CN109536291A - 一种水处理离子交换树脂用清洗和再生增效剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及清洗和再生增效剂技术领域，特别是涉及一种离子交换树脂用清洗和再生增效剂，由水和活性物质组成，以十八烷基磺酸铵、聚丙烯酸酯钠、乙二胺四乙酸二铵、甲基丙烯酸铵和环己六醇磷酸酯为原料，按照一定质量浓度配制成增效剂，可以提升树脂清洗和再生效果，又可以显著缩短清洗和再生时间，同时消除树脂污染，延长树脂使用寿命。本发明可快速洗脱树脂表面的吸附物；可渗透到树脂各细小通道，使得通道内的污堵物质脱落、溶解；使用方便且成本低廉，长期使用不会对树脂性能产生不良影响。

Description

一种水处理离子交换树脂用清洗和再生增效剂
技术领域
本发明属于清洗和再生增效剂技术领域，特别是涉及一种离子交换树脂用清洗和再生增效剂。
背景技术
离子交换树脂是工业中应用极为广泛的一种球状高分子网状聚合物，其直径一般在0.3mm～1.2mm之间，主要作用是净化水中的各种盐分，纯化水质。树脂结构包括基体和活性基团，其活性基团与水中的阴阳离子,除氢氧根、氢离子外进行接触、交换，降低水中盐分。树脂活性基团上发生的离子交换是一个可逆过程，原理如下：
1)运行交换
阳树脂去除阳离子：R-H+An+＝RnA+nH+
阴树脂去除阴离子：R-OH-+Bm-＝RmB+nOH-
2)再生(运行交换失效后)
阳树脂再生：RnA+nH+＝R-H+An+
阴树脂再生：RmB+nOH-＝R-OH-+Bm-
当树脂的运行处于一个循环工况中，即再生-运行-再生-运行-…。树脂再生后运行一个周期后，树脂上活性基团可交换的容量就被消耗掉，继续运行就不能继续去除盐分，因此需要用酸、碱再生，以恢复交换容量。但是在树脂的运行中，树脂会遭受各种污染，包括：油脂、金属污染、有机物污染、通道颗粒污堵、树脂表面洁净度差、浓差极化、胶体污染、微生物和细菌污染等。这些污染会导致树脂的再生效果降低甚至失败，不仅增加了水耗和酸碱耗量、影响出水水质，还会引起树脂破碎、寿命缩短。
为了提升再生效果，常规措施是在再生前反复实施：水反洗和空气擦洗，定期用酸、碱浸泡等。运行证明，采用这些措施确实能在一定程度上提升树脂的清洁度和再生效果，但是树脂清洁度和再生效果仍然没有达到满意效果，尤其是精处理树脂，每次再生前的树脂清洗耗时就需要24小时(通常清洗30～40次)，清洗用除盐水耗量近千吨，不仅降低了树脂的清洗和再生效率，大幅增加了树脂的清洗、再生时间(通常总用时约为40～48h)，还降低了混床的可利用率和共用再生设备的占用率。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种水处理离子交换树脂用清洗和再生增效剂，既可以提升树脂清洗和再生效果，又可以显著缩短清洗和再生时间，同时消除树脂污染，延长树脂使用寿命。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是，一种水处理离子交换树脂用清洗和再生增效剂，增效剂由水和活性物质组成，所述的活性物质的质量浓度分别为：十八烷基磺酸铵500mg/L～800mg/L、聚丙烯酸酯钠300mg/L～500mg/L、乙二胺四乙酸二铵300mg/L～400mg/L、甲基丙烯酸铵50mg/L～100mg/L和环己六醇磷酸酯30mg/L～50mg/L。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：可快速洗脱树脂表面的吸附物，如油脂、胶体、有机物、泡沫、微生物、铁等金属氧化物等；可渗透到树脂各细小通道，使得通道内的污堵物质脱落、溶解；并保证树脂基体与被清洗物的良好分离，使得被清洗物通过反洗、擦洗，排出交换器；确保树脂在不采用大量反洗、擦洗、酸碱浸泡的条件下，树脂内外洁净度和通道通畅；显著缩短清洗和再生时间，降低酸碱耗量；使用方便且成本低廉，长期使用不会对树脂性能产生不良影响；属于无毒无味环保药品，没有强制排放限值要求。