[实用新型]一种失效离子交换树脂的电再生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及离子交换树脂的再生领域，尤其涉及一种逆流操作的超纯水制造中失效离子交换树脂的电再生装置。

背景技术

超纯水作为高品质的生产工艺用水、生产设备