[发明专利]用阴离子交换器的废再生液代替食盐对软化器再生的方法

说明书

本实用新型涉及工业用水水处理技术，是一种利用水处理中的阴离子交换器的废再生液替代食盐对软化器再生的方法。

目前，工业化用水的处理采用系统分为除盐部分和软化部分，除盐部分是由阳离子交换器-除碳器-阴离子交换器-混合交换器组成，软化部分由若干台软化器组成，最后处理制成工业用软化水。软化水是将水中的钙、镁离子等去除或降低含量的水，在工业中软化处理器采取离子交换器法，即利用离子交换树脂活性基团中Na⁺与水中硬度成份Ca²⁺、Mg²⁺离子进行离子交换，从而除去原水中Ca²⁺、Mg²⁺，离子交换软化法的具体方法是：将原水通过钠型离子交换树脂，使原水中的Ca²⁺、Mg²⁺与阳离子交换树脂中Na⁺进行交换，过程如下：

当处理出水的硬度达到一定值后，离子交换交换器失效。为了恢复失效树脂交换能力，再对失效树脂进行再生处理。目前采用的再生剂为食盐(NaCl)。

离子交换交换器再生过程反应如下：

再生过程即利用Na⁺恢复树脂的交换能力。

采用食盐为再生剂，一方面要使用大量的食盐和配盐用水，且食盐的硬度含量高、全铁较高，所有再生程度差。另一方面，在水处理的除盐部分的阴离子交换器也需要再生处理，再生初期排出废再生液主要成份为Na₂SO₄、NaCl、NaHCO₃、NaHSiO₃等，这些废水还需要中和处理才能排放，造成浪费和环境污染。

本发明目的在于提供一种在工业水处理中节约软化器的再生剂食盐和配盐用水，使再生阴离子交换器的废再生液得以重新利用的用阴离子交换器的废再生液替代食盐软化水的方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

收集工业化用水的处理除盐部分阴离子交换器再生初期排出的废再生液；利用其中的Na⁺来代替食盐作软化离子交换器失效树脂进行再生处理。

本发明废再生液主要成份为Na₂SO₄、NaCl、NaHCO₃、NaHSiO₃。

本发明使用的阴离子交换器再生废液浓度为1％～1.5％。

再生初期采用较高流速。

本发明本发明实施例如下：

在工业化水处理中，在将阴离子交换器再生过程中会排出废液，再生初期，排出废再生液主要成份为Na₂SO₄、NaCl、NaHCO₃、NaHSiO₃等，再生后期有NaOH排出。收集再生前期的废再生液，利用其中的Na⁺可以置换失效的钠离子交换器中的阳离子交换树脂，从而替代食盐。

本发明的模拟试验用直径φ50mm有机玻璃小型交换柱，装入与工业大型设备使用树脂相同的001X7树脂3.3L，收集阴离子交换器再生前期废液，进行软化器再生-运行-失效-再生数个周期的实验，具体步骤是：

1.树脂的常规预处理：

取3.5L001X7强酸性阳离子交换树脂放入塑料盆中，用清水清洗数次，除去树脂中悬浮物及碎树脂。加7L 5％HCl浸泡4小时，不断搅拌，倒掉酸液，用清水洗至中性，放掉树脂层中水。加7L 2％NaOH浸泡4小时，不断搅拌，倒掉碱液，用清水洗至中性，放掉树脂层中水。

2.将树脂装入交换柱，装载量3.3L，树脂高度1200mm。

3.收集阴离子交换器再生前期废液，以5～6m/h流速通过交换柱再生，测定出口水硬度小于10mmol/L，再生时间约240分钟，进再生液50L。

4.将交换柱倒置，软化前原水16～20m/h流速通过交换柱进行正洗，正洗后制水，当水的硬度大于100umol/L确定为失效，重复步骤1。

试验数据如列表1：

使用的阴离子交换器再生废液浓度一般为1％～1.5％范围，含SO₄^2-的浓度较低，再生初期采用较高流速，可避免了CaSO₄沉积物生成。

经过数个周期运行，在显微镜下观察运行后树脂表面无沉积物产生。