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明水处理离子交换树脂用清洗和再生增效剂，增效剂由水和活性物质组成，所述的活性物质的质量浓度分别为：十八烷基磺酸铵800mg/L、聚丙烯酸酯钠300mg/L、乙二胺四乙酸二铵300mg/L、甲基丙烯酸铵50mg/L和环己六醇磷酸酯30mg/L。
某厂装机容量为2×660MW机组，配置有100％全流量凝结水精处理系统，每台机组精处理系统为前置过滤器加混床，单台机组额定处理流量为1390t/h，单台机组混床数量为3台，单台混床额定出力为695t/h，两台机组配置离子交换树脂为7套，包含公用1套，公用再生设备为分离塔、阳塔、阴塔。混床采用氢型运行。
未使用清洗、再生增效剂前：换算成100％额定流量出力下，单台混床运行周期为6～7天，单个周期处理水量为9.5万～10.6万吨，单套树脂总共再生耗时42h，再生用除盐水约800～900t，废水量也是800～900t，树脂反洗、擦洗次数为30～40次，平均酸、碱耗分别为110kg(100％盐酸)/m3树脂、122kg(100％氢氧化钠)/m3树脂。
使用该剂量的清洗、再生增效剂(运行时间103天,再生10次)后效果：换算成100％出力下，单台混床平均运行周期约为10.5天，单台混床每一运行周期增加处理水量为3.6万吨；单套树脂再生平均总用时约18.5h，较未使用前耗时缩短约一半；再生用除盐水耗量和废水量均约400t，分别降低约50％；排水清澈透明时树脂反洗、擦洗次数为13次，降幅约为50％；平均酸、碱耗分别降低15kg(100％盐酸)/m3树脂、12kg(100％氢氧化钠)/m3树脂。经各项费用累计，使用增效剂，单套树脂再生费用由原来的8000～9000元，降低至约4500元。
进一步，为了验证树脂使用增效剂后性能变化，分别取未使用前阴、阳树脂，10次使用该剂量增效剂后阴、阳树脂进行全参数性能分析：相对于未使用前，使用增效剂后再生交换容量提升11.8％，树脂中有机物和全铁含量平均分别下降约为6.3％、9.1％，未发现树脂性能：渗磨圆球率或强度，水分、总交换离子基团，粒径分布，可降解率出现明显下降或变化，证明增效剂不仅能够较好提升树脂的清洗和再生效率，还不对树脂产生不利影响，其药品性能与树脂兼容，不会影响树脂的使用寿命。
实施例2：
本发明水处理离子交换树脂用清洗和再生增效剂，增效剂由水和活性物质组成，所述的活性物质的质量浓度分别为：十八烷基磺酸铵650mg/L、聚丙烯酸酯钠300mg/L、乙二胺四乙酸二铵300mg/L、甲基丙烯酸铵100mg/L和环己六醇磷酸酯30mg/L。
某厂装机容量为2×660MW机组，配置有100％全流量凝结水精处理系统，每台机组精处理系统为前置过滤器加混床，单台机组额定处理流量为1390t/h，单台机组混床数量为3台，单台混床额定出力为695t/h，两台机组配置离子交换树脂为7套，包含公用1套，公用再生设备为分离塔、阳塔、阴塔。混床采用氢型运行。
未使用清洗、再生增效剂前：换算成100％额定流量出力下，单台混床运行周期为6～7天，单个周期处理水量为9.5万～10.6万吨，单套树脂总共再生耗时42h，再生用除盐水约800～900t，废水量也是800～900t，树脂反洗、擦洗次数为30～40次，平均酸、碱耗分别为110kg(100％盐酸)/m3树脂、122kg(100％氢氧化钠)/m3树脂。
