專利名稱：工業(yè)水處理中受污染的凝膠型強堿陰樹脂復(fù)蘇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種水處理的輔助技術(shù)，具體地說是一種工業(yè)水處理中受污染的凝膠型強堿陰樹脂復(fù)蘇技術(shù)。
背景技術(shù)：
離子交換樹脂廣泛應(yīng)用于電力、電子、醫(yī)藥、食品等各個領(lǐng)域的水處理工藝中，用于制取各種軟化水、純水和超純水，且常采用“強酸型陽離子樹脂-脫氣-強堿型陰離子樹脂”復(fù)合除鹽工藝，即預(yù)處理后的進水先經(jīng)過強酸陽床樹脂，去除鈣、鎂、鈉等陽離子，出水為酸性水，隨后通過除二氧化碳器去除CO2，最后由陰床去除水中硫酸根、氯離子、碳酸氫根、硅酸根等陰離子。
對于地表水，通常采用混凝、沉淀、過濾、活性炭吸附的常規(guī)處理工藝。該工藝主要去除水源水中的懸浮物和膠體物質(zhì)，以出水濁度、色度和鐵錳含量作為控制目標，但對腐殖酸、富里酸等天然有機物和人工合成的各種有機化合污染物去除率較低，以至在經(jīng)歷預(yù)處理后，仍有一定量的化合污染物進入陰床，使其受到污染。
強堿陰樹脂被污染后，從外觀上看顏色逐步加深，交換容量下降，正洗水量增加，出水電導(dǎo)率增加，出水有機物和二氧化硅含量增大。樹脂的交換容量下降，制水周期縮短，增加了再生的次數(shù)和再生藥劑的用量，頻繁再生也將影響生產(chǎn)工藝的正常運行。此外，脫鹽水主要供給中壓和高壓鍋爐，產(chǎn)生蒸汽推動汽輪機運轉(zhuǎn)。水中的有機物進入鍋爐后熱分解為碳酸、甲酸、乙酸、丙酸，對汽輪機葉片和鍋爐材料引起腐蝕。硅進入鍋爐后，在高溫的條件形成硅垢，使鍋爐受熱不均而引發(fā)事故。
隨著工業(yè)水源水中污染物種類和濃度的增加，工業(yè)水處理中通常所采用的強堿陰樹脂受到污染的情況越來越復(fù)雜，常規(guī)的再生工藝已很難有效地恢復(fù)樹脂的交換容量。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能在不影響生產(chǎn)正常運行的前提條件下，短時間內(nèi)復(fù)蘇陰樹脂，使陰樹脂復(fù)蘇后的交換容量接近新樹脂的水平，降低再生堿耗的工業(yè)水處理中受污染的凝膠型強堿陰樹脂復(fù)蘇方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的第一步檢測機械強度檢測樹脂的耐磨率和磨后圓球率，選擇耐磨率大于85％、磨后圓球率大于75％的樹脂進行進行復(fù)蘇處理；
第二步受污樹脂污染類型的鑒別取少量樹脂放入試管中，再注入兩倍樹脂體積的水，經(jīng)振蕩后，用分光光度法確定油污染程度；取少量樹脂放入試管中，用6mol/L濃鹽酸浸泡樹脂30分鐘，取出一部分酸液，向其中滴加飽和亞鐵氰化鉀，確定樹脂受到鐵污染程度；取少量樹脂放入試管，用10％的氯化鈉溶液浸泡處理20-30分鐘，再用10％NaCL與4％NaOH混合液500ml在40℃條件下，浸泡濕樹脂24小時，測浸泡液的總有機碳(TOC)或COD，確定樹脂受到有機物的污染程度；第三步污染樹脂復(fù)蘇根據(jù)第二步鑒別出的樹脂污染類型，按照除油污染、除鐵污染、除有機污染的順序，選擇按照下列一種或者是一種以上方法依次進行復(fù)蘇處理1、油污染的處理方法樹脂先用濃度為8％的NaCl溶液進行再生，在40-50℃溫度下用0.1％-0.2％非離子表面活性劑FL-9(聚三氟氯乙烯)作為復(fù)蘇液進行除油，復(fù)蘇液的總體積為樹脂體積的2倍，處理后倒出復(fù)蘇廢液，將復(fù)蘇后的樹脂用純水沖洗干凈。
2、鐵污染的處理方法(1)用濃度為10％、溫度為40±2℃的氯化鈉，對樹脂進行循環(huán)處理2小時，排放廢液，再用脫鹽水清洗2小時至出水接近中性；(2)用脫鹽水將陰樹脂床充滿，向濃度為10％的鹽酸中加亞硫酸鈉，使亞硫酸鈉濃度達到5％，在40±2℃溫度下，對樹脂進行循環(huán)4小時后排放廢液，用脫鹽水清洗2小時至出水接近中性。
