[實用新型]一種失效離子交換樹脂的電再生裝置

無效

• 申請號: 201020241888.5
• 申請日: 2010-06-28
• 公開（公告）號: CN201722180U
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 周志軍;王斌斌
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;B01J49/00;C02F103/04
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本實用新型涉及離子交換樹脂的再生領域，尤其涉及一種逆流操作的超純水制造中失效離子交換樹脂的電再生裝置。

背景技術

超純水作為高品質的生產工藝用水、生產設備(高壓鍋爐)配套用水和分析實驗用水，大量用于制藥、生物、化工、電子、電力等工業部門，以及大學、醫院、科研院所、生物技術公司、各類檢測中心等社會發展領域。超純水廣泛用于分析實驗室、生物化工、微電子工業、半導體工業、發電工業、制藥行業和醫院。離子交換樹脂體外電再生是現有離子交換水處理的綠色工藝變革，非常適合于許多老廠改造和傳統一次性使用的拋光樹脂的回收利用。

目前，制備超純水的主流工藝是“反滲透和混床離子交換深度除鹽”集成工藝，混床離子交換柱都需要一用一備，以便有足夠時間再生因離子吸附飽和而失效的混床樹脂。再生過程為：先用純水對失效的混床離子交換樹脂反洗，讓混床樹脂中的陽樹脂和陰樹脂因比重差異而分層；接著分別用酸再生陽樹脂，用堿再生陰樹脂；之后，分別用純水沖洗干凈陽、陰樹脂，再用純水將兩種樹脂混合；最后還需要用大量純水正洗(從上到下流)混床樹脂3至10小時以上，才能逐步達到5～18MΩ·cm水質要求。因此，傳統工藝設備的生產過程不連續，其超純水水質不穩定、酸堿環境污染和設備腐蝕嚴重(因濃鹽酸揮發和堿腐蝕)、化學品(試劑級)和水資源(純水)浪費突出的固有缺陷無法避免。對于沒有專業人員和較大使用場地的用戶，使用傳統工藝設備十分不便。

電去離子EDI(Electrodeionization的縮寫)是將電滲析和離子交換技術有機結合的深度除鹽新工藝，是利用混合離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子，同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下，分別透過陰陽離子交換膜而被去除的過程。這一過程中離子交換樹脂是被電連續再生的。由于膜對兩邊加有電壓，水分子被電解為氫離子和氫氧根離子去再生樹脂，同時，被氫離子和氫氧根離子交換下的離子在電流的作用下，被遷移到濃水室而排放，從而實現連續再生連續使用的目的。因此不需要使用酸和堿再生混床樹脂，生產過程和環境清潔，節約水資源和化學品。這一新技術可以代替傳統的離子交換(DI)裝置，生產出10～18MΩ·cm高品質超純水。

EDI過程去離子的基本原理主要包括離子交換、直流電場下離子的選擇性遷移及樹脂的電再生三個方面。當進水流經樹脂再生室時，水中雜質離子與樹脂上的離子發生交換，吸附在樹脂顆粒上，由于每個樹脂顆粒和其它的樹脂顆粒緊挨著，使得樹脂再生室中的雜質離子可以在電場作用下遷移到膜表面，并透過膜進入濃水室，從而達到除去雜質離子的目的。與此同時水解離生成的H⁺和OH^-與失效樹脂的離子發生交換，使樹脂再生為H型和OH型。

申請號為96120791.4的中國實用新型專利公開了一種離子交換樹脂的電再生裝置，采用的是螺旋式結構。

中國實用新型專利ZL200420009028.3公開了一種復床離子交換樹脂失效后電再生的裝置，采用了膜法水處理和離子交換相結合的技術，在膜對構成中添加了雙極膜，再生裝置中設有同時存在的陰樹脂再生室、陽樹脂再生室。

上述裝置結構復雜，操作使用不夠方便。

發明內容

本實用新型提供了一種逆流操作的離子交換樹脂電再生裝置，結構簡單，處理樹脂再生效果明顯。

一種離子交換樹脂電再生裝置，包括膜堆、電極裝置和夾緊裝置，所述的膜堆由若干組膜對組成，每組膜對包括依次排列的下述組件：裝填有內部填充物的濃水室隔板、陰離子交換膜、裝填有失效樹脂的樹脂再生室隔板和陽離子交換膜；濃水室隔板的頂端設有濃水室出水孔，底端設有濃水室進水孔；樹脂再生室隔板的頂端設有樹脂進口和固定用的螺栓孔，可用樹脂進口密封塞封?。粯渲M口密封塞上設有帶過濾網的樹脂再生室進水孔和固定用的螺栓孔；樹脂再生室隔板的底端設有樹脂再生室出水孔；濃水室隔板為板框式結構，該結構內部空間與濃水室隔板兩側的陰離子交換膜、陽離子交換膜構成濃水室，樹脂再生室隔板也是板框式結構，其內部空間與兩側的陰離子交換膜、陽離子交換膜構成樹脂再生室，即淡水室。若干個膜對組成膜堆，膜堆最外側的陽離子交換膜外設有濃水室隔板。膜堆兩側的濃水室隔板又可分別稱為正電極室隔板和負電極室隔板；電極裝置包括正電極和負電極，分別設置在正電極室隔板和負電極室隔板外側；電極裝置兩端外側設有夾緊裝置，包括左夾緊板和右夾緊板。電極室隔板內部空間構成極水室；濃水室、淡水室、極水室的進出水兩端都分別設有常規要求的均勻布水器。

所述的失效樹脂為混床樹脂、陽樹脂、或陰樹脂中的一種

所述的內部填充物為塑料導流網或離子交換樹脂，以減小膜堆電阻。