CN101450331A - 一种可节省酸碱的离子交换树脂再生工艺 - Google Patents

Abstract

一种可节省酸碱的离子交换树脂再生工艺，将使用过的离子交换树脂，从树脂柱底部通入软水反洗树脂，接着将再生液从上向下通过树脂柱进行再生；再生后的离子交换树脂使用软水从上向下冲洗至排出水达到一定pH值，最后对阳离子交换树脂和阴离子交换树脂进行串洗；在再生和冲洗过程中收集波美度在3.8°Bè以上的再生液存于回收槽中，用于下组离子交换柱的再生。本发明可节省酸17％以上、碱15％以上，提高了再生液的利用率，达到节省酸碱，降低再生成本并减少环境污染的效果。

Description

一种可节省酸碱的离子交换树脂再生工艺

技术领域

本发明属于一种离子交换树脂的再生工艺。

背景技术

离子交换已经成为精制、提取过程中的普遍工序，离子交换达到一定程度，树脂吸附量达到饱和，需要用酸碱进行再生，重新获得交换能力。现有的离子交换树脂再生工艺是将一定浓度的酸通过阳离子树脂柱、碱通过阴离子树脂柱，流出树脂柱的酸碱液不再回收重新利用，直接排入污水处理厂。这种树脂柱再生方法，造成了很大的浪费，也给污水处理带来沉重的压力。CN101224436(200710133332.7)提供一种离子交换树脂再生方法，该方法主要包括将解析液通入装有离子交换树脂的离子交换柱中以除去吸附或牢固结合在树脂上的杂质离子和将再生液逆流通入离子交换柱以恢复使离子交换树脂的离子交换能力。解析液和再生液分别采用顺流和逆流的方式先后通入离子交换柱中。解析液和再生液分别是盐酸和氢氧化钠溶液。

发明内容

本发明可以克服上述缺陷，提供了一种酸碱再生液可以选择性回收使用的树脂再生工艺。

发明概述

本发明的方法通过在再生和冲洗过程中选择性回收酸碱再生液，并用于下组离子交换柱的再生，在保证离子交换柱再生效果的情况下，达到降低酸碱再生液消耗、减轻污染的技术目的。所述的离子交换树脂包括阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。

发明详述

一种可节省酸碱的离子交换树脂再生工艺，包括以下步骤：

将使用过的离子交换树脂，包括阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，从树脂柱底部通入软水或清水，分别反洗阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，把细小的树脂颗粒及杂质反洗出来；接着将阳离子交换树脂再生液以每小时2-2.5倍树脂体积的流速从上向下通过阳离子交换树脂、阴离子交换树脂再生液以每小时2-2.5倍树脂体积的流速从上向下通过阴离子交换树脂，进行再生；再生后的离子交换树脂用软水从上向下冲洗至排出水达到一定的pH，最后对阳离子交换树脂和阴离子交换树脂进行串洗。在再生和冲洗过程中收集波美度在3.8°Bè以上的再生液存于回收槽中，用于下组离子交换柱的再生。

本发明方法中的再生液采用本领域常规技术即可，阳离子交换树脂的再生液优选盐酸，酸液浓度为4.0±0.2°Bè，阴离子交换树脂的再生液优选氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液浓度为4.0±0.2°Bè。

本领域常规技术是根据树脂体积来确定再生液的量，本发明优选的，再生液总量为树脂体积的3倍。即阳离子交换树脂的再生液酸液(波美度4.0±0.2°Bè)的总用量为阳离子交换树脂体积的3倍，阴离子交换树脂的再生液氢氧化钠溶液(波美度4.0±0.2°Bè)的总用量为阴离子交换树脂体积的3倍。

本发明方法中最后对阳离子交换树脂和阴离子交换树脂进行串洗，树脂柱通常按照阳离子树脂柱-阴离子树脂柱的顺序排列，软水先通过阳离子交换树脂后进入阴离子交换树脂，从阴离子交换树脂下排水取样，串洗50-60min时取阴床下排水测电导率，当阴床下排水的电导率在30us/cm以下时，停止串洗。串洗具体操作注意依次打开串洗阀、阴床下排阀、阳床进水阀。