3、有機污染樹脂的處理方法輕度有機污染的處理方法配制濃度為4％的氫氧化鈉溶液和10％的氯化鈉溶液等體積混合液，并在其中配入0.4％Tritonx-100(非離子表面活性劑，又稱聚氧乙烯叔辛基酚)輔助藥劑，形成復(fù)蘇液，在40℃的條件下用復(fù)蘇液對樹脂循環(huán)處理8-12小時。
重度有機污染樹脂的處理方法4％NaOH與10％NaCL的等體積混合液混合液中配入有效氯濃度為0.5％的次氯酸鈉或4％NaOH與10％NaCL等體積混合液中配入1％的雙氧水形成復(fù)蘇液，用復(fù)蘇液對樹脂進行循環(huán)復(fù)蘇處理4小時。
循環(huán)復(fù)蘇處理的工藝流程為將受污染樹脂陰床的下入口與計量泵、白鋼槽、反沖洗罐相連，反沖洗罐的上入口與受污染樹脂陰床上出口相連組成復(fù)蘇循環(huán)系統(tǒng)。
本發(fā)明的方法在不影響正常生產(chǎn)的情況下對生產(chǎn)車間的受污染凝膠型強堿型陰離子樹脂進行復(fù)蘇處理。根據(jù)樹脂不同的受污染情況，提出相應(yīng)的樹脂復(fù)蘇辦法。針對陰離子樹脂較難復(fù)蘇的有機物污染，提出獨特的復(fù)蘇技術(shù)。在鹽堿混合液(4％NaOH與10％NaCL)中配入有效氯濃度為0.5％的次氯酸鈉或在鹽堿混合液(4％NaOH與10％NaCL)配入1％的雙氧水形成復(fù)蘇液有高效的除受有機物污染樹脂的能力，歷時較短且復(fù)蘇后樹脂接近新樹脂的產(chǎn)水能力。
隨著工業(yè)水源水中污染物種類和濃度的增加，工業(yè)水處理中通常所采用的強堿陰樹脂受到污染的情況越來越復(fù)雜，常規(guī)的再生工藝已很難有效地恢復(fù)樹脂的交換容量，污染嚴重的樹脂需要采用復(fù)蘇技術(shù)恢復(fù)其交換容量?？紤]到新購樹脂價格較高(約2.5萬元/噸)，如采用經(jīng)濟高效的復(fù)蘇技術(shù)對受污染樹脂進行交換容量的恢復(fù)，將節(jié)省大量的制水費用。本技術(shù)通過多年的研究，詳細分析了受污染強堿型陰離子樹脂的污染特征和污染類型，針對受污染樹脂受污染特點，提出高效經(jīng)濟的受污染樹脂復(fù)蘇方法，并提出不影響正常生產(chǎn)的復(fù)蘇技術(shù)，生產(chǎn)應(yīng)用證明本技術(shù)經(jīng)濟高效，復(fù)蘇陰樹脂平均3100元/噸。


附圖是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
(五)具體實施方案下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細的描述將受污染樹脂陰床1的下入口與計量泵4、白鋼槽3、反沖洗罐2的下出口相連，反沖洗罐的上入口與受污染樹脂陰床上出口相連組成復(fù)蘇循環(huán)系統(tǒng)。
白鋼槽底部設(shè)有電加熱裝置和溫度控制儀，用于調(diào)整復(fù)蘇液的溫度，借助水處理車間用于樹脂反沖洗的鋼罐調(diào)節(jié)復(fù)蘇液容積，復(fù)蘇溶液的總體積約為樹脂體積的2倍。在白鋼槽中配復(fù)蘇液，用計量泵將復(fù)蘇液打入陰床，循環(huán)經(jīng)反洗罐回到白鋼槽，在白鋼槽中加熱恢復(fù)復(fù)蘇液的溫度。復(fù)蘇結(jié)束，用脫鹽水沖洗陰床至出水清澈，用正常再生藥劑兩倍的量進行再生，進行新樹脂床和復(fù)蘇后舊樹脂出水指標的比較。
第一步檢測機械強度按中華人民共和國石油化學(xué)工業(yè)部部標準(HG 2-886-76)檢測樹脂的耐磨率和磨后圓球率。當(dāng)樹脂耐磨率大于85％，磨后圓球率大于75％時，樹脂機械強度滿足使用要求，即樹脂結(jié)構(gòu)完好，有復(fù)蘇受污染樹脂的價值。
