工业水处理中阴树脂的复苏和研究..doc

工业水处理中阴树脂复苏试验的研究摘??要随着工业水源水中污染物种类的增加，工业水处理中通常所采用的凝胶型强碱阴树脂受到污染的情况越来越复杂，常规的复苏工艺已很难有效地恢复树脂的交换容量。通过对大庆化肥厂水处理车间污染阴树脂的复苏试验，检测树脂的交换容量和含水率，确定了氢氧化钠和氯化钠混合液的最优药剂配比。接着在盐碱混合液最优配比的情况下，控制不同的温度，投加不同的辅助药剂进行复苏试验，发现各种情况下，传统的盐碱混合液的复苏效果都不太理想。为了更有效的恢复污染旧树脂的交换容量，将次氯酸钠和双氧水分别和盐碱混合液联用进行复苏，通过改变氧化剂的投加剂量、投加方式、环境温度等因素确定最优的复苏工艺。使用最优复苏工艺对树脂进行复苏，复苏后旧树脂的交换容量恢复到90％以上。另外，通过氧化法与盐碱洗脱分别对被有机物污染的树脂进行复苏试验，发现盐碱洗脱对浅层污染的新树脂处理更为适用。为了进一步确定各种复苏药剂的复苏效果，通过动态试验分析了复苏后旧树脂的各项运行指标，结果表明，污染旧树脂经氧化复苏后其各项运行指标接近新树脂。关键词：阴树脂；污染；盐碱洗脱；氧化复苏1．绪??论1.1 课题背景? ? 离子交换技术的早期应用是以沸石类天然矿物净化水质开始的。从1945年出现凝胶型苯乙烯合成树脂后,离子交换树脂在水处理领域开始广泛应用。在电力、医药、化工、电子等行业都采用离子交换树脂设备。.该技术具备产水量大、技术设备完善、运行操作简单、出水电导率及硅含量低等特点。? ? 树脂污染将给制水带来重大危害。强碱阴树脂被污染后交换容量下降,正洗水量增加,出现有机物和硅漏入出水中。树脂的交换容量下降,制水周期缩短,增加了再生的次数和再生药剂的用量,频繁再生也将影响生产工艺的正常运行。同时现有复苏工艺也有不足。针对有机污染,采用热盐碱混合液浸泡的复苏方式。该方法处理时间较长,影响工艺正常运行。一般在树脂受到有机污染时,初次采用热盐碱混合液复苏效果较好,多次使用后效果就不太明显。因此选择合理的投加方式来提高复苏效果,成为当务之急。1.1.1 工业用水水源的污染水是工业生产的主要原料之一，工业用水的淡水水源是地表的江河水、湖泊和水库水以及地下水（井水），其中地表水是主要的淡水水源[1]。江河、湖泊和水库水等地表水是由陆地水汇集来的，因此天然水中含有大量有机物。这些有机物主要包括腐殖酸、富里酸等聚羧酸化合物；氨基酸、碳氨化合物以及植物性蛋白质；水中藻类产生大量的烷烃、烯烃化合物；微量有机硫化物等，其中腐殖酸和富里酸的量占溶解性有机物总量的95％以上[2]，二者是强碱阴树脂的主要有机污染源。此外随着工农业生产日新月异的发展，带来了人工合成的各种化合物污染。此类有机物种类繁多，处理起来也很困难。例如，造纸工业排除的大量木质磺酸，农药厂排出的含磷芳香族有机化合物，合成洗涤厂排出的阴离子表面活性剂类有机化合物，纺织、照相、皮革、染料、印花、肉类联合加工厂等排出的废水中的有机化合物和一些重金属盐类的无机化合物。这些化合物可以直接污染阴树脂，也可和天然水中的有机物结合（如重金属离子和腐殖酸络合）而后污染阴树脂[3]。1.1.2 离子交换床进水预处理工艺地表水中的悬浮物、胶体构成水的浊度，若不将其去除，将覆盖树脂表面堵塞树脂的孔道，特别是水中的大分子有机物将有可能污染树脂。对于地表水，通常采用的处理工艺为：混凝、沉淀、过滤、活性炭吸附。地下水的特点是悬浮物含量较低，但二价铁离子的含量普遍较高。二价铁离子极易污染离子交换树脂，造成树脂铁中毒从而使其交换容量下降。地下水浊度去除比较简单，而除铁处理非常麻烦。通常采用的除铁方法为：曝气法除铁；锰砂过滤法除铁。部分工业企业水源为自来水，自来水是经过混凝、沉淀、过滤、消毒等一系列处理工艺后的水，浊度较低，一般都在5度以下，水质较好无须进一步处理。但自来水中含有游离氯，水在进入树脂床前，必须除去水中的余氯，因为进水中余氯的存在会破坏离子交换树脂的结构，使其强度变差，容易破碎。目前常用的去除水中余氯方法为：活性炭脱氯法；添加还原剂（如二氧化硫、亚硫酸钠）除氯。此外当水中总硬度过高时，直接采用离子交换法处理时很难达到脱盐的要求，并且还不经济。硬度过高的水在进离子交换系统前，须经软化处理。硬度和碱度均高的水，宜采用石灰处理方法；硬度高碱度低的水宜于采用石灰、纯碱处理方法 。上述预处理工艺都是一些常规处理工艺，常规处理工艺主要去除水源水中的悬浮物和胶体物质，以出水浊度、色度和铁锰含量作为控制目标。随着原水中污染物的不断增多，常规处理工艺已难以起到有效去除作用。以溶解性大分子有机物为例，其去除率仅为30.2％，在溶解性大分子有机物中腐殖酸的含量占到50％～60％。即使在离子交换柱前加活性炭处理装置，溶解性大分子有机物的去除率