废弃的阴离子交换树脂及其处理方法

2023-06-19 理论教育版权反馈

【摘要】：废弃的阴离子交换树脂也可以作为吸附剂应用于水处理系统，这已在工业上得到成功应用。废弃的阴离子交换树脂一般多是指由于工作交换容量下降、出水水质恶化、强碱基团减少、除硅能力变差等原因而废弃的，但此时树脂对水中有机物仍有较好的吸附能力，可以用这种废弃的阴离子交换树脂来充填吸附床，吸附水中有机物质，这种吸附床又称为有机物清除器。废弃的阴离子交换树脂用作有机物吸附剂，有氯型和氢氧型两种。

废弃的阴离子交换树脂也可以作为吸附剂应用于水处理系统，这已在工业上得到成功应用。废弃的阴离子交换树脂一般多是指由于工作交换容量下降、出水水质恶化、强碱基团减少、除硅能力变差等原因而废弃的，但此时树脂对水中有机物仍有较好的吸附能力，可以用这种废弃的阴离子交换树脂来充填吸附床，吸附水中有机物质，这种吸附床（以及充填大孔吸附树脂的吸附床）又称为有机物清除器（organic scavenger）。

废弃的阴离子交换树脂用作有机物吸附剂，有氯型和氢氧型两种。

1.氯型阴树脂有机物清除器

将阴树脂再生为氯型树脂，氯型树脂对水中有机物去除效果较好，初期去除率可达80%左右，在运行末期也可达30%～40%，周期制水量约为床层体积的1000～1500倍，吸附饱和后用NaOH和NaCl混合液再生，运行曲线见图4-17。从图上可看出，在实际运行中，阴树脂有机物清除器运行至进出水中Cl-相等时（相当于离子交换树脂完全失效时），通过水量约为树脂层体积的750倍，但此时对水中有机物去除率仍很好，只有当运行至通过水量为树脂体积的。1500倍后，出水有机物去除率才降至50%以下，所以它的运行方式与离子交换不同，应当按出水有机物去除率来决定它的吸附饱和（失效）时间。

充填氯型阴树脂的有机物清除器可以在中性水中运行（位于过滤器之后阳床之前）也可以在酸性水中运行（位于阴床之前，即脱CO2器之后）。当在中性水中运行时，由于进水中存在 pagenumber_ebook=122,pagenumber_book=110 、等阴离子，它们会与阴树脂中的氯进行交换反应：

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结果使出水Cl-上升，碱度（ pagenumber_ebook=123,pagenumber_book=111 ）下降。运行中出水Cl-的变化曲线见图4-17。从图上可见，运行开始时出水Cl-很高，其量约等于进水中总阴离子量，随后逐渐下降，至RCl型树脂消耗完毕，出水中Cl-等于进水中Cl-。运行中出水碱度变化示于图4-18，从图上可见，运行初期出水中碱度为零，随后逐渐升高至RCl树脂消耗完毕，出水碱度等于进水的碱度。

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图4-17　充填氯型阴树脂的有机物清除器运行曲线

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图4-18　氯型阴树脂有机物清除器出水碱度变化

在工业水处理中，这种变化规律就使得氯型阴树脂有机物清除器在阳床前的中性水中运行时，出水Cl-浓度很高，引起除盐系统中阳床出水酸度上升，Na+升高，并引起阴床运行周期缩短，出水电导率升高，除盐系统出水水质恶化。

当氯型阴树脂有机物清除器位于阴床前时，此时由于进水为酸性水，CO2也已去除，不会发生阴床运行周期明显缩短等现象，对阴床出水水质影响也比前者小得多。

2.氨氧型阴树脂有机物清除器

该种形式是将阴树脂再生为氢氧型，可以避免氯型阴树脂出水Cl-增高带来的影响。这种有机物清除器中阴树脂采用氢氧型，吸附饱和失效后，采用NaOH再生，将树脂再转变为氢氧型，NaOH再生时有机物洗脱率不高，需要每隔几个运行周期后用NaOH-NaCl溶液进行复苏处理，彻底清除吸附的有机物。采用NaOH再生时，虽然吸附的有机物没有彻底清除，但投运后有机物去除率仍可保持50%以上，产水量约为床层体积1000倍。

某工业试验装置试验数据列于表4-8，运行曲线示于图4-19。

运行曲线中Cl-升高点即通常离子交换中的失效点，此时有机物去除率急剧下降，随后，随着树脂中Cl-的放出，出水中Cl-下降并趋向进出水平衡时，有机物去除率又恢复到一较高的值，并可稳定相当长一段时间（图4-15），产水量可数倍增加，所以氢氧型阴树脂有机物清除器吸附饱和失效终点应以有机物去除率来判断，不能套用离子交换的失效点。

表4-8　氢氧型有机物清除器（位于过滤器后，阳床前）出水水质

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