第二步受污樹脂的除污染順序和污染類型的鑒別陰樹脂常受污染類型為油污染、鐵污染和有機物污染，首先要鑒別樹脂的污染類型。如是復(fù)合污染，其除污染順序是除油、除鐵和除有機物污染物，如是單一污染，則選用以下相應(yīng)的復(fù)蘇技術(shù)即可。
將樹脂去除少量放入試管，再注入兩倍樹脂體積的水，經(jīng)激烈振蕩后觀察水面是否出現(xiàn)“彩虹”，初步判斷油污染程度，再用分光光度法確定油污染程度。
將樹脂去除少量放入試管，用6mol/L濃鹽酸浸泡樹脂30分鐘，取出一部分酸液，向其中滴加飽和亞鐵氰化鉀，當(dāng)有不同程度的普魯士藍沉淀時，可認定樹脂受到鐵污染程度。
將樹脂去除少量放入試管，用10％的氯化鈉溶液處理，振蕩后觀察鹽水的顏色初步判段受有機污染程度，再用10％NaCL與4％NaOH混合液500ml在40℃條件下，浸泡濕樹脂24小時，測浸泡液的總有機碳(TOC)或COD，來認定樹脂受到有機物的污染程度。
第三步污染樹脂復(fù)蘇根據(jù)是單獨油污染、鐵污染或者是有機污染，還是他們中的兩種或者是三種混合污染選擇下列的一種、兩種或者是三種方法，按照先除油污染、再除鐵污染，最后除有機污染的順序依次進行復(fù)蘇處理油污染的復(fù)蘇方法樹脂先用8％的NaCl溶液進行再生，除去樹脂中的Ca2+和一部分鐵離子，防止在除油的過程中產(chǎn)生的Ca(OH)2沉淀污染樹脂。在40-50℃時先用0.1％-0.2％非離子表面活性劑FL-9(聚三氟氯乙烯)作為復(fù)蘇液除油。復(fù)蘇液的總體積為樹脂體積的2倍。在經(jīng)過一段時間的復(fù)蘇處理后，倒出復(fù)蘇廢液，將復(fù)蘇后的樹脂用純水沖洗干凈。
鐵污染的復(fù)蘇方法第一步，樹脂轉(zhuǎn)型。將氯化鈉加到白鋼槽中，加水調(diào)整氯化鈉的濃度到10％，保持溫度40±2℃，循環(huán)2小時排放廢液，用脫鹽水清洗2小時至出水接近中性。第二步，除鐵。用脫鹽水將陰床充滿，然后把33％的鹽酸加入白鋼槽內(nèi)，槽內(nèi)加水使鹽酸濃度達到10％。往槽內(nèi)加亞硫酸鈉，使其濃度達到5％。在40±2℃條件下，循環(huán)4小時后排放廢液，用脫鹽水清洗2小時至出水接近中性。
輕度有機污染樹脂的復(fù)蘇方法可采用鹽堿混合液復(fù)蘇，配制4％的氫氧化鈉溶液和10％的氯化鈉溶液等體積混合液，并在其中配入0.4％Tritonx-100(非離子表面活性劑，又稱聚氧乙烯叔辛基酚)輔助藥劑，形成復(fù)蘇液，在40℃的條件下復(fù)蘇8-12小時，復(fù)蘇方法見圖1。
重度有機污染樹脂的復(fù)蘇方法可采用化學(xué)氧化法復(fù)蘇，出現(xiàn)鐵污染時先用5％的亞硫酸鈉溶液除鐵。再配置復(fù)蘇液除有機物，鹽堿混合液(4％NaOH與10％NaCL)中配入有效氯濃度為0.5％的次氯酸鈉或鹽堿混合液(4％NaOH與10％NaCL)配入1％的雙氧水形成復(fù)蘇液，復(fù)蘇4小時即可。
具體復(fù)蘇過程舉例以復(fù)蘇15噸受有機物和鐵污染陰樹脂為例，復(fù)蘇溶液的總體積約為樹脂體積的2倍，先進行除鐵，后除有機物。
樹脂轉(zhuǎn)型。將6噸98％的氯化鈉加到白鋼槽中，加水調(diào)整氯化鈉的濃度到10％，保持溫度40±2℃，循環(huán)2小時排放廢液，用脫鹽水清洗2小時至出水接近中性。
除鐵。用脫鹽水將陰床充滿，然后把8.5噸33％的鹽酸加入白鋼槽內(nèi)，槽內(nèi)加水使鹽酸濃度達到10％。往槽內(nèi)加亞硫酸鈉，使其濃度達到5％。在40±2℃條件下，循環(huán)4小時后排放廢液，用脫鹽水清洗2小時至出水接近中性復(fù)蘇有機污染。將4％的氫氧化鈉打入陰床使陰床充滿，將3噸98％的氯化鈉加入白鋼槽內(nèi)，再加640kg次氯酸鈉，通過加水使槽內(nèi)氯化鈉的濃度為10％，和氫氧化鈉溶液混合次氯酸鈉有效氯的濃度為0.5％，在溫度為35±2℃的條件下，循環(huán)復(fù)蘇4小時，排放廢液。
