树脂沉降速度是关于树脂粒径和树脂密度的函数,在阴、阳离子交换树脂固有密度差异下,树脂粒径越均一,阴、阳离子交换树脂才能更好的按照差异化速度同步下沉,快速的实现阴、阳离子交换树脂间的分床,为后期树脂的充分再生提供便利条件。
当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后,树脂的软化能力下降,可以用氢化纳溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,这个过程叫作“再生”。阳离子交换树脂的再生方式离子交换剂失效后通过再生来恢复离子交换能力,常用再生方式有顺流再生与逆流再生。
阳离子交换树脂,软化树脂,树脂顺流再生时原水与再生液流过交换剂层的方向相同。因此在再生液流过交换剂层时接触到的是交换剂层上部完全失效的已包含上部交换剂层被置换出来的离子,影响交换剂层下部的再主度(再生度指离子交换剂层中已再生离子量与全部交换容量的比值),造成处理水质降低、再生剂耗量增加。顺流再生离子交换设备简单,工作可靠,但受原水水质组分影响大,再生效果换容量不能得到充分利用。而再生后,下部再生度低,为了提高出水质量和工作交换容量,增加再生剂的耗量。
在运行中,如采用强酸阳树脂、强碱阴树脂,当由H型树脂转为Na型,由。H型树脂转为Cl型时,体积收缩,交换剂层孔隙率逐渐减少,实际树脂失效时体积缩小80一l00mm。逆流再生时,再生液从底部进人,需要保持交换剂层稳定,压实状态,因此需要增加压实层与顶压措施。压实层的作用能截留悬浮杂质,使顶压的空气或水通过压实层能均匀分布于整个床层,保持床层在逆流再生时床层不上升或流动。顶压措施有气顶压(在底部进再生液,同时在上部进净化压缩空气)、水顶压(在底部进再生液,同时在上部小流量进水)及无顶压(再生液在底部低速进人)三种方式。压实层高度一般在中间排液管上面150~200mm。采用压实层可以防止交换剂层上升或流动并截留进水中杂质。压实层材料曾经采用过白球等,当前都采用与其相同的阳离子交换树脂。无顶压(再生液低速进人)操作简单已广泛应用,采用无顶压逆流再生压实层可适当提高,目般采用200mm。
离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基团)名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种,凡具有物理孔结构的称大孔型树脂,在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”,分类属碱性的,在名称前加“阴”。如:大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
离子交换树脂通常制成珠状的小颗粒,它的尺寸也很重要。树脂颗粒较细者,反应速度较大,但细颗粒对液体通过的阻力较大,需要较高的工作压力;特别是浓糖液粘度高,这种影响更显著。因此,树脂颗粒的大小应选择适当。如果树脂粒径在0.2mm(约为70目)以下,会明显增大流体通过的阻力,降低流量和生产能力。