CN1009821B - 氢-钠离子联合水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新的利用阳离子交换树脂处理水的方法，本发明将生产中间水及软化水的工艺合为一体，前期生产中间水，后期利用前期产生的Na型树脂生产软化水，做到了综合利用，本工艺具有提高设备利用率，减少废液排放，降低消耗减轻劳动强度等特点。

Description

本发明涉及一种通过阳离子交换树脂处理水的方法。

在一般工业中，尤其是石油化学工业中，需要大量的软化水及去离子水，在工业中，制取软化水及去离子水有多种方法，其中最常见的，现在普遍采用的方法是离子交换法。如《给水处理》第八章中提到的方法，软化水的生产方法是阳离子树脂经盐再生R₂Ca（Mg）+2NaCl→2RNa+Ca（Mg）Cl₂用再生后的工作型树脂RNa生产软化水;2RNa+Ca⁺⁺（Mg）⁺⁺→R₂Ca（Mg）+2Na⁺，流经阳离子树脂的水，Ca⁺⁺Mg⁺⁺被除去，即成为软化水。生产去离子水的第一步是生产中间水，中间水和软化水的生产方法基本一样，只是生产中间水时树脂再生是用酸，R₂Ca（Mg·2Na）+2HCl→2RH+Ca（Mg₂Na）Cl₂用再生后的工作型树脂2RH生产中间水：2RH+Ca⁺⁺（Mg⁺⁺2Na⁺）→R₂Ca（Mg·2Na）+2H⁺流经阳离子树脂的水Ca⁺⁺、Mg⁺⁺、Na⁺被除去，全部换成中间水。

多年来提高水质，降低消耗、减少废液排放、减轻劳动强度一直是水处理工作者追求的。在这方面已经取得一些比较有效的成果，如《给水处理》P218～P224上写的逆流再生，移动床，流动床以及《给水处理》P236写的双层床都属于离子交换器的新工艺，虽然每一种设备都在某一方面有较大的进步和提高，但是到目前为止，H⁺交换器与Na⁺交换器在工业生产中都是分别设置的专一设备，并按其各自的目的、规律分别进行反洗、正洗、再生、运行等工序，周而复始往复进行。尤其是阳离子交换器，当它除掉Ca⁺⁺、Mg⁺⁺Na⁺生产中间水时，只要Na⁺达到规定值就称失效，就要经过反洗、再生、正洗等工序进行处理，然后投入运行，这就造成了设备、原料、能源方面的浪费以及增加了废液排放。

本发明的目的是提供一种在一套装置中即生产中间水，又生产软 化水的新工艺。

为了达到上述目的，本发明采用了一般的阳离子交换器，先将交换器中的阳离子树脂用酸再生好，恢复其工作型树脂2RH，未经处理的水流经阳离子交换器，前期生产中间水，后期生产软化水。

本发明是通过下述方式完成的：未经处理的水通过用酸处理好的阳离子交换器（1），生产出中间水，此水进入中间水水箱（3），在生产中间水的过程中不断在阳离子交换器底部取水样化验，当水中Na⁺含量达到规定值时，关闭中间水出口阀门（6），开启软化水出口阀（7），使软化水流入软化水水箱（2）。在生产软化水过程中，在阳离子交换器（1）底部取样化验，当出水中Ca⁺⁺Mg⁺⁺达到规定值时为树脂失效，这时关闭软化水出口阀（7）。失效后的阳离子交换器（1）用Hcl再生，经过反洗-再生-正洗后恢复使用再次投入运行。

在本发明中，当水流经阳离子交换器（1）后，在进入中间水水箱（3）前可经一脱CO₂器，以达到除去水中的CO₂，减轻阴离子交换器的负担。

在本发明中，当软化水流出阳离子交换器（1）进入软化水箱前，可经一混合器（4），使出水的碱变混合均匀，并除去部分CO₂。

本发明的方法由于充分利用了制中间水后的失效树脂的交换能力，充分利用了制中间水后的“失效态”中的Na⁺型树脂，因而，阳离子交换树脂可以不用食盐再生直接生产软化水达到了降低消耗，减少废液排放，简化工艺设备一系列技术经济优化效果。

图一为本发明工艺流程图。图中（1）为阳离子交换器。（2）为软化水水箱。（3）为中间水水箱。（4）为混合器。（5）为脱CO₂器。（6）为中间水出口阀。（7）为软化水出口阀。

本发明实施例：

本实验采用的是φ36的阳离子交换柱，强阳树脂采用美国罗姆哈斯公司生产的stratabed    122，弱阳树脂采用的是stratabed    84，树脂比例为1∶1，层高各500mm，还原用工业HCl。

实验步骤：

1、用HCl处理阳离子树脂，使其恢复工作型树脂2RH。将处理好的树脂装入阳离子交换器（1）内。

2、将一般工业用水从上部引入阳离子交换器（1）生产出中间水。打开阀门（6），中间水经脱CO₂器（5）流入中间水箱（3）。

3、在生产中间水的过程中，不断在阳离子交换器底部取水样化验，当水中Na⁺含量达到规定值时，关闭中间水出口阀门（6），开启软化水出口阀门（7），软化水经混合器（4）流入软化水水箱（2）。

4、在生产软化水过程中，在阳离子交换器（1）底部取样化验，当水中含Ca⁺⁺、Mg⁺⁺达到规定值时为树脂失效。这时关闭软化水出口阀门（7）。

5、失效后的阳离子交换树脂用HCl在交换器（1）内再生。经反洗-再生-正洗后恢复使用再次投入运行。

实验结果见表一。

从实验结果中我们可以看出H⁺-Na⁺联合水处理工艺在制中间水的阶段中水质和单一中间水离子交换工艺相比水质基本一致。在Na⁺交换阶段水的硬度合格，并能降低含盐量和碱变。软化水的碱变由4.6mmol/L降为1.13mmol/L下降了76%，相应的含盐量下降了58%。从酸的利用率、树脂交换容量看都有了相应的提高。

Claims (2)

1、一种通过阳离子交换树脂处理水的方法，其特征在于，本工艺是将氢离子交换器和钠离子交换器合为一体，用一套装置，前期生产中间水，后期生产软化水。

2、根据权利要求1所述的处理水的方法，其特征是未经处理的水流经阳离子交换器（1）生产出中间水，中间水经一脱CO₂器（5）送至中间水水箱（3），在生产中间水中，在阳离子器（1）底部取样化验，达到规定值时关闭中间水出口阀门（6），开启软化水出口阀门（7），软化水经一混合器（4）送至软化水水箱（2）。