使用该剂量的清洗、再生增效剂(运行时间51天,再生5次)后效果：换算成100％出力下，单台混床平均运行周期约为10天，单台混床每一运行周期增加处理水量为2.8万吨；单套树脂再生平均总用时约21.5h，较未使用前耗时缩短约一半；再生用除盐水耗量和废水量均约420t；排水清澈透明时树脂反洗、擦洗次数为14次，降幅约为50％；平均酸、碱耗分别降低14.2kg(100％盐酸)/m3树脂、12.1kg(100％氢氧化钠)/m3树脂。经各项费用累计，使用增效剂，单套树脂再生费用由原来的8000～9000元，降低至约4600元。
进一步，为了验证树脂使用增效剂后性能变化，分别取未使用前阴、阳树脂，5次使用该剂量增效剂后阴、阳树脂进行全参数性能分析：相对于未使用前，使用增效剂后再生交换容量提升11.5％，树脂中有机物和全铁含量平均分别下降约为6.1％、9.0％，未发现树脂性能：渗磨圆球率或强度，水分、总交换离子基团，粒径分布，可降解率出现明显下降或变化，证明增效剂不仅能够较好提升树脂的清洗和再生效率，还不对树脂产生不利影响，其药品性能与树脂兼容，不会影响树脂的使用寿命。
实施例3：
本发明水处理离子交换树脂用清洗和再生增效剂，增效剂由水和活性物质组成，所述的活性物质的质量浓度分别为：十八烷基磺酸铵500mg/L、聚丙烯酸酯钠500mg/L、乙二胺四乙酸二铵400mg/L、甲基丙烯酸铵75mg/L和环己六醇磷酸酯50mg/L。
某厂装机容量为2×350MW机组，配置有100％全流量凝结水精处理系统。每台机组精处理系统包含2台混床，单台机组额定处理流量为780t/h，单台混床额定出力为390t/h，两台机组配置离子交换树脂为5套,包含公用1套，公用再生设备为分离塔、阳塔、阴塔。混床采用氢型运行。
未使用清洗、再生增效剂前：换算成100％额定流量出力下，单台混床运行周期为6～7天，单个周期处理水量为5.6万～6.5万吨，单套树脂总共再生耗时约40h，再生用除盐水约750t，废水量也是750t，树脂反洗、擦洗次数为33～36次，平均酸、碱耗分别为113kg(100％盐酸)/m3树脂、125kg(100％氢氧化钠)/m3树脂。
使用该剂量的清洗、再生增效剂(运行时间95天,再生10次)后效果：换算成100％出力下，单台混床平均运行周期约为9.5天，单台混床每一运行周期增加处理水量约为2.0万吨；单套树脂再生平均总用时约19h，较未使用前耗时缩短约一半；再生用除盐水耗量和废水量均约390t；排水清澈透明时树脂反洗、擦洗次数为15次，降幅约为50％；平均酸、碱耗分别降低12.5kg(100％盐酸)/m3树脂、14.6kg(100％氢氧化钠)/m3树脂。经各项费用累计，使用增效剂，单套树脂再生费用由原来的约7500元，降低至约3900元，节省3600元/次。
进一步，为了验证树脂使用增效剂后性能变化，分别取未使用前阴、阳树脂，10次使用该剂量增效剂后阴、阳树脂进行全参数性能分析：相对于未使用前，使用增效剂后再生交换容量提升13.1％，树脂中有机物和全铁含量平均分别下降约为6.6％、8.6％，未发现树脂性能：渗磨圆球率或强度，水分、总交换离子基团，粒径分布，可降解率出现明显下降或变化，证明增效剂不仅能够较好提升树脂的清洗和再生效率，还不对树脂产生不利影响，其药品性能与树脂兼容，不会影响树脂的使用寿命。
以上所述仅为本发明的三种实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种水处理离子交换树脂用清洗和再生增效剂，其特征在于：增效剂由水和活性物质组成，所述的活性物质的质量浓度分别为：十八烷基磺酸铵500mg/L～800mg/L、聚丙烯酸酯钠300mg/L～500mg/L、乙二胺四乙酸二铵300mg/L～400mg/L、甲基丙烯酸铵50mg/L～100mg/L和环己六醇磷酸酯30mg/L～50mg/L。
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