离子交换树脂的电再生技术edi

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1、离子交换树脂的电再生技术（EDI）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

2、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

3、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120m/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

4、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18.2MΩ·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

5、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

6、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

7、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8h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

8、离子孔道就有可能被Ca(OH)2和Mg(OH)2沉淀物所阻塞，使离