CN112717904A - 一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，将吸附饱和后的树脂依次经过盐水置换、高压空气冲洗、酸洗。本发明复苏工艺能够去除双极膜预处理系统中树脂吸附饱和后再次复苏时，树脂表面附着的各种二价金属离子沉淀、单糖等，具有复苏时间短、复苏效率高、复苏工艺简单、设备需求量少等优点。

Description

一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法
技术领域
本发明涉及离子交换树脂技术领域，具体涉及一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法。
背景技术
离子交换树脂是目前水处理、食品、制药、化学和石油化学工业等领域中使用最为普遍的高分子材料。离子交换树脂在运行过程中，会受到预处理系统供水杂质的影响，离子交换树脂会发生污染，如阳树脂在使用过程中，会受悬浮物、铁、铝、硫酸钙、油脂类等物质的污染，强碱性阴树脂则会受到有机物、胶体硅、铁的化合物等杂质的污染。树脂污染后会造成树脂的离子交换容量明显下降，严重的甚至会下降到1/3以下，这样会造成周期运行时间会明显缩短，出水水质不达标、使用周期短、再生药剂消耗耗升高等问题。
双极膜作为粘胶短纤行业中处理富余硫酸钠的新兴绿色环保技术，其对硫酸钠溶液的质量要求较高，采用离子交换树脂吸附硫酸钠溶液中的二价金属离子和硬度(钙、镁)是最高效的手段。但是树脂在吸附饱和之后并会大大的丧失其离子交换能力，因此需要对树脂进行复苏处理，现有工艺通常采用解毒剂、再生剂对树脂进行浸泡，存在着树脂的复苏时间长，复苏质量不理想的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有工艺通常采用解毒剂、再生剂对树脂进行浸泡，树脂的复苏时间长，复苏质量不理想，目的在于提供一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，能够去除双极膜预处理系统中树脂吸附饱和后再次复苏时，树脂表面附着的各种二价金属离子沉淀、单糖等，具有复苏时间短、复苏效率高等优点。
本发明通过下述技术方案实现：
一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，将吸附饱和后的树脂依次经过盐水置换、高压空气冲洗、酸洗。
本发明树脂复苏工艺，采用盐水置换冲洗、高压空气冲洗、酸洗对吸附饱和的树脂进行处理，首先，盐水置换冲洗能够稀释树脂塔内的硫酸钠溶液的浓度，防止硫酸钠结晶附着在树脂表面，影响清洗，同时能够去除树脂表面附着的氢氧化钙、氢氧化锌、氢氧化镁等杂质，从而提高后续树脂复苏时离子交换速率；其次，高压空气冲洗，利用树脂、水、空气的相互摩擦和震荡作用，能够分离树脂表面的COD和硫酸钠溶液中的二价金属离子与氢氧化钠反应所产生的絮状物沉淀，从而为后续采用酸洗复苏再生树脂提供条件；最后，用酸进行冲洗，利用酸液内部大量游离的氢离子来置换吸附饱和树脂基团内部的大量锌离子和少量钙镁离子，最后实现树脂的复苏(再生)；由于盐水置换和高压空气冲洗，大大提高了氢离子与锌离子、钙镁离子的交换速率。
盐水置换具体为：将树脂塔内硫酸钠溶液排尽，并采用12-15m3/小时的除盐水从树脂塔底部通入，冲洗树脂4-6小时，冲洗完成后保水。
高压空气冲洗具体为：采用空气压缩机将压缩后的空气通入树脂塔底部，树脂塔底部均布有3个进气口，内部分布有空气均匀分布器，空气压力2-4bar，通入时间为1.5小时，空气从树脂塔顶部排出。
酸洗具体为：采用浓度4.5-8.5％，总量40-80m3的稀硫酸溶液，以12-15m3/小时速度从树脂塔底部通入，从顶部出水口排出，持续时间5-6小时。
酸洗后还包括水洗和碱洗。
水洗具体为：将树脂塔内的稀酸水排尽，采用12-15m3/小时的除盐水从树脂塔底部通入，直至树脂塔出水至中性即可，需要约8小时。
碱洗具体为：采用浓度为4.5-8.5％，总量为26-40m3的氢氧化钠溶液，以12-15m3/小时的速度从树脂塔底部通入，直到树脂塔内部PH调至9-10，完成树脂再生，需要约8小时。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，采用盐水置换、压缩空气冲洗和酸洗，能够去除附着在树脂表面和树脂基团中的粘胶纤维生产的纺丝工序中产生的富余硫酸钠中的杂质，达到双极膜预处理树脂的循环吸附使用，整个树脂再生周期只需约30小时，缩短常规树脂再生时间，提高树脂复苏的质量，且复苏后树脂吸附能力能够恢复到99％以上(在树脂的进料相同、杂质含量相同情况下，复苏前使用周期和复苏后使用周期的差值<1％)；
2、本发明一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，盐水置换冲洗能够稀释树脂塔内的硫酸钠溶液的浓度，防止硫酸钠结晶附着在树脂表面，影响清洗，同时能够去除树脂表面附着的氢氧化钙、氢氧化锌、氢氧化镁等杂质，从而提高后续树脂复苏时离子交换速率；
