[發(fā)明專利]一種連續(xù)電脫鹽膜堆中樹脂的再生方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210061141.5
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102583655A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓興國;姚克明;王瑞紅;侯躍霞
• 申請（專利權(quán)）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種連續(xù)電脫鹽膜堆中樹脂的再生方法，屬于工業(yè)水處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)中對中水進(jìn)行脫鹽處理，采用全膜法，微濾+一級反滲透膜＋二級反滲透膜＋CEDI（連續(xù)電脫鹽），最終產(chǎn)水達(dá)到除鹽水標(biāo)準(zhǔn)，用于生產(chǎn)系統(tǒng)中。CEDI膜堆作用是對RO（反滲透）產(chǎn)水進(jìn)行深度除鹽，達(dá)到高純水水質(zhì)。該CEDI膜堆采用淡水室和濃水室均裝填樹脂的獨(dú)特工藝，離子交換樹脂比溶液更加導(dǎo)電，提高了稀溶液中的離子遷移速度，減少了濃水室?guī)в懈艟W(wǎng)的膜堆的膜堆電阻，減少濃水室產(chǎn)生生物結(jié)污的機(jī)率，提高了水的回收率。

CEDI膜堆內(nèi)所填充樹脂失效后，膜堆運(yùn)行電壓升高，必須返廠維修或更換，這樣就會(huì)產(chǎn)生很大的費(fèi)用。當(dāng)離子交換樹脂失效后用酸或堿對其進(jìn)行再生，在此過程中我們利用的是酸或堿的H⁺和OH^-離子，而酸中的酸根離子和堿中的金屬離子則成為這一方法所產(chǎn)生的新污染物，這種方法不但沒有降低總體水系的礦化度，反而增加了總體水系的含鹽量。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種連續(xù)電脫鹽膜堆中樹脂的再生方法，該方法操作簡單、成本低，可以使樹脂恢復(fù)除鹽能力，減少了CEDI裝置返廠維修和更換的費(fèi)用。

本發(fā)明CEDI膜堆中樹脂的再生方法，技術(shù)方案如下：

一種連續(xù)電脫鹽膜堆中樹脂的再生方法，其特征在于：提高運(yùn)行電壓和電流，運(yùn)行電壓升至200V~400V，每個(gè)模塊調(diào)節(jié)運(yùn)行電流3~5A，持續(xù)24小時(shí)，樹脂在強(qiáng)電場和大電流的條件下再生。

在上述方案中，經(jīng)試驗(yàn)后，確定如下最優(yōu)化方案：樹脂失效后（運(yùn)行電壓增加50%或升至200V以上），手動(dòng)調(diào)節(jié)使每個(gè)模塊運(yùn)行電流3~5A，膜組件電流20A（電壓不超過400V），持續(xù)24小時(shí)。

本發(fā)明的原理是采用較高的運(yùn)行電壓和電流對樹脂進(jìn)行再生。調(diào)節(jié)膜堆電流，大電流條件下，可使淡水室和濃水室的離子交換樹脂界面處的電流密度大于極限擴(kuò)散電流密度，增強(qiáng)離子交換樹脂界面的水在強(qiáng)電場下的極化，產(chǎn)生較正常運(yùn)行時(shí)更多的H⁺和OH^-離子，與失效樹脂上的可交換離子進(jìn)行交換，最終使樹脂以R-H和R-OH的形態(tài)存在，實(shí)現(xiàn)樹脂的電化學(xué)再生。

水在高電壓、大電流的作用下裂解，電離產(chǎn)生H⁺和OH^-離子，以負(fù)載部分電流，H⁺和OH^-，在直流電場的作用下，分別向兩側(cè)遷移，H^?+一旦進(jìn)入失效樹脂的外電層中，就可能與Ca²⁺，Mg²⁺，Na⁺等離子發(fā)生置換反應(yīng)，從而使陽樹脂得到再生，轉(zhuǎn)變?yōu)镠型。由于被置換下來的Ca²⁺，Mg²⁺，Na⁺只需移動(dòng)很短的距離，就到了陽膜邊界，它們受陽膜上活性基團(tuán)的吸引，加速通過陽膜進(jìn)入濃水室而被除去。因此，使該再生反應(yīng)得以順利進(jìn)行。而該反應(yīng)的順利進(jìn)行又促使弱電解質(zhì)的水不斷電離，使失效陽離子交換樹脂得到充分再生。同樣，被HCO₃^-，Cl^-，SO₄^2-飽和的失效陰離子交換樹脂也被水電離產(chǎn)生的OH^-所代替，從而使陰離子交換樹脂也得到了再生。

本發(fā)明的特點(diǎn)：(1)根據(jù)CEDI膜堆是淡水室和濃水室都填充交換樹脂的全填充式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用濃水室和淡水室樹脂同時(shí)再生的方法；(2)根據(jù)CEDI膜堆是利用電解水再生使保護(hù)層樹脂長期處于再生狀態(tài)以確保水質(zhì)的工作原理，采用較高的運(yùn)行電壓和電流對樹脂進(jìn)行再生；（3）根據(jù)CEDI膜堆是交換和再生連續(xù)不斷交替進(jìn)行的運(yùn)行方式，采用運(yùn)行中再生的方法。?

本發(fā)明提供的樹脂再生方法優(yōu)點(diǎn)如下：(1)可以使樹脂恢復(fù)除鹽能力，產(chǎn)水水質(zhì)滿足設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行電壓顯著降低；(2)?運(yùn)行中就可以實(shí)現(xiàn)樹脂再生，不影響設(shè)備正常產(chǎn)水；（3）減少了CEDI裝置返廠維修和更換的費(fèi)用；（4）再生方法操作簡單、成本低。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：連續(xù)電脫鹽膜堆中樹脂的再生方法

在太鋼能源動(dòng)力總廠2×300MW發(fā)電機(jī)組的鍋爐補(bǔ)給水車間共六套CEDI裝置，運(yùn)行失效后采用該方法再生，電壓顯著降低，效果明顯。下面以6號CEDI裝置為例介紹該再生方法：