本发明方法回收的再生液进行下组离子交换树脂柱的再生时，先将适量的回收再生液通过树脂柱，然后再进适量的新鲜的酸、碱再生液，所用的新酸和新碱(氢氧化钠)的用量是常规用量减去使用回收酸、碱的用量。

以上本发明方法中未特别限定的，均可参照本领域现有技术。

以下按操作顺序对本发明的更进一步优选的技术方案再进行具体说明：

1、树脂柱反洗

(1)反洗阳离子交换树脂柱：用软水或清水反洗树脂，把细小的树脂颗粒及杂质反洗出来。反洗50-60min，看到反洗出水清澈为止。

(2)反洗阴离子交换树脂柱：用软水或清水反洗树脂，把细小的树脂颗粒及杂质反洗出来，反洗30-40min，看到反洗出水清澈为止。

2、再生

(1)阳离子交换树脂柱：将盐酸调至酸液浓度为4.0±0.2°Bè，根据树脂体积来定酸量，总酸液量为树脂体积的3倍。以每小时2-2.5倍树脂体积的流速进酸，再生液流出后不断检测pH和波美度，进完酸后浸泡3-4小时。

(2)阴离子交换树脂柱：将氢氧化钠调至碱液浓度为4.0±0.2°Bè，根据树脂体积来定进碱量，总碱液量为树脂体积的3倍。以每小时2-2.5倍树脂体积的流速进碱，再生液流出后不断检测pH和波美度，进完后浸泡3-4小时。

3冲洗

(1)阳离子交换树脂柱：将软水压入阳离子交换树脂柱进水冲洗，并不时用精密pH试纸检测排出水的pH和波美度，当排出水的pH值到2-2.5时停止冲洗。

(2)阴离子交换树脂柱：冲洗方法同阳离子交换树脂柱冲洗，并不时用精密pH试纸检测排出水的pH和波美度，当排出水的pH值在6.5-7.0时停止冲洗。

4、串洗，如前所述。

5、酸碱再生液的回收

在再生、冲洗过程中，通过不断检测排出再生液的pH和波美度，收集波美度在3.8以上的酸碱液，打入专用的酸碱暂存槽。通过试验，无法利用pH值、电导率确定可回收范围，而废酸、碱的波美度与其百分含量对应关系良好，且相对稳定，因此可使用波美度为回收废酸、碱的指标。

6、酸碱再生液回用

利用回收的酸碱再生液重新对下组树脂柱进行再生，回收的酸碱再生液进完以后再继续进配制的新酸和新碱，但用量相应减去回收的酸碱量。

本发明属通过选择性回用部分较高浓度的酸碱再生液，用于下组离子交换柱的再生，可以节省酸17％以上，碱15％以上，提高了再生液的利用率，在不影响再生效果的情况下，达到节省酸碱，降低再生成本的目的，同时减少了再生液对环境的污染，减轻了对污水处理的压力，节省了污水处理费用。

