水處理陰陽床再生控制的改進

摘要：在水處理工藝中，采用沸騰浮動床技術(shù)的比較多，而以產(chǎn)水量大、出水品質(zhì)優(yōu)良、再生劑用量低的雙室沸騰浮動床，更是水處理工藝之首選。但在雙室沸騰浮動床水處理工藝的實際運行過程中，再生劑的用量往往因為再生過程的不合理控制，或根本不控制而使這種技術(shù)工藝的優(yōu)點不能完全突現(xiàn)出來?，F(xiàn)在我們把再生技術(shù)由定量（定再生劑用量）再生改為過程控制再生，大大降低了再生劑的用量，節(jié)約了酸（堿）、除鹽水，減少了排污，使這種工藝的優(yōu)越性更加完善。關(guān)鍵詞：離子交換器：離子交換劑；再生技術(shù)；控制水處理工藝的先進設(shè)備雙室沸騰浮動床在應(yīng)用方面還存在很多問題，從離子交換器再生角度出發(fā)，提出了雙室沸騰浮動床應(yīng)用的運行與再生控制方法，降低了酸（堿）的使用量和廢水排放量，達到了降耗減本的目的，也進一步發(fā)揮了雙室沸騰浮動床的優(yōu)越性。工藝概況水處理陰陽離子交換器再生技術(shù)，是將因吸附水中陽離子的陽床和吸附水中陰離子的陰床，在吸附達到飽和而失效后，陽床利用酸（HCL），陰床利用堿（NaOH）將飽和失效的陰陽離子交換劑再生，恢復(fù)其吸附能力的技術(shù)。多年的傳統(tǒng)技術(shù)是按照離子交換樹脂的交換（吸附）容量，即單位體積的離子交換樹脂吸附水中離子的能力（單位mol/m3），來確定再生劑（酸HCL或堿NaOH的用量，所以為了保證再生效果，都采用的是過量再生，即用離子交換樹脂的交換（吸附）容量（mol/m3）數(shù)的1.5倍摩爾量來確定再生劑的用量。這種再生方法特別適用于過去的固定床或單室浮動床技術(shù)，也多用于軟化水工藝。存在問題雙室沸騰浮動床技術(shù)，是一個離子交換器中設(shè)上下兩個交換工作室，將強弱兩種離子交換劑分別裝入上下兩個室中，正常運行時，水從下部進入交換器中，先與下室的弱離子交換劑接觸，吸附其大量的弱酸（堿）離子，然后再進入上室與強離子交換劑接觸，吸附其強酸（堿）離子。再生過程正好相反，再生劑（3％的HCL或NaOH）是從上部進入交換器中，先與上室的強離子交換劑接觸，置換出強酸（堿）離子，然后再進入下室與弱離子交換劑接觸，置換出大量的弱酸（堿）離子。由于采用的是過量的再生劑再生，這樣必然造成再生廢液中有大量過量的酸堿隨著排出。而且再生液配制是用大量的除鹽水配制，這也勢必造成大量的除鹽水浪費，大量廢酸液、廢堿液不能等摩爾量排出，中和廢酸堿液問題，又造成了再生劑的二次浪費。這樣做的危害：首先浪費了大量酸堿和再生用除鹽水，使除鹽水成本增加；其次是排出大量的生產(chǎn)廢水，嚴重污染環(huán)境；第三是浪費了大量的而且珍貴水資源。改進方案化學(xué)水處理以前再生時，均采用理論酸、堿量的150％，來確定實際用酸、堿量，現(xiàn)在化學(xué)水通過不斷改造，化學(xué)水使用的陰陽離子交換器，已全部采用目前國內(nèi)比較先進的雙室沸騰浮動床工藝和設(shè)備，這種雙室沸騰浮動床設(shè)備設(shè)有上下兩個工作室，上室裝強樹脂，下室裝弱樹脂，這種工藝設(shè)備的特點是工作交換容量大，單臺出水量多，其原理是上室的強樹脂交換（吸附）能力強，交換容量小，不易再生，下室的弱樹脂交換（吸附）能力弱，交換容量大，易再生。運行時水從下至上通過雙室沸騰浮動床，弱樹脂先把弱酸（或堿）性離子吸附，到上室強樹脂再把強酸（或堿）性離子吸附，從而達到除去水中鹽分的目的。而再生時酸（或堿）再生劑從上而下通過雙室沸騰浮動床，由于強酸（或堿）性離子交換劑不易再生，因而新再生劑首先再生不好再生的強酸（或堿）性離子交換劑，然后再生易再生的弱酸（或堿）性離子交換劑，達到完全恢復(fù)陰陽離子交換器的交換吸附功能。以前用過量酸（或堿）再生主要考慮到強酸（或堿）性離子交換劑不易再生，所以用大量酸（或堿）來保證再生效果，而現(xiàn)在采用了雙室沸騰浮動床技術(shù)，用上了弱酸（或堿）性離子交換劑，它易再生，用再生了強酸（或堿）性離子交換劑的廢再生液，即可再生恢復(fù)交換（吸附）能力，所以對再生強酸（或堿）性離子交換劑的過量酸（或堿），可完全用于再生弱酸（或堿）性離子交換劑，使排出的再生廢水中酸(或堿)的含量降低。以前在雙室沸騰浮動床再生結(jié)束控制終點時沒采用任何手段，只是把計算好的酸(或堿)用完為止，而現(xiàn)在采用再生終點用PH值控制，當(dāng)再生時再生廢水的PH值升高或降低，亦可作為再生控制終點。同時為避免離子交換劑因過分失效而不易再生，采取了對陰陽離子交換器失效由控制硅酸根離子和鈉離子改為控制出水總量，這樣既保證了除鹽水質(zhì)量，又降低了再生用酸(或堿)的量。實施效果通過精細管理，改變工藝控制的方式和方法，達到了可觀的經(jīng)濟效益，根據(jù)2014年與2015年的數(shù)據(jù)計算效益：2015年酸比耗下降0.018kg／t除鹽水，節(jié)約鹽酸64.91(100%)；堿比耗下降0.045kg/t除鹽水，節(jié)約燒堿162.5t(100％)；按酸(堿)再生時用除鹽水配成3％的再生液，可節(jié)約除鹽水7576.21；亦少排污水7576.21；按電耗1.124kw?h/t除鹽水年可節(jié)電8515.67kw?h。可見通過水處理陰陽床再生控制的改進，不僅節(jié)約了水資源；還減輕了對環(huán)境的污染。參考文獻：淺析水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與應(yīng)用[J].高全財?山東工業(yè)技術(shù).2017(19)淺談對水處理系統(tǒng)工藝流程的改進與管理[J].李娜.科技與企業(yè).2012(17)2001全國水處理技術(shù)研討會勝利召開[J].紀永亮.工業(yè)水處理.2001(12)全球水處理市場一覽[J].化工文摘.2003(08)2002全國水處理技術(shù)研討會勝利召開[J].趙謹供.工業(yè)水處理.2002(12)水處理動態(tài)[J].工業(yè)水處理.2004(07)2001水處理研討會即將在大連召開[J].辛齊.四川化工與腐蝕控制.2001(03