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摘要：即使反渗透技术在近几年来得到了巨大的发展，然而在水的进一步除盐方式当中，关键还是采用离子交换方法。离子交换树脂在反应一定周期后会失效，失效后再生效果的强弱不单单对离子交换器输出水的质量有很大的影响，同时在某个方面决定着离子交换器运行的经济效益。对影响离子交换器的再生效果原因实施了分析与运用，得到了显著的收益。同时研究怎样经由全部再生标准的优化试验得到最后再生数据，提高离子交换器一段时间内制水量，增强输出水的质量，让水处理装置实现低消耗和环境保护经济运行。
关键词：交换器；离子交换树脂；再生效果
现如今全球的电力正在向大机组、大容量、大数据角度发展，它的目标是预防锅炉和它附属汽水设备里面的结垢与腐蚀，保障蒸汽品质，保障汽轮机的平稳工作，减少锅炉的排污损失，增加经济收益。高速度、污染少、能源消耗低以及生产所需费用少的水处理装置变成了研发关键。全球各国在水处理工艺方面一直在进行优化，为得到高密度与准确度的水，得到高质量的蒸汽。离子交换技术还发挥着它无法取替的功能，一般身为超滤，反渗透以后的精处理。
１离子交换树脂的化学性能
从化学角度上来看，离子交换反应具有一定的可逆性，其可逆性让离子交换树脂能够重复利用，同时也是离子交换反应在工业生产应用上的根本。
混合床的阴阳离子交换树脂处在平衡混合情况，错综排序，能够看成多级式复床，阴阳离子交换反应共同进行，离子交换反应生成的Ｈ+与OH-在交换容器里面立刻发生中和反应，没有反离子的影响，故而出水纯度较高。树脂失去效应之后，先把两个树脂进行分离，接着分别再生，最后再进行混合。离子交换树脂再生能力通常用再生交换含量来体现，也就是在一定的再生剂量背景下所获取的交换容量，证明树脂有化学基团再生复原的程度。再生交换容量是整体交换容量50%~90%，让树脂的功能回复至最科学有效的再生能力，往往控制水平回复程度是70%~80%。对再生效果产生干扰的原因有很多，关键和树脂的失去效应程度，再生液的纯度、浓度、温度、流动速度和许多人为原因相关联。
２干扰离子交换树脂再生效果原因
2.1择取恰当的再生方法
一般情况下，逆流再生的成效比顺流再生成效强，动态再生比静态再生强。顺流再生即便设备简易，操控便捷，可是再生成效无法达到预期的效果。逆流再生的时候再生液自下到上，先和底部还没有彻底失去效应的树脂触碰，让底部树脂获得良好的再生程度，在工作的时候，原水先触碰上部再生程度不高的树脂，能够让离子交换反应向交换方向进行。水里的离子通过交换之后而慢慢减小，最终，离子浓度不高的水触碰底部再生程度不低的树脂，进而保障了出水的水质。经过多次试验，梳理出逆流再生的再生剂比消耗少，能够节省大约30%的再生剂；出水的质量较好；生水消耗量能够节省大约40%，排放的再生废弃液体浓度不高，降低对天然水资源的污染程度；在一样的再生标准下，其工作交换容量高出大约20%。
2.2再生剂的选取
对再生剂的选取需要在整体上进行考虑，不但应当考虑到水处理的流程及工艺，离子种类，再生效果，还应当考虑到运用的经济性与货源的提供状况。钠元素强酸性阳树脂应当用10%上下的氯化钠溶液再生，用药量为其交换容量的２倍；Ｈ型强酸性树脂用强酸再生，最好是选择盐酸，依照测试结果，都运用４倍理论量的再生剂，再生条件相同的状况下，盐酸要比硫酸提高强酸树脂的交换率43%——51%之间，用硫酸的时候应当预防被树脂吸附的钙和硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。
