第2章离子交换-树脂部分.ppt

计算题 1．一台阳离子交换交换器直径为2.5m，树脂层高度为1.6m，树脂工作交换容量为800 mol/ m3，运行流速为15 m/h，进水中Ca2+=2.42 mmol/L ，Mg2+=0.46mmol/L，[Na+]+[K+]= 0.54 mmol/L，求周期制水量和实际运行时间。 解：进水中阳离子总量为G=2.42+0.46+0.54=3.42 mmol/L 周期制水量Q==1836 m3 实际运行时间t==25 h 答：周期制水量和实际运行时间分别为1836 m3和25 h。 第三节 离子交换树脂报废与更换规则 当运行出现制水量减少，运行压降增大，如确定离子交换设备良好，运行操作无误，判定树脂本身存在问题时，则应停运设备，对交换器内树脂进行取样化验，确认树脂的劣化程度，以决定树脂是否需要报废或更换。 1 离子交换器内树脂的取样方法 为正确了解离子交换器内树脂性能下降的情况，所取树脂样品必须具有代表性。水处理设备的采样按一台设备为一个取样单元进行。取样器可以采用外径25mm左右、总长度不小于2000mm、下端有一45°斜口的塑料管。总取样量应不小于500ml。具体取样步骤可以按以下步骤进行： （1）按大反洗操作，对需取样的设备进行大反洗，反洗结束后排水至水位在树脂层下10~20cm后停止排水。 （2）打开顶部人孔盖，至少选择均匀分布的6个以上点取样。取样点应尽可能在床层的2/3圆上。 （3）在选定的取样点上将取样器垂直插入树脂层地步，排干设备内的水，在不断转动下慢慢取出取样管。 （4）倒出树脂样品，均匀混合后装入样品瓶，贴上标志。标志应尽量包括如下内容：样品生产厂名、样品名称、样品的牌号及离子型态、设备名称和设备编号、取样日期、使用年限和使用方式、运行周期数、总制水量、取样原因、取样人签名。 （5）采集的样品在贮存过程中应避免受冻，并注意不使树脂失去内部水分（至少保存倒下一次采样后）。 2 树脂样品的分析 对取得的样品测定其含水量、体积交换容量、含铁量和圆球率，并与树脂运行初期的性能进行比较。 3 001×7树脂的更换与报废 DL/T673-1999《火力发电厂水处理用001×7强酸性阳离子交换树脂报废标准》明确规定了001×7树脂的更换与报废的技术与经济指标（见表5-3、表5-4）。 表5-3 水处理单床用001×7强酸性阳树脂报废技术指标 表5-4水处理单床用001×7强酸性阳树脂更换经济指标 项 目 报废的安全寿命指标 含水量（钠型） % ≥60 体积交换容量下降率 ≥0.25 含铁量 μg/g(湿树脂) ≥9500 圆球率（原样） % ≤80 项 目 报废经济指标 说 明 回收年限 ≤3 回收年限3~4时酌情处理 3.1 001×7树脂报废规则 （1）当含水量、体积交换容量任一项超过表5-3给的指标时，离子交换器继续运行将影响水处理系统的安全，可以判定该树脂应当报废。 （2）通过现场除铁处理后，如果树脂中的铁含量仍大于表5-3所给的指标时，即可判定该树脂受到严重铁污染，应当报废。 （3）圆球率是反映运行树脂破碎程度的一项重要指标，尽管他并不直接影响树脂的工作交换容量，但却直接影响树脂床层的运行压降或床层阻力，也就直接影响到系统的出力。另一方面，破碎树脂又可通过反洗除去一部分，再通过补充新树脂的方法来消除对树脂床层压降和系统出力的影响。但是反洗只能除去细小的树脂碎片，大碎片无法除去，而除去这些大碎片后补充新树脂就能恢复系统的出力。其方法为：现场通过反洗后，从上至下逐层取样分析圆球率（每层取样高度10~20cm）若该层树脂的圆球率达到表5-3所给的指标，即报废该层及该层以上个层的树脂，直到取样层的圆球率大于表5-3所给的指标为止。 3.2 001×7更换规则 有时树脂性能并没有下降到可以直接报废的程度，但其运行经济性别不一定合理。应根据理化性能的变化，通过计算，与购买新树脂的经济性作比较，再根据表2确定是否更换新树脂。就具体步骤如下： （1）必须了解阳离子交换器调试后设定的各种参数。若进水水质、运行工艺有较大的变动，应以变动后的调试结果为准。 （2）应尽可能测定离子交换器内001×7树脂的实际工作交换容量，并根据调试后设定的工作交换容量计算工作交换容量下降率。若有困难，也可根据理化性能的测定结果计算其工作交换容量下降率，取最大值。 （3）计算购买新树脂所需的回收年限值。在经济比较中应预测下一年度的酸、碱、树脂的价格，并考虑到排废处理方式可能的变动。 （4）若回收年限值≤3，即可判定该树脂应当更换。 （5）若回收年限值处于3∽4之间，应根据以后可