3、本发明一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，高压空气冲洗利用树脂、水、空气的相互摩擦和震荡作用，能够分离树脂表面的COD和硫酸钠溶液中的二价金属离子与氢氧化钠反应所产生的絮状物沉淀，从而为后续采用酸洗复苏再生树脂提供条件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，将吸附饱和后的树脂依次经过盐水置换、高压空气冲洗、酸洗。
本发明复苏工艺能够去除双极膜预处理系统中树脂吸附饱和后再次复苏时，树脂表面附着的各种二价金属离子沉淀、单糖等，具有复苏时间短、复苏效率高、复苏工艺简单、设备需求量少等优点，其复苏原料均可由双极膜系统提供。
本发明树脂复苏工艺，采用盐水置换冲洗、高压空气冲洗、酸洗对吸附饱和的树脂进行处理，首先，盐水置换冲洗能够稀释树脂塔内的硫酸钠溶液的浓度，防止硫酸钠结晶附着在树脂表面，影响清洗，同时能够去除树脂表面附着的氢氧化钙、氢氧化锌、氢氧化镁等杂质，从而提高后续树脂复苏时离子交换速率；其次，高压空气冲洗，利用树脂、水、空气的相互摩擦和震荡作用，能够分离树脂表面的COD和硫酸钠溶液中的二价金属离子与氢氧化钠反应所产生的絮状物沉淀，从而为后续采用酸洗复苏再生树脂提供条件；最后，用酸进行冲洗，利用酸液内部大量游离的氢离子来置换吸附饱和树脂基团内部的大量锌离子和少量钙镁离子，最后实现树脂的复苏；由于盐水置换和高压空气冲洗，大大提高了氢离子与锌离子、钙镁离子的交换速率。
盐水置换具体为：将树脂塔内硫酸钠溶液排尽，并采用12-15m3/小时的除盐水从树脂塔底部通入，冲洗树脂4-6小时，冲洗完成后保水。
高压空气冲洗具体为：采用空气压缩机将压缩后的空气通入树脂塔底部，树脂塔底部均布有3个进气口，内部分布有空气均匀分布器，空气压力2-4bar，通入时间为1.5小时，空气从树脂塔顶部排出。
酸洗具体为：采用浓度4.5-8.5％，总量40-80m3的稀硫酸溶液，以12-15m3/小时速度从树脂塔底部通入，从顶部出水口排出，持续时间5-6小时。
酸洗后还包括水洗和碱洗。
水洗具体为：将树脂塔内的稀酸水排尽，采用12-15m3/小时的除盐水从树脂塔底部通入，直至树脂塔出水至中性即可，需要约8小时。
碱洗具体为：采用浓度为4.5-8.5％，总量为26-40m3的氢氧化钠溶液，以12-15m3/小时的速度从树脂塔底部通入，直到树脂塔内部PH调至9-10，完成树脂再生，需要约8小时。
通过本发明方法进行复苏后的树脂，在树脂的进料相同、杂质含量相同情况下，复苏后的使用周期与树脂在复苏前的使用周期大致相同，复苏率到达99％，没有出现的衰减情况，本发明树脂的复苏率远远的高于现有采用解毒剂、再生剂对树脂进行浸泡的工艺，具有复苏时间短、复苏效率高等优点。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，其特征在于，将吸附饱和后的树脂依次经过盐水置换、高压空气冲洗、酸洗。
2.根据权利要求1所述的一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，其特征在于，盐水置换具体为：将树脂塔内硫酸钠溶液排尽，并采用12-15m3/小时的除盐水从树脂塔底部通入，冲洗树脂4-6小时，冲洗完成后保水。
3.根据权利要求1所述的一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，其特征在于，高压空气冲洗具体为：采用空气压缩机将压缩后的空气通入树脂塔底部，树脂塔底部均布有3个进气口，内部分布有空气均匀分布器，空气压力2-4bar，通入时间为1.5小时，空气从树脂塔顶部排出。
4.根据权利要求1所述的一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，其特征在于，酸洗具体为：采用浓度4.5-8.5％的稀硫酸溶液，以12-15m3/小时速度从树脂塔底部通入，从顶部出水口排出，持续时间5-6小时。
5.根据权利要求1所述的一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，其特征在于，酸洗后还包括水洗和碱洗。
6.根据权利要求5所述的一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，其特征在于，水洗具体为：将树脂塔内的稀酸水排尽，采用12-15m3方/小时的除盐水从树脂塔底部通入，直至树脂塔出水至中性即可。
7.根据权利要求5所述的一种双极膜预处理工艺树脂活性剂复苏工艺方法，其特征在于，碱洗具体为：采用浓度为4.5-8.5％的氢氧化钠溶液，以12-15m3/小时的速度从树脂塔底部通入，直到树脂塔内部PH调至9-10，完成树脂再生。
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