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简要概述复床树脂体外电再生原理

作者:漂莱特   来源:英国漂莱特树脂   发布时间:2012-11-10 15:19:23

  复床树脂是指阳树脂和阴树脂分置于两个设备中,一为阳床,另一为阴床,以区别于这两种树脂混合同置于一个设备中的混床。又由于复床在水处理系统流程中位置靠前,承担绝大部分脱盐负载,所以与混床相比,其电再生有不同的特点。

  

产品背景图1.jpg

 

  1— 阴膜;2—阳膜;3—下部失效阳树脂;4—中部已部分再生的阳树脂;5—上部已再生阳树脂;6—双极膜; 7—上部已再生阴树脂;8—中部已部分再生的阴树脂;9—下部失效阴树脂。

  复床树脂与混床树脂相比,其体外电再生器的区别在于:复床树脂电再生器膜对构成中增添了双极膜,这相当于在混床树脂电再生室中间插了双极膜,将其一分为二,一变为复床中阳床树脂电再生室,另一变为复床中阴床树脂电再生室。这时,在直流电场作用下,水电离所产生的H+和OH-离子,分别进入各自的阳、阴离子再生室,与相应的失效树脂发生交换反应,使失效树脂相应转化为H型和OH型,实现电再生。同时,又避免发生对树脂电再生过程有危害的副反应,因为复床位于脱盐系统的前端,失效阳床树脂除了吸着了水中所含的大部分离子外,还吸着了水中所含的全部Ca2+ 和Mg2+ 离子,如果将这种树脂送入原来的混床电再生室中,那么电再生时水电离所生成的H+ 离子可与树脂上所含Ca2+、Mg2+和Na+ 离子交换,交换下来的Ca2+和Mg2+离子就可能与水电离所生成的OH-离子发生反应,生成Ca(OH)2或Mg(OH)2沉淀,覆盖在树脂或膜的表面,堵塞孔道,影响后续的离子迁移、扩散和交换过程,最终使树脂电再生难以持续下去。

  所谓双极膜是由阴离子交换树脂层、阳离子交换树脂层和中间界面亲水层所组成,在直流电场的作用下,它能将水直接电离为H+和OH-离子,并受电场力作用形成彼此反向的离子流。因此将一张双极膜插在原一个混床树脂再生室中间,就可将其分成复床再生用阴、阳床树脂各自再生的两个电再生室。只要将失效阳床的阳树脂和失效阴床的阴树脂,分别送入各自的阴、阳树脂体外电再生室,经一定再生时间,就能获得再生程度与酸碱化学再生相媲美的新鲜再生树脂。在树脂流动情况下,复床动态体外电再生原理示意图。

  复床离子交换树脂电再生器主要包括膜堆、电极装置和端部夹紧装置三部分,膜堆的基本单元为膜对,膜堆由若干个膜对组合而成,每个膜对依次有阴离子交换膜、阴床树脂电再生空心隔板、双极膜、阳床树脂电再生空心隔板、阳离子交换膜和浓水室空心隔板各1张按固定的程序交替排列组成。在阴床和阳床树脂电再生室的人口,分别与失效的阴床和阳床树脂出口相连接,用纯水按水力输送法将失效阴、阳树脂分别送入阴床树脂电再生室空心隔板和阳床树脂电再生室空心隔板的空腔中,直至树脂填满再生室为止。浓水室空心隔板空腔中已填满导电树脂、以降低树脂电再生器工作时浓水室的电阻。阴床树脂电再生室空心隔板厚为10~20mm;阳床树脂电再生室空心隔板厚为10~20mm;浓水室空心隔板厚为5mm。这些隔板均用硬质聚丙烯制成。阴离子交换膜和阳离交换膜可用异相膜制成,这种膜和双极膜均为柔性材料;它们与上述刚性隔板压紧在一起,靠膜的形变,达到密封,不漏水。并联排列的膜对数越多,单台复床离子交换树脂电再生器可电再生失效树脂的数量就越大。

  电极装置设置在膜堆外侧两端,包括正电极隔板、正电极、正电极室、负电极、负电极室和负电极室隔板。夹紧装置设置在电极装量外侧两端,包括左右夹紧板以及16对螺栓,按一定顺序拧紧螺栓上的螺母,就可将若干个膜对、电极隔板和左右夹紧板压紧成一个整体装置。

  因此,在膜对复床树脂或膜(特别是双极膜)与水的界面上,因极化作用发生水的电离,水电离所生成的H+和OH-离子,分别与失效树脂上的离子发生交换反应,同时,从失效阴树脂上交换下来的这些离子,又受电场力的作用通过离子交换膜进入浓水室排出。最终失效树脂转换为H,OH型,得到电再生。

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