結(jié)果以及原因分析
EDI中樹脂是用電來再生的,它可以連續(xù)運行很長時間。本實驗中卻發(fā)現(xiàn)了諸多嚴重問題,下面通過對比混床再生與EDI中樹脂電再生來分析原因。
(1)EDI中填充的是H型和OH型離子交換樹脂,在EDI中制取純水和超純水時,電滲析可以忽略。只考慮離子交換作用。投運不久,淡水室即可出現(xiàn)離子交換層譜。
當(dāng)欲處理水從失效層流到工作層底部時,由于失效樹脂已飽和,不可能再參與離子交換,故欲處理水中的離子,在通過失效樹脂層時不被吸收,而是受直流電場的作用橫向遷移,待到達工作層底部時,全部離子已經(jīng)遷移出淡水室。由于在保護層中,電解質(zhì)離子極少,易發(fā)生濃差極化,使水解離成H+和OH-,從而使保護層中的樹脂保持為H型和OH型。而在失效層和工作層中,由于離子濃度相對較高,不易發(fā)生濃差極化,水解離現(xiàn)象基本不發(fā)生。
在混床電再生中,填充的樹脂為完全失效的鹽型樹脂,樹脂處于亂層狀態(tài),無法形成保護層,故其再生是發(fā)生在整個再生室內(nèi)。只有水解離產(chǎn)生h+和OH-的量足夠多時,樹脂才能達到充分的再生,而水解離本身是比較困難的。故要使所有樹脂均再生好,需要足夠的時間及較大的水解離速度。
(2)混床再生過程中,水解離產(chǎn)生的h+和OH-與失效的陰、陽樹脂發(fā)生置換反應(yīng)使其再生。由于h+和OH-相對于其它陽離子和陰離子而言,其遷移速度較快,這必然導(dǎo)致一部分H+和OH-未再生失效的離子交換樹脂,就已經(jīng)遷移出再生室;另外,被置換下來的陰陽離子如不能及時遷移走,則可能再次進入離子交換樹脂母體骨架活性集團的電勢范圍,又把H+和OH-置換出來。因此,樹脂顆粒發(fā)生了再生----失效----再生的循環(huán)過程,導(dǎo)致樹脂顆粒無數(shù)次的膨脹-收縮,從而使樹脂易破裂,理化性能下降,再生效果不穩(wěn)定。且H+是所有離子中遷移速度最快的,直接遷移出再生室的H+大大多于OH-,從而導(dǎo)致陽離子再生效果低于陰離子。而在EDI中,由于被再生的樹脂僅為工作室中一小部分,故樹脂理化性能所受影響非常小,能保證EDI的持續(xù)穩(wěn)定運行。

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