[發明專利]一種雙極膜法電再生混床離子交換樹脂的裝置

有效

• 申請號: 201410079899.0
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN104888870B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 王明亞;王方;王明太
• 申請（專利權）人: 蘇州華清水處理技術有限公司
• 主分類號: B01J49/09
• 分類號: B01J49/09;B01J49/60
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及離子交換水處理脫鹽技術中再生失效離子交換樹脂的裝置。

背景技術

目前，電去離子和反滲透等多種先進脫鹽技術已在制備初級純水的過程中得到推廣和使用，但混床離子交換脫鹽仍作為制備純水的精處理設備在電力、電子、化工、制藥等領域中廣泛地應用著，以火力發電廠為例，制備鍋爐補給水脫鹽系統中使用電去離子脫鹽的，只占5~10%，其他的，仍都使用混床離子交換脫鹽，而凝結水精處理脫鹽系統都設置有混床離子交換脫鹽。在混床離子交換器中，一般裝有H型強酸性陽離子交換樹脂和OH型強堿性陰離子交換樹脂。它們能與水中所含有鹽分的陰、陽離子進行離子交換，結果，水中的鹽分離子被吸附，最終獲得純水。已失去交換的能力的陰、陽樹脂，要用酸堿化學藥劑，使其恢復交換能力。

這種酸堿再生方法存在著諸多缺陷，如再生藥劑利用低，廢液排放污染環境，再生過程操作復雜，酸堿貯運不便，設備腐蝕和勞動條件惡劣等，因此，人們迫切需要開發不用酸堿的離子交換樹脂電再生方法。

我國專利“離子交換樹脂的電再生的方法及裝置”（ZL96120791.4）和“復床離子交換樹脂電再生裝置”（ZL200420009828.3），公開了利用電去離子裝置進行離子交換樹脂電再生的技術。在開發這兩種電再生離子交換樹脂技術時發現：目前所使用的電去離子裝置膜堆較小，產水量為1m³/h，電去離子裝置膜堆中所填充的樹脂量僅為10kg，要根據現有結構的小膜堆放大制造大膜堆遇到制造上的困難。如制造一次再生250kg樹脂就需要制備底面積為1m²、高近2m的大型電去離子裝置膜堆。這樣一次靜態電再生250kg樹脂，才有工程實用意義；另外，使再生樹脂在膜間距小于10mm的間隔中流動，也遇到兩相流流動發生樹脂堵塞等問題。

我國專利“雙極膜水解離法再生離子交換樹脂的方法及裝置”（ZL02124071.X），公開了用雙極膜法再生離子交換樹脂的方法，但實施該方法時仍然需要再生樹脂在膜間距小于10mm的間隔中流動，也遇到兩相流流動發生樹脂堵塞等問題。樹脂和水的兩相流，流動不暢，易發生堵塞或流動不均，

因此，兩相流流動發生樹脂堵塞等問題，影響了離子交換樹脂的電再生技術的產業化的實現。

近年來，國產雙極膜已經問世，打破了國外生產雙極膜技術的壟斷。這時，具備了開發雙極膜相關產品的條件。

本發明的目的和任務是針對現有技術存在的不足與缺陷，提供一種在直流電場作用下用雙極膜法制得酸堿再生液，并用這種再生液來再生失效混床離子交換樹脂，實現混床離子交換樹脂的電再生。

?

發明內容

本發明所要解決的技術問題提供了一種能不用存貯酸堿再生液，對環境友好，無排廢的混床離子交換再生的裝置。

由于傳統的混床離子交換樹脂再生工藝有污染環境、操作復雜、需要貯存酸堿再生液等諸多缺陷。

本發明是一種雙極膜法電再生混床離子交換樹脂的裝置，

①雙極膜產酸堿器3：呈板框型，它由多組膜對所組成，每組膜對由一張陰膜9、一張陽膜10和一張雙極膜11所組成，各個膜之間有隔板，兩端為電極和端板，用多條螺栓固定，壓緊成整體，具體組裝方式：以一張陰膜、一張陽膜和一張雙極膜配為一組，自左至右從陽極8開始，依次排列，第一組陰膜9、陽膜10和雙極膜11，再排第二組陰膜9、陽膜10和雙極膜11，依次重復排列各組，直至右端最后為陰膜9、陽膜10和陰極12，從而自左至右依次形成陽極室、稀鹽水室、稀堿再生液室和稀酸再生液室，再形成稀鹽水室、稀堿再生液室和稀酸再生液室，依次重復排列相應各室，直至右端最后為稀鹽水室、陰極室；

②貯液罐：由稀酸再生液罐5、稀堿再生液罐4、稀鹽水罐1和極水罐2所組成；

③樹脂再生器：對體內再生來說，混床中陰樹脂再生部分6供陰樹脂再生，混床中陽樹脂再生部分7供陽樹脂再生；對體外再生來說，陰樹脂再生罐13和陽樹脂再生罐14供再生用。

雙極膜產酸堿器3中所述的陽極8與陰膜9之間的間距（即陽極室的厚度），所述的陰膜9與陽膜10之間的間距，即稀鹽水室的厚度，所述的陽膜10與雙極膜11之間的間距，即稀堿再生液室的厚度，所述的雙極膜11與陰膜9之間的間距，即稀酸再生液室的厚度，所述的陰膜9與陰極12之間的間距，即陰極室的厚度，它們的間距≤10mm。

在雙極膜法電再生混床離子交換樹脂的裝置中，所述的雙極膜產酸堿器3所用膜對的數量≤200對；所述的陽極8是鈦鍍釕材質的網或多孔板；所述的陰極12是不銹鋼或鍍鎳鐵材質的多孔板。