除殘留氧化劑。將30噸3％的亞硫酸鈉溶液打入陰床使陰床充滿，保持2小時后，排放廢液。
投入運行。在以上四步完成后，用正常再生劑2倍的量進行再生，投入運行。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)水處理中受污染的凝膠型強堿陰樹脂復(fù)蘇方法，第一步檢測機械強度檢測樹脂的耐磨率和磨后圓球率，選擇耐磨率大于85％、磨后圓球率大于75％的樹脂進行進行復(fù)蘇處理；第二步受污樹脂污染類型的鑒別取少量樹脂放入試管中，再注入兩倍樹脂體積的水，經(jīng)振蕩后，用分光光度法確定油污染程度；取少量樹脂放入試管中，用6mol/L濃鹽酸浸泡樹脂30分鐘，取出一部分酸液，向其中滴加飽和亞鐵氰化鉀，確定樹脂受到鐵污染程度；取少量樹脂放入試管，用10％的氯化鈉溶液浸泡處理20-30分鐘，再用10％NaCL與4％NaOH混合液500ml在40℃條件下，浸泡濕樹脂24小時，測浸泡液的總有機碳(TOC)或COD，確定樹脂受到有機物的污染程度；第三步污染樹脂復(fù)蘇根據(jù)第二步鑒別出的樹脂污染類型，按照除油污染、除鐵污染、除有機污染的順序，選擇按照下列一種或者是一種以上方法依次進行復(fù)蘇處理A、油污染的處理方法樹脂先用濃度為8％的NaCl溶液進行再生，在40-50℃溫度下用0.1％-0.2％非離子表面活性劑FL-9(聚三氟氯乙烯)作為復(fù)蘇液進行除油，復(fù)蘇液的總體積為樹脂體積的2倍，處理后倒出復(fù)蘇廢液，將復(fù)蘇后的樹脂用純水沖洗干凈。B、鐵污染的處理方法(1)用濃度為10％、溫度為40±2℃的氯化鈉，對樹脂進行循環(huán)處理2小時，排放廢液，再用脫鹽水清洗2小時至出水接近中性；(2)用脫鹽水將陰樹脂床充滿，向濃度為10％的鹽酸中加亞硫酸鈉，使亞硫酸鈉濃度達到5％，在40±2℃溫度下，對樹脂進行循環(huán)4小時后排放廢液，用脫鹽水清洗2小時至出水接近中性。C、有機污染樹脂的處理方法輕度有機污染的處理方法配制濃度為4％的氫氧化鈉溶液和10％的氯化鈉溶液等體積混合液，并在其中配入0.4％Tritonx-100(非離子表面活性劑，又稱聚氧乙烯叔辛基酚)輔助藥劑，形成復(fù)蘇液，在40℃的條件下用復(fù)蘇液對樹脂循環(huán)處理8-12小時。重度有機污染樹脂的處理方法4％NaOH與10％NaCL的等體積混合液混合液中配入有效氯濃度為0.5％的次氯酸鈉或4％NaOH與10％NaCL等體積混合液中配入1％的雙氧水形成復(fù)蘇液，用復(fù)蘇液對樹脂進行循環(huán)復(fù)蘇處理4小時。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種工業(yè)水處理中受污染的凝膠型強堿陰樹脂復(fù)蘇方法。第一步檢測機械強度；第二步受污樹脂污染類型的鑒別；第三步根據(jù)第二步鑒別出的樹脂污染類型，按照除油污染、除鐵污染、除有機污染的順序，依次進行復(fù)蘇處理。將受污染樹脂陰床的下入口與計量泵、白鋼槽、反沖洗罐相連，反沖洗罐的上入口與受污染樹脂陰床上出口相連組成復(fù)蘇循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明的方法在不影響正常生產(chǎn)的情況下對生產(chǎn)車間的受污染凝膠型強堿型陰離子樹脂進行復(fù)蘇處理。根據(jù)樹脂不同的受污染情況，提出相應(yīng)的樹脂復(fù)蘇辦法。
文檔編號C02F1/42GK1724167SQ20051001003
公開日2006年1月25日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者李偉光, 陳志強, 陳希勇, 張險峰, 魏黎明 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)