对磁性阴离子交换树脂再生工艺的研究

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1、对磁性阴离子交换树脂再生工艺的研究目前湖北武汉市有多家企业选择了将污水处理交第三方运行管理的模式，帮助企业实现污水处理设施安全运行、达标运行、经济运行是格林公司的愿望和目的，武汉格林环保设施运营有限责任公司，也将继续为您关注工业污水、生活污水污水处理外包、污水处理运营的行业动态。随着我国工业化程度的提高，自然水体中的有机物含量日益增加，严重影响工业给水的正常运行〔1〕。然而水中有机物的控制问题至今未得到有效解决，因此开发新型水处理工艺，使其能经济、高效地去除水中有机物具有重大意义。磁性树脂(MIEX?)是澳大利亚联

2、邦科学与工业研究院、南澳水务局和Orica公司共同研发的，以去除水中有机物为目标的新型阴离子交换树脂。该树脂是以聚丙烯为母体的季铵型离子交换树脂，通过可交换离子(Cl-)与水中带负电的天然有机物(NOM)进行离子交换〔2,3〕，从而达到净水目的。与传统离子交换树脂相比，MIEX?树脂对有机物去除效率高、交换容量大，且树脂颗粒内部含磁核，可使树脂相互聚集成团实现快速沉淀〔4〕。因此，MIEX?与其他离子交换树脂不同，可在搅拌式反应器中进行吸附，改变了吸附柱式的吸附模式〔5〕，具有广泛应用前景。　　与传统离子交换树脂一

3、样，MIEX?在使用过程中也需要定期再生，但目前关于MIEX?再生方面的研究十分有限。国内外采用的再生方法大多为静态搅拌再生方式。澳大利亚Wanneroo自来水厂将MIEX?传输到再生箱中搅拌再生〔6〕，中国淮安自来水厂也采用搅拌再生方式进行再生〔7〕。动态顺流再生与动态逆流再生作为当前普通凝胶树脂的主流再生方式并未应用到MIEX?再生工艺中。此外，MIEX?再生的条件(再生液浓度、再生液流量、可再生次数等)也是影响树脂再生后处理效率的重要因素，都需要全面系统的研究。　　笔者采用MIEX?工艺处理天津工业大学镜湖水

4、，重点研究MIEX?再生方式及关键再生因素对再生后MIEX?处理效果的影响，从而得出合理的MIEX?再生方式及再生条件。　　1材料与方法　　1.1试验材料　　MIEX?由北京中澳澳凯水处理技术设备有限公司提供;再生用药剂为分析纯氯化钠，购自天津市科密欧化学试剂有限公司。　　1.2分析项目与方法　　溶解性有机碳(DOC)采用TOC-VCPH型测定仪(日本岛津公司)进行测定，测定前水样先经0.45μm醋酸纤维膜过滤，取滤出液进行测定。UV254采用UV2550型紫外分光光度计(日本岛津公司)进行测定。pH、温度、电导率

5、等采用Sension156型便携式多参数测量仪(美国HACH公司)进行测定。浊度采用2100AN型浊度仪(美国HACH公司)进行测定。SO42-采用DIONEX-ICS-1100型离子色谱仪(美国戴安公司)测定。总铁等采用国家标准方法测定。　　1.3原水水质　　试验原水取自天津工业大学镜湖水，水质见表1。　　1.4试验方法　　1.4.1MIEX?再生周期的确定　　拟通过通水倍数实验确定MIEX?的再生周期。首先向ZR4-6型六联搅拌器的量杯中加入10mL新树脂MIEX?，然后加入1L原水，以150r/min的转速搅

6、拌1h，使树脂充分吸附水中有机物，之后静置10min，保证MIEX?全部沉入容器底部，倾出全部上清液，再向容器中重新添加1L原水，重复上述操作步骤，如此往复进行多批次吸附试验。每进行1个批次后都汲取上清液10mL，测定DOC，直至MIEX?对有机物的去除率降至40%以下时，即认为需要对MIEX?进行再生。　　1.4.2MIEX?再生方式　　静态搅拌再生：将失效树脂移至六联搅拌器中，加入一定浓度的再生液(NaCl溶液)，设置搅拌速度为150r/min，再生时间为20min。再生结束后静置10min，待树脂完全沉降后倒

7、出再生液，用去离子水冲洗树脂2~3遍，以去除树脂表面残留的氯化钠。　　动态顺流再生：将定量再生液倒入分液漏斗内，漏斗下方连接定制的小型离子交换柱，离子交换柱下方用烧杯回收再生后废液，以重力为驱动力，在离子交换柱中进行再生，通过阀门控制再生液流量，再生时间为20min，如图1(a)所示。再生完毕后，用定量去离子水正冲洗树脂，以去除树脂表面残留的氯化钠，直至正洗排水电导率降至10μS/cm以下。 图1 动态再生系统　　动态逆流再生：将定量再生液倒入烧杯中，以蠕动泵为驱动力，使再生液从定制的小型离子交换柱下方流入，上方流

8、出，在离子交换柱中进行再生，通过阀门控制再生液流量，再生时间为20min，如图1(b)所示。再生完毕后，用定量去离子水冲洗树脂，以去除树脂表面残留的氯化钠，直至反洗排水电导率降至10μS/cm以下。　　采用上述3种再生方式再生后的树脂重新在六联搅拌器中进行通水倍数试验，以对比不同再生方式对MIEX?处理效果的影响。　　1.4.3MIEX?再生条件的优化　　在