超純水樹脂廢水處理中的應用工藝

目前國內高、超純水用戶對此產品的應用不是很了解，所以普遍存在盲目追崇昂貴的進口拋光混床樹脂，而國內部分小樹脂生產企業，為了獲得，以不合格的低價的產品參與市場惡性低價競爭，也導致了部分用戶對國產拋光樹脂的不認可，希望通過交流，讓廣大終端用戶了解產品的理化性能和應用方法。

什么是拋光樹脂？
人們常說的拋光樹脂一般用于超純水處理系統末端，來保證系統出水水質能夠維持用水標準。一般出水水質都能達到18兆歐以上，以及對TOC、SIO2都有一定的控制能力。拋光樹脂出廠的離子型態都是H、OH型，裝填后即可使用無需再生。

拋光樹脂用途：適合用于再以RO、EDI為前置處理設備的超純水系統中作為終端精致混床制取超純水。廣泛應用于電子行業半導體生產，實驗室制取超純水，激光切割，醫療系統，慢走絲線切割，機械設備循環內冷水，部分光學材料和電子產品生產用水，太陽能生產線用水（不包含多晶硅生產）等行業應用！

                                                 拋光樹脂注意事項
　　1.拋光樹脂(是由高度純化、轉型的H型陽樹脂和OH型陰樹脂預混合而成，如果裝填和操作得當，在初的周期中即可制備出電阻率大于18.0MΩ.cm和TOC小于10ppb的超純水。
　　2.樹脂開封后長時間暴露在空氣中會吸收二氧化碳，因此拆包需盡快使用。不使用部分須小心密封，存放于避光陰涼處，環境溫度以5-40℃為宜。
　　3.在運輸、儲存和裝填過程中，任何無機或有機物質的接觸都會使樹脂受到污染，從而降低出水水質;影響運行工況。因此必須保證所有用于裝填、操作的設備和水不會污染樹脂。所有與樹脂接觸的水都必須使用高純水(本文中所涉及到的水均指"高純水"，即電阻率大于等于10MΩ.cm，同時TOC盡可能低于30ppb的水)，所有接觸樹脂的設備或器具都要在使用前經過高純水清洗。
　　4.如為換裝樹脂，設備中原有的舊樹脂必須從樹脂容器中移去，樹脂容器內部清潔無雜質。

混床拋光樹脂儲存及使用說明

1.使用前須知:1.1??樹脂開封后長時間暴露在空氣中會吸收二氧化碳，從而影響產品的性能及使用。因此一旦拆包需盡快使用。不使用部分須小心密封，存放于避光陰涼處，環境溫度以5-30℃為宜。
?1.2.?在運輸、儲存和裝填過程中，任何無機或有機物質的接觸都會使樹脂受到污染，從而降低出水水質；影響運行工況。因此必須保證所有用于裝填、操作的設備和水不會污染樹脂。所有與樹脂接觸的水都必須使用純水，所有接觸樹脂的設備或器具都要在使用前經過純水清洗。(純水標準等同于或低于RO膜出水.)
?1.3??如為換裝樹脂，設備中原有的舊樹脂必須從樹脂容器中移去，樹脂容器內部清潔無雜質。