氯元素型强碱性阴树脂，关键以氯化钠溶液来再生，注入少量的碱可以帮助把树脂吸附的色素与有机物溶解并排出去，所以一般情况下运用含10%的氯化钠和0.2%氢氧化钠的混合液再生，一般用量是1升树脂用15g氯化钠，和4g氢氧化钠。氢氧型强碱性阴树脂就用大概4%氢氧化钠溶液再生，能够提升除硅水平。但是碳酸钠、氢氧化钠因为碱性较低，无法替代树脂中的阴离子，特别是偏硅酸导致水里面残留大量阴离子，从而影响出水的质量。
2.3再生剂的用量和浓度
（1）从理论角度而言，再生剂用量需要和树脂工作交换容量相当，这是因为交换是等物质的量实施的。客观事实上，交换反应具有一定的可逆性，正常实践用量都会超过理论用量。再生剂的实际耗用再生剂量与所需理论再生剂量之比提高，能够提升交换树脂的再生程度，对阴树脂的去硅成效特别明显，可是在实际耗用再生剂量与所需理论再生剂量之比提高至某个程度之后，再进一步提高实际耗用再生剂量与所需理论再生剂量之比，再生程度的提升不多，故而，经济验收需要把再生剂实际耗用再生剂量与所需理论再生剂量之比和作业交换容量融合到一起，在维持很好的工作交换容量下，尽可能的减少再生剂实际耗用再生剂量与所需理论再生剂量之比。实践操控过程当中，一般再生剂用量是理论用量的双倍甚至三倍，树脂的工作业交换容量能够回复至原始的70%，甚至回复至90%。针对弱酸性、弱碱性树脂仅超过理论量就可以，故而阴阳床运用强弱树脂配备的双层床是相对而言比较节约的。在计算交换器树脂的再生剂实际耗用再生剂量和所需理论再生剂量之比的时候，并不是仅仅的用每次再生过程当中再生剂的用量来评估的，需要依照再生之后的工作时间范围内树脂发挥的工交容量来算出以前用酸量的效果的。
（2）再生液的浓度对再生程度的影响是极大的，在再生剂用量相同的时候，在一定领域里面，再生程度随再生液浓度的提高而提升，再生液浓度达到某一值的时候，再生之后交换剂的交换容量能够达到一个顶峰。可是再生液的浓度大于最高值的时候，再生程度却减小了。并且，再生液的浓度过高的时候，溶液里面的反离子对树脂表面的双电层出现压缩功能，同时再生剂浓度越高随之出现的再生产物的浓度也提高，反离子的影响功能严重，这些都不利于再生反应的实施，比如再生液浓度太少就将会出现再生不完全，工作时间短，再生次数与水耗提高，不但加重工作人员的工作任务还让运行工作所需费用提高。故而制造上需要经由试验有效的控制再生剂的浓度。
阳离子交换树脂用氯化钠的浓度控制在3%～5%，阴离子交换树脂用氢氧化钠的浓度控制在2%~4%。
经由试验可以获取经验，再生强酸性阳离子交换树脂的时候，用氯化钠作再生剂能够先稀后浓实施再生，每次先把所用氯化钠总数的25%可配比成3%的浓度再生，今后不断提高浓度，最终２５％的氯化钠可配比较高浓度５％～８％来再生。再生强碱性阴离子交换树脂的时候，用氢氧化钠当再生剂能够先浓后稀实施再生，每次先把所用氢氧化钠总数的50%可配比成2%的浓度，以5m/h的流动速度经由交换树脂，接着把剩余的氢氧化钠配比成0.2%的浓度，以很高的流动速度经由交换树脂。
2.4再生剂的温度及流动速度
再生液的流动速度指的是再生液经由树脂层的速率。在再生过程当中为了让离子交换反应向利于再生的方向进行，从离子平衡方向而言，应当实现一定的流动速度随时把再生废弃液体排出，不然，滞留在交换容器里面的再生产物会干扰反应的实施，让树脂无法得到完全的再生，比如速度太快再生周期不长，将使得再生剂用量提高，再生成效一样较差。速度太快，将对树脂产生搅动出现乱层情况，破坏本来形成的再生梯度。
