弱堿型陰樹(shù)脂的沖洗弱堿型陰樹(shù)脂在水中是不穩(wěn)定的,特別是*早的弱堿型樹(shù)脂相當(dāng)不穩(wěn)定,交換容量很快降低,尤其用冷水時(shí),沖洗水量很大(7~42m3/m3樹(shù)脂),這是由于水的氧化侵蝕,使交換劑上生成弱酸基,用堿液再生這種老化樹(shù)脂時(shí),Na+與弱酸基化合,沖洗時(shí)Na+從弱酸基上很慢地水解下來(lái),因此就需要大量沖洗水和較長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到投入運(yùn)行合格的pH值,雖然一部分沖洗水可以回收到陽(yáng)離子交換器入口,但過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間是一個(gè)問(wèn)題。近年來(lái)已有很多種弱堿型樹(shù)脂產(chǎn)品,其中大孔型樹(shù)脂沖洗用水量比較少。

沖洗水的回收即使穩(wěn)定的弱堿型及強(qiáng)堿型陰離子交換劑,沖洗水量也是浪費(fèi)的因?yàn)闆_洗水是陽(yáng)離子交換器的出水或除鹽水。在陰離子交換劑層中再生液被置換出來(lái)后,沖洗水中溶解固形物降低了,此時(shí)就可以回收到陽(yáng)離子交換器入口。在陽(yáng)、陰交換器串聯(lián)系統(tǒng)中,沖洗水的電導(dǎo)率降至原水值時(shí),開(kāi)始循環(huán)回收正洗水,見(jiàn)圖9-32,直至陰離子交換器出口水質(zhì)達(dá)到要求。在大型除鹽設(shè)備中節(jié)省的沖洗水價(jià)可以很快償還回收泵和管路的費(fèi)用而且沖洗水所消耗陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的容量損失及其再生用酸量所節(jié)省的費(fèi)用尚未計(jì)算在內(nèi)陰離子交換器的沖洗水約可回收1/2。

堿再生液的回收陰離子交換器順流再生時(shí),均設(shè)回收部分堿液裝置。某發(fā)電廠陰離子交換器堿液進(jìn)完后,小流量置換排水10min,回收20min,作為下次陰離子交換器預(yù)還原用，另一電廠因?yàn)榈貐^(qū)用水緊張，廢堿液的回收分為兩個(gè)部分，在置換排水3~7min后，開(kāi)始回收NaOH濃度較大的廢堿液至NaOH濃度急劇下降時(shí)為一部分,然后再回收其余全部正洗排水,下次陰離子交換器還原時(shí),先用第二部分回收液反洗樹(shù)脂,反洗出水NaOH濃度降低, 和濃度增加也起到再生作用,然后將**部分回收液作餐為預(yù)還原用,廢堿液的回收效益顯著,一般可降低堿耗16~18g/mol,并改進(jìn)了出水水質(zhì)。

回收廢堿液必須先進(jìn)行廢液中有關(guān)離子的連續(xù)測(cè)定,以確定回收起點(diǎn),并調(diào)整堿液濃度和再生流速,使廢堿液中NaOH濃度高峰在強(qiáng)酸離子和的排代高峰之后,這樣既可回收到較高NaOH含量的廢堿液,又較小受到其他離子的干擾,以免影響回收堿的使用效果。

有一電廠水處理系統(tǒng)出力大,除鹽設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行,雖逆流再生,也采用串聯(lián)再生法,回收廢堿液一方面節(jié)約苛性鈉用量,另一方面也可以進(jìn)一步降低廢堿液的NaOH含量,便于廢液處理。新鮮堿液再生陰樹(shù)脂排出的廢堿液中,NaOH*高含量1.36%,而通入另一臺(tái)陰離子交換器預(yù)還原后出口液的含量降至0.12%,*低為0.02%。

從強(qiáng)堿陰樹(shù)脂中排代硅酸化合物除去水中的硅酸化合物是發(fā)展強(qiáng)堿型陰樹(shù)脂的一個(gè)主要目的。該樹(shù)脂可以滿(mǎn)意地除去水中硅酸化合物,但由于強(qiáng)堿陰樹(shù)脂與HSO3的親和力*小,而且吸附在樹(shù)脂上的硅酸化合物在樹(shù)脂珠內(nèi)可能聚合成膠體硅,因此硅酸化合物既不易被樹(shù)脂吸著,而吸著后又不易被置換出來(lái),所以如再生不好,硅化合物在交換劑內(nèi)會(huì)逐漸積聚致使其交換容量下降,出水含硅量增加。由于這些原因,在除鹽系統(tǒng)中采用強(qiáng)堿陰樹(shù)脂時(shí),必須創(chuàng)造條件,使陰樹(shù)脂充分發(fā)揮其除硅能力,確保除鹽水的水質(zhì)。首先必須使強(qiáng)堿陰樹(shù)脂達(dá)到深度再生,為此,國(guó)外曾有建議,在再生前用熱水先將樹(shù)脂預(yù)熱至49℃,然后用熱苛性鈉溶液(一般4%NaOH)再生。為使在樹(shù)脂結(jié)構(gòu)內(nèi)聚合的硅化合物溶解,苛性鈉的稀釋水用蒸汽或電加熱,使苛性鈉溶液溫度為35~52℃,并增長(zhǎng)溶液和樹(shù)脂的接觸時(shí)間,故應(yīng)保持相當(dāng)?shù)偷脑偕髁恳詽M(mǎn)足接觸時(shí)間的要求,注入再生液和置換的全部時(shí)間不少于60min,**9min。順流再生操作總時(shí)間為3~4h,對(duì)照陽(yáng)離子交換器全部再生操作時(shí)間為60~90min。

除鹽設(shè)備順流運(yùn)行時(shí),水自上而下通過(guò)交換劑層,水中“要除去”的離子逐漸交換出去,交換劑頂層吸收的離子比底層多,其出水純度決定于底層交換劑的純度。因?yàn)樗蛳聻V過(guò)時(shí),水中離子濃度逐漸降低,*后要減少這些微量離子,就要求底層交換劑有足夠的再生度度和層高。一般高度應(yīng)大于600mm(24")。取得*純水的握力是水中離子濃度與*底層交換劑上相同離子的濃度差。但是,交換劑*底層上的“不要”離子全部除去所需要的再生劑度和量是不經(jīng)濟(jì)的,所以交換器出水總有一點(diǎn)離子漏泄。近年來(lái)離子交換器對(duì)流運(yùn)行工藝的發(fā)展可以消除這微量的泄漏。