2.裝填程序：
2.1 ?樹脂裝填量?：樹脂罐有效容積的的70左右，樹脂層高度應大于或等于700mm。
2.2??向樹脂罐中裝填樹脂后緩慢加水,水面高度高于樹脂高速300mm以上后,靜止浸泡10小時以上,以利于派出樹脂層中的空氣)但如果設備尺寸較小而擬采用樹脂以漿水混合的方式填裝也可。
2.3??將樹脂裝入樹脂罐，可以直接將樹脂從原包裝袋中加入或在原包裝容器中加入一些水成漿狀裝入樹脂容器。
裝填過程中注意以下事項：
2.3.1??禁止用任何機械泵轉移樹脂，許多類型的泵都會對樹脂造成損害或帶來一些污染。
2.3.2??樹脂裝填過程中，不要同時打開兩袋以上的樹脂。以減少樹脂接觸空氣的時間，也使外來雜質污染樹脂的可能性降低。
2.3.3??裝填過程中隨著裝填料位的增加，樹脂層面以上的水也會逐漸增加，如果水位高度高于樹脂層面50mm以上，必須將多余的水抽出或排掉，以避免樹脂在水中緩慢沉降而出現分層。但同時也需避免出現液位放干的情況，這會使空氣在樹脂層中形成氣栓而影響出水。???
樹脂裝填到位后，注入純水使罐內充滿。后封裝上蓋，并將管線連接到位。
2.4?樹脂裝填完成后，應浸泡在水中少4小時。如果可能的話，好浸泡過夜。
2.5.?后檢查各部件及管線連接無誤后，即可開啟閥門采水。新裝填的樹脂在投運初期有一個沖洗過程，此階段出水電阻率將逐步升高。視現場情況的不同，沖洗時間可能持續幾十分鐘到幾個小時。

3制水運行參數 :
3.1進水水質要求：RO膜出水，電導率應低于10US/cm,高不宜超過20 US/cm。
3.2 制水流速：10BV-20BV（樹脂體積的10倍到20倍/小時）。
3.3 開機運行后，沖洗時間約幾十分鐘到幾個小時，電阻率逐步上升。
3.4 樹脂經2-3次停機開機運行后，達到佳出水效果。

4.停機，開機步驟：
4.1 關閉進水閥
4.2 關閉出水閥，保持樹脂罐內水不流失，使樹脂內部不失水。
4.3 再次使用時，先緩慢開啟出水閥。
4.4 開啟進水閥，閥門開度同出水閥大致相同，
4.5當正常出水運行后，逐步開啟出水閥和進水閥，達到正常出水流速。

5 注意事項：
5.1 ?本系統從清理樹脂罐到裝填樹脂及運行用水，均應采用RO膜出水，電導率低于10us/cm。（越低越好，可以提高出水水質及增加制水量）.切忌采用其他水質差的水，否則，輕則造成出水水質不達標，制水量下降，重則造成樹脂擊傳失效.喪失制水能力。
5.2 ?樹脂上層應保持一定水位,以進水不激起樹脂涌動為原則.保持樹脂層的靜止狀態。
5.3 ?使用中切忌樹脂層缺水,造成樹脂層進入空氣。
5.4 ?使用過程中,禁止從樹脂層底部進空氣或進水,造成樹脂分層,影響制水效果及制水周期。嚴重時則失去制水能力。

超純水樹脂廢水處理中的應用工藝離子交換樹脂是一種在交聯聚合物結構中含有離子交換基團的功能高分子材料。離子交換樹脂不溶于酸、堿溶液及各種有機溶劑,結構上屬于既不溶解、也不熔融的多孔性固體高分子物質。

離子交換樹脂

　　一、處理含銅廢水

　　工業排放廢水如有色冶煉、電鍍、化工、印染等行業的廢水中常含有銅。利用離子交換樹脂可以有效地除去廢水中的Cu2+，以達到高度凈化，并有利于資源的再生。選用多種大孔強酸型離子交換樹脂用于吸附濃集含有機物廢水中的銅離子。通過測定各種樹脂對銅離子的去除率、不同銅離子濃度和溶液pH值對去除率的影響，以及各樹脂再生性能的比較,表明"爭光"樹脂、"強酸1號"樹脂與PK208樹脂有突出的性能，效果明顯優于其它幾種樹脂；其離子交換性能穩定，有良好的再生性。同時，對Cu2+的吸附去除能力可達到要求，凈化后的水中Cu2+濃度低于0.1mg/L，可用于含銅廢水的凈化處理。

離子交換樹脂

　　二、處理含汞廢水

　　含汞廢水是危害大的工業廢水之一，離子交換樹脂法適用于處理濃度低而排放量大、含有毒金屬的廢水。配合硫化鈉明礬化學凝聚沉淀法作為二級處理，對低濃度含汞廢水可達到排放標準。由于含汞廢水成分復雜，存在多種形態的汞化合物(有機汞、無機汞)、金屬汞以及其他有機物和離子，對酸化pH值和硫化鈉量不易控制，會使硫化汞形成整合物溶解，處理后廢水中汞濃度仍達0.05～0.5mg/L，很難達到排放標準。經過近兩年來的運行表明。