本发明工艺简单易行，只需增加部分附属容器即可，可比常规工艺节省酸碱15％以上，特别适合在淀粉糖及其他相关行业推广应用，具有良好的经济效益。

具体实施方式

实施例1：

1、树脂柱反洗

(1)反洗阳离子交换树脂柱：用软水或清水反洗树脂，把细小的树脂颗粒及杂质反洗出来。反洗约50-60min，看到反洗出水清澈为止。

(2)反洗阴离子交换树脂柱：用软水或清水反洗树脂，把细小的树脂颗粒及杂质反洗出来，反洗时间约30-40min，反洗至出水清澈为止。

2、再生

(1)阳离子交换树脂柱：用盐酸配制酸液浓度为3.8Bè，以每小时2.5倍树脂体积的流速进酸，进完后浸泡4小时。

(2)阴离子交换树脂柱：用氢氧化钠配制碱液浓度为3.8°Bè，以每小时2.5倍树脂体积的流速进碱，进完后浸泡4小时。

3、冲洗

(1)阳离子交换树脂柱：将软水压入阳离子交换树脂柱进行冲洗30min时，用精密pH试纸测量阳离子交换树脂柱下排出水的pH值，当下排出水的pH值到2时停止冲洗。

(2)阴离子交换树脂柱：冲洗方法同阳离子交换树脂柱冲洗，用精密pH试纸测阴床下排出水的pH值在6.5时停止冲洗，两树脂柱冲洗好后，待串洗。

4串洗：依次打开串洗阀、阴床下排、阳床进水阀，串洗1小时时取阴床下排水，测电导率在30us/cm以下时，停止串洗。

5、酸碱回收

在再生、冲洗过程中，注意检测流出酸碱液的波美度，回收波美度在3.8以上酸碱再生液，打入专用的酸碱暂存槽。

6、酸碱再生液回用

利用回收的酸碱再生液重新对下组树脂柱进行再生，进完以后再进新酸和新碱，但用量相应减去回收的酸碱量。以下的操作和前面相同。

实施例2：

1、树脂柱反洗，同实施例1。

2、再生

(1)阳离子交换树脂柱：用盐酸配制酸液浓度为4.2Bè。以每小时2倍树脂体积的流速进酸，进完后浸泡3小时。

(2)阴离子交换树脂柱：用氢氧化钠配制碱液浓度为4.2°Bè。以每小时2倍树脂体积的流速进碱，进完后浸泡3小时。

3、冲洗

(1)阳离子交换树脂柱：将软水压入阳离子交换树脂柱进水冲洗30min时，用精密pH试纸测量阳离子交换树脂柱下排出水的pH值，当下排出水的pH值到2.5时停止冲洗。

(2)阴离子交换树脂柱：冲洗方法同阳离子交换树脂柱冲洗，用精密pH试纸测阴离子交换树脂柱下排出水的pH值在7.0时停止冲洗，两床冲洗好后，待串洗。

4、串洗：同实施例1。

5、酸碱回收：同实施例1。

6、酸碱再生液回用：同实施例1。

实施例3：如实施例1所述，所不同的是：

2、再生

(1)阳离子交换树脂柱：用盐酸配制酸液浓度为4.0Bè。按每小时树脂体积的2.3倍流速进酸，进完后浸泡3.5小时。

(2)阴离子交换树脂柱：用氢氧化钠配制碱液浓度为4.0°Bè。按每小时树脂体积的2.3倍流速进碱，进完后浸泡3.5小时。

3、冲洗

(1)阳离子交换树脂柱：将软水压入阳离子交换树脂柱进水冲洗，大约30min之后，用精密pH试纸测量阳离子交换树脂柱下排出水的pH值，当下排出水的pH值到2.2时停止冲洗。

(2)阴离子交换树脂柱：冲洗方法同阳离子交换树脂柱冲洗，用精密pH试纸测阴离子交换树脂柱下排出水的pH值在6.8时停止冲洗，两床冲洗好后，待串洗。

Claims (5)

1.一种可节省酸碱的离子交换树脂再生方法，包括以下步骤：

将使用过的离子交换树脂，包括阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，从树脂柱底部通入软水或清水，反洗树脂；接着将再生液以每小时2-2.5倍树脂体积的流速从上向下通过树脂柱，进行再生；再生后的离子交换树脂使用软水从上向下冲洗至排出水达到一定pH值，最后对阳离子交换树脂和阴离子交换树脂进行串洗；在再生和冲洗过程中收集波美度在3.8°Bè以上的再生液存于回收槽中，用于下组离子交换柱的再生。

2.如权利要求1所述的可节省酸碱的离子交换树脂再生方法，其特征是阳离子交换树脂的再生液为波美度4.0±0.2°Bè的盐酸，阴离子交换树脂的再生液为波美度4.0±0.2°Bè的氢氧化钠溶液。

3.如权利要求2所述的可节省酸碱的离子交换树脂再生方法，其特征是，阳离子交换树脂的再生液总用量为阳离子交换树脂体积的3倍。

4.如权利要求2所述的可节省酸碱的离子交换树脂再生方法，其特征是，阴离子交换树脂的再生液总用量为阴离子交换树脂体积的3倍。

5.如权利要求1所述的可节省酸碱的离子交换树脂再生方法，其特征是，所述的串洗是软水先通过阳离子交换树脂后然后再进入阴离子交换树脂，从阴离子交换树脂下排水取样，串洗50-60min时取阴床下排水测电导率，当阴床下排水的电导率在30us/cm以下时，停止串洗。