故而，再生液的流动速度不可以低于3m/h，无顶压逆流再生交换器当中，压脂层厚度大概20cm，阳树脂的流动速度应当控制在6m/h上下，阴树脂则最好在低流动速度下再生，正常在4m/h最佳。假设压脂层再高，那么流动速度需要对应的提升。还能够利用先快后慢或先慢后快的方式，用来彻底发挥再生剂的作用。
2.5再生剂的纯度
再生剂的纯度对交换树脂的再生程度与出水质量具有一定的关联性，假设再生剂质量不佳，其中存在许多杂质离子，特别是存在交换“反离子”，再生程度将变弱，出水质量同样将被影响。铁污染阴离子交换树脂后，树脂作用明显减弱，同时很难让树脂恢复曾经的功能。离子膜烧碱还能够延续树脂的运用时长，增加树脂的工作交换容量，提高实际制水量与延续装置的使用年限和降低对环境造成的污染。除此之外，含盐量高的烧碱，在温度较低的环境条件下，比如冬天，将产生盐类析出结晶，堵塞管道，阀门，给再生或运行引入很大麻烦与影响。择取良好的再生剂，做好进货时含盐量的检测是特别关键的。除此之外，再生碱液的纯度容易受到铁化合物、空气等干扰，导致纯度减小。碱里面的铁杂质正常是在制碱、溶解、储存、输送等过程当中由铁质容器溶解带入，故而溶解槽、储存器等设备和输送管道需要按时清洁与采用衬塑的方式来解决，用来预防碱液当中引带铁杂质。碱和空气接触后，氢氧化钠要吸收空气中的二氧化碳生成碳酸盐，进而减小氢氧化钠的纯度，和空气接触时间越长，其纯度降得越低。
2.6设备及人员操作
交换器内部设备是否有效，是提升再生速度、减少单耗的关键点。离子交换器的中排设备需要布水平均，没有发生形变；上部设备应当水平，缝隙大小相同；中排以上有至少200cm的压脂层，方能够减少乱层情况发生；并且，为保确保反洗的时候离子交换层能得以充分展开度，同时确保细小树脂不被冲跑，交换层表面到布水设备需要保存类似交换层高度50%~100%的水垫层；交换器外部需要设有方便查看反洗分层状况的有机玻璃查看孔；内部设备没有致使偏流的原因。再生或能运行时，要多加注意离子交换器内部离子交换树脂是否流失或者树脂层高度减少，树脂减少会导致离子交换树脂的工作交换容量减少，再生后离子交换器运行周期将减少。
在离子交换再生过程中，尤其是混合离子交换器，特别要注意反洗分层操作，在不跑树脂的前提下，尽量将阴阳树脂擦洗干净，将在运行时沉积在树脂表面上的污垢除去，分层时阴阳树脂分界面要分明。其次是混合要充分，使整个混合离子交换器中阴阳树脂能均匀地混合在一起。再整个再生的过程中，工作人员要了解操作规程里面所有再生步骤的具体条件，同时严谨根据最佳数据实施控制，检查各阀门的严密程度，严防漏酸漏碱。保证并不断的提高离子交换器的再生效率。
３结束语
现如今，强化锅炉水处理工作，保障锅炉顺利运行的可靠性，提高离子交换树脂的再生品质，是所有运用离子交换树脂的单位需要马上处理的难题，假设再生质量不佳，会使得交换树脂不断再生，减少使用周期，提高酸碱废液的排放，产生环境污染。对交换器的再生要求的规定几乎都是依照对交换器作用的理论实施的研发，理论与实践存在很大的差异。在实践运行过程当中干扰交换器再生原因有很多，应当获取最佳的再生方式应对通过具体实验进一步优化，在优化过程中每改变其中一个再生要求的时候，都应当稳定剩余要求不变实施三个以上周期的运转，等到运行结果平稳之后，接着依照要求变更之后的运行周期的整体结果来整体的实施统计与分析，选取最佳的再生数据。
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