离子交换树脂再生原理

  “在弄懂离子交换树脂再生原理前，我们首先要理解什么是离子交换树脂再生及其再生的意义，这样弄懂了原理，“离子交换树脂如何再生”、“再生方法和过程”等就好掌握了”，针对济南客户的咨询，工程师杨工说，“这可使贵公司获得更好的使用效益”。
         

        

  离子交换树脂的再生及其意义：
  离子交换树脂使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去，使之恢复原来的组成和性能，即是离子交换树脂再生。
              

            

  离子交换树脂再生原理和再生示意图：
  离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团，一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。 
  当水中的Ca2+、Mg2+含量高时，离子交换树脂可以释放出Na+，功能基团与Ca2+、Mg2+结合，这样水中的Ca2+、Mg2+离子含量降低，水的硬度下降，硬水就变为软水，如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下：       
     2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+  
     2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+  
  即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+，当树脂上的大量功能基团与Ca2+、Mg2+结合后，树脂的软化能力下降，可以用价廉货广的离子交换树脂再生剂——食盐（氯化钠Nacl）溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”，其过程反应如下：  

     R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2  
     R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2
  对照离子交换树脂再生的示意图，就更好理解其原理了——
      
                   离子交换树脂再生示意图

     

  离子交换树脂如何再生：
   1、阳离子交换树脂再生方法 
   ①、配酸，比重≥3，同时将阳床内水全部放空；
   ②、打开进酸阀、上排阀，其他阀门全部关闭，打开酸泵；
   ③、待进酸液面超过树脂以上500px后，开启下排，下排流量和进酸流量相同，此时流量控制在600-1000L/h，进酸时间不低于40分钟。
   阳床清洗进酸完毕后可直接进行清洗，先开启砂过滤，精密过滤，精密过滤处于上排上进状态。放掉阳床进酸管道、上进管道内的残酸，方法是开启上进下进，下排开启进酸阀，此时将精密过滤出水阀打开、关闭上排阀，将进酸管道内的残酸冲洗到酸槽后关闭进酸阀；关闭阳床下进阀，开始进行清洗，清洗时打开阳床上排阀，阳床内的水须始终漫过树脂，注意不要使树脂失水；清洗到下排阀出水PH值为7左右（接近中性）为止。
   2、碱性离子交换树脂再生
      
   ①、配碱，比重≥5，将阴床内水放空；
   ②、打开进碱阀、上排阀，其他阀门全部关闭，然后开启碱泵；
   ③、待碱液液面超过树脂500px后，开启下排，下排流量与进碱流量一致，此时流量控制在600-1000L/h，进碱时间不得少于60min，进碱完毕后放空阴床内碱液。
   阴床清洗时需打开中间水箱泵、风机，防止碱液倒流至中间水箱槽，然后将进碱管道内残碱冲洗到碱槽内及即可以开始阴床清洗；同阳床清洗一样，清洗到下排排出水PH值约为7（中性），测试电导率小于5即可。
   3、阴阳离子交换树脂同步再生 
          
   ①、首先对混床内树脂进行分层：开启清洗阀、上排阀并启动清洗泵，此时分层开始；若分层困难，可进少量酸帮助树脂分层，在混床内树脂出现明显分层时分层完毕，再开启上进阀、中排阀（同时混床以前的阴、阳床正常开启运行）将阴离子交换树脂冲洗干净直至排出的水呈中性。
   ②、进酸进碱 
   配碱比重≥5、配酸比重≥3，碱液由上排进入，中排排出；酸液由下排进入、中排排出；进酸进碱在同步进行时，必须保证各泵的流量一致，泵流量应保持在600-1000L/h，时间不低于30min；阴、阳离子交换树脂再生完毕后进行清洗时清洗水分别从上排阀、下排阀进入，由中排阀排出，此时须确保清洗的同步进行以及进水流量的一致；待中排排水呈中性时清洗操作完毕。 
   进酸进碱也可以分别进行，按此操作再生时进酸、碱的方式、流量与时间和同步再生时一样。步骤如下：首先将混床内阴离子交换树脂柱内的水排空，再进碱对树脂进行再生，再生完毕后将阴树脂清洗干净直至排出的水呈中性，然后将阴离子交换树脂柱内的水排空；在进酸对阳离子交换树脂进行清洗时，也应先将阳树脂柱内水排空，再进酸液进行再生，再生完毕后将阳树脂清洗干净直至排出的水呈中性，随后也应将阳树脂柱内水排空。
   ③、阴阳离子交换树脂的混合
   清洗操作完毕后，开启压缩空气对阴、阳离子交换树脂进行混合，直至阴、阳离子交换树脂均匀混合为止，压缩空气压力范围为：0.15-0.25MPa。
   ④、阴、阳离子交换树脂混合完毕后再由上、下排进水对其进行清洗，水由中排排出。清洗至出水之电导率达到规定范围时即可将混床投入运行。
   4、离子交换树脂再生的特殊处理法：
   离子交换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，其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，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。
   5、加速树脂再生
   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。
   为加速树脂再生的化学反应，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。

   
     

        
  杨工精通离子交换树脂再生原理，在三十多年的离子交换树脂再生应用服务中，积累沉淀出了高效的离子交换树脂再生技术技能， 可为用户创造更高的离子交换树脂再生、重复使用价值。