结果以及原因分析
EDI中树脂是用电来再生的,它可以连续运行很长时间。本实验中却发现了诸多严重问题,下面通过对比混床再生与EDI中树脂电再生来分析原因。
(1)EDI中填充的是H型和OH型离子交换树脂,在EDI中制取纯水和超纯水时,电渗析可以忽略。只考虑离子交换作用。投运不久,淡水室即可出现离子交换层谱。
当欲处理水从失效层流到工作层底部时,由于失效树脂已饱和,不可能再参与离子交换,故欲处理水中的离子,在通过失效树脂层时不被吸收,而是受直流电场的作用横向迁移,待到达工作层底部时,全部离子已经迁移出淡水室。由于在保护层中,电解质离子极少,易发生浓差极化,使水解离成H+和OH-,从而使保护层中的树脂保持为H型和OH型。而在失效层和工作层中,由于离子浓度相对较高,不易发生浓差极化,水解离现象基本不发生。
在混床电再生中,填充的树脂为完全失效的盐型树脂,树脂处于乱层状态,无法形成保护层,故其再生是发生在整个再生室内。只有水解离产生h+和OH-的量足够多时,树脂才能达到充分的再生,而水解离本身是比较困难的。故要使所有树脂均再生好,需要足够的时间及较大的水解离速度。
(2)混床再生过程中,水解离产生的h+和OH-与失效的阴、阳树脂发生置换反应使其再生。由于h+和OH-相对于其它阳离子和阴离子而言,其迁移速度较快,这必然导致一部分H+和OH-未再生失效的离子交换树脂,就已经迁移出再生室;另外,被置换下来的阴阳离子如不能及时迁移走,则可能再次进入离子交换树脂母体骨架活性集团的电势范围,又把H+和OH-置换出来。因此,树脂颗粒发生了再生----失效----再生的循环过程,导致树脂颗粒无数次的膨胀-收缩,从而使树脂易破裂,理化性能下降,再生效果不稳定。且H+是所有离子中迁移速度最快的,直接迁移出再生室的H+大大多于OH-,从而导致阳离子再生效果低于阴离子。而在EDI中,由于被再生的树脂仅为工作室中一小部分,故树脂理化性能所受影响非常小,能保证EDI的持续稳定运行。
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