保护层中的树脂保持为h 型和OH 型。而在失效层和工作层中, 由于离子浓度相对较高, 不易发生浓差极化, 水解离现象基本不发生。

在混床电再生中, 填充的树脂为完全失效的盐型树脂, 树脂处于乱层状态, 无法形成保护层, 故其再生是发生在整个再生室内。只有水解离产生h+和OH-的量足够多时, 树脂才能达到充分的再生, 而水解离本身是比较困难的。故要使所有树脂均再生好, 需要足够的时间及较大的水解离速度。

(2)混床再生过程中, 水解离产生的h+和OH-与失效的阴、阳树脂发生置换反应使其再生。由于h+和OH-相对于其它阳离子和阴离子而言, 其迁移速度较快, 这必然导致一部分h+和OH-未再生失效的离子交换树脂, 就已经迁移出再生室; 另外, 被置换下来的阴阳离子如不能及时迁移走, 则可能再次进入离子交换树脂母体骨架活性集团的电势范围, 又把h+和OH-置换出来。因此, 树脂颗粒发生了再生-失效-再生的循环过程, 导致树脂颗粒无数次的膨胀-收缩, 从而使树脂易破裂, 理化性能下降, 再生效果不稳定。且h+是所有离子中迁移速度最快的, 直接迁移出再生室的h+大大多于OH-, 从而导致阳离子再生效果低于阴离子。而在EDI 中, 由于被再生的树脂仅为工作室中一小部分, 故树脂理化性能所受影响非常小, 能保证EDI 的持续稳定运行。

4 小 结

在本实验条件下, 利用水解离直接再生离子交换树脂, 存在再生时间长, 重现性差, 树脂理化性能大幅度下降以及阴、阳离子交换树脂再生不平衡等缺点, 运用到火电厂的可行性还有待于进一步研究。由于水解离在本质上是微观电化学行为, 较难用试验手段对其深入研究, 因此必须加强水解离的基础研究, 完善水解离理论, 以指导生产实践。

《水处理技术》 1983年01期

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强酸型阳离子交换树脂柱内的再生技术

闻瑞梅 薛断周

【摘要】：正 一、引言自从1949年库宁和麦克加维伊(Kunin and Mcgarvey) 发展了混床技术以来, 离子交换树脂便广泛用于水处理。但离子交换方法对微生物、细菌、有机物、颗粒没有去除效果, 反而还会放出有机杂质2—50ppb 。随着大规模集成电路技术的发展, 单以离子交换法制取纯水已远远不能满足要求, 往往需要同膜分离技术等相组合。迄今, 离子交换树脂已有三十余年的应用历史, 但仍有许多单位对树脂用得不理想, 普遍存在交换容量低, 再生率低和树脂破碎率高等问题。现将某地区19个半导体工厂的离子交换树脂使用情况列于表1。

【作者单位】： 中国科学院半导体研究所 北京市半导体器件试验中心

【正文快照】：

一、引言 自从1949年库宁和麦克加维伊(Kun主nandM 。garvey) 发展了混床技术以来, 离子交换树脂便广泛用于水处理。但离子交换方法对微生物、细菌、有机物、颗粒没有去除效果, 反而还会放出有机杂质2一SOppb[’]。随着大规模集成电路技术的发展, 单以离子交换法制取纯水已远远不

树脂再生时的化学反应是树脂原先的交换

吸附的逆反应。按化学反应平衡原理，提高化学

反应某一方物质的浓度，可促进反应向另一方

进行，故提高再生液浓度可加速再生反应，并达

到较高的再生水平。

为加速再生化学反应，通常先将再生液加

热至70～80℃。它通过树脂的流速一般为1～

2BV/h。也可采用先快后慢的方法，以充分发挥

再生剂的效能。再生时间约为一小时。随后用软

水顺流冲洗树脂约一小时(水量约4BV) ，待洗水

排清之后，再用水反洗，至洗出液无色、无混浊

为止。

一些树脂在再生和反洗之后，要调校pH

值。因为再生液常含有碱，树脂再生后即使经水

洗，也常带碱性。而一些脱色树脂(特别是弱碱

性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐

酸，使树脂pH 值下降至6左右，再用水正洗，

反洗各一次。

a. 再生目的：恢复树脂交换容量。

b. 首先开酸计量箱酸入口门及高位酸碱的

出口门，观察计量箱液位，酸放满后，速关高位

酸罐出口，酸计量箱入口门。

c. 再生前床体应满水，开启排再生液门，再

开进酸门。

d. 开再生泵入口门，启动再生泵，开泵出口

门。

e. 开酸喷射器出入口门。

f. 开酸喷射器酸液入口门及酸计量箱出口

门，进行再生，调整再生流量20- 30t/h 之间，调

整再生液浓度为2~3%，再生时间约为60min 。 g. 耗酸量2T （浓度3%左右）注完后，停止再 生，关闭计量箱出口门及酸喷射器酸液入口门。 逆洗

a. 目的：洗去交换剂中剩余的酸液。

b. 进酸结束后，喷射器继续射水约120min 左右，至排水Cl- 〈2 倍（进口Cl-） 或酸度 〈2mmol/L。

c. 关再生泵出口门，停再生泵，关泵入口。 d. 关闭喷射器出入口门。

e. 关闭阳床进酸门，及排废酸门。

树脂在使用较长时间后，由于它所吸附的 一部分杂质(特别是大分子有机胶体物质) 不易 被常规的再生处理所洗脱，逐渐积累而将树脂 污染，使树脂效能降低。此时要用特殊的方法处 理。例如：阳离子树脂受含氮的两性化合物污 染，可用4%NaOH 溶液处理，将它溶解而排掉； 阴离子树脂受有机物污染，可提高碱盐溶液中 的NaOH 浓度至0.5～1.0%，以溶解有机物。