　　1、用樹脂交換法除汞作為化學法的二級處理系統,能保證達到排放標準,且能實現封閉循環、連續穩定的運行,排放的廢水可作為冷卻水加以回用。

　　2、提高了生產能力，單位產品的成本降低，節約了治理費用。

　　3、應用樹脂交換法還能對廢水起到脫色作用，處理的水清晰透明。失效后的樹脂不再回收，作為汞廢渣回收汞，防止了二次污染。因此,應用離子交換法處理低濃度含汞廢水，有明顯的社會效益和經濟效益。

離子交換樹脂

　　迄今為止，離子交換法仍然是治理含鉬廢水的主要方法。究其原因,認為低價鉬酸聚合物主要以六聚合物與樹脂交換，而鉬酸鹽以四聚合物被吸附。且凝膠型樹脂的孔徑很小，故低價鉬酸聚合物在樹脂中的擴散阻力較大，導致交換速度較低。盡管低價鉬酸聚合物在樹脂上的吸附速度較慢,但鉬鹽占據著樹脂上的交換位置與樹脂鍵合得更牢固，比吸附有鉬酸鹽的樹脂更難解吸。只有用氧化劑(1mol/LHNO3)氧化后才能較快地解吸。由于在酸性條件下，Mo(VI)易被還原劑還原為低價鉬,而低價鉬酸聚合物不僅不易與樹脂進行交換，而且洗脫也比較麻煩。因此,應先除去待處理的含鉬廢水中的還原劑,其pH值好調整到大于7。

　　研究結果表明，離子樹脂吸附鉬的過程是一個離子交換過程，吸附在樹脂上的鉬占有樹脂的交換基團。當含鉬溶液的pH>6.1時，鉬在溶液中主要以MoO4廣泛存在，并與氯型樹脂進行交換，當pH<3.5時，鉬主要以更高聚合度的聚鉬酸鹽離子存在,并與樹脂進行交換。即使是高價鉬酸聚合物，在pH<3的條件下,樹脂吸附鉬的量和速度都大大降低。

　　除上述之外，離子交換樹脂還在含鋅、含鈾、含鎘廢水等含有重金屬離子廢水分離和提純金屬方面有著廣泛的用途。應用強酸性陽離子交換樹脂去除焦化廢水中的氨氮,系統考察了強酸性陽離子交換樹脂對高濃度焦化廢水中氨氮的吸附行為。實驗表明,強酸性陽離子交換樹脂對高濃度焦化廢水中氨氮具有吸附平衡快、吸附能力強的特點；應用樹脂脫除焦化廢水中氨氮，廢水流速在0.139～1.667mL/s范圍時，對廢水中氨氮吸附量和吸附率沒有明顯影響。樹脂失效后，經再生可反復使用。同時也對其吸附去除氨氮的機理進行了分析與闡述。

　　離子交換樹脂法處理廢水是一種較為有效的處理方法，已有不少經驗可以借鑒。正如一項有用的治理技術總存在其適用范圍,離子交換法也有不足，如一次性投資高,操作要求及管理嚴格，有的還存在再生問題、樹脂的中毒和老化問題等。但有的問題已有相應的解決辦法，提高也是可以做到的。充分發揮離子交換法的回收功能，不僅能保護環境，而且在經濟效益方面有優勢。因此，離子交換樹脂在水處理領域具有廣闊的發展空間，應加以重視。

　　離子交換樹脂在水處理領域已經得到了廣泛應用，介紹了離子交換樹脂以及其在廢水處理中的一些應用實例。比如其在含汞廢水，含銅廢水，有機廢水等的處理中的應用。離子交換樹脂法處理廢水具有可深度凈化、處理效率高和能實現多種金屬綜合回收的優點,在水處理領域必將得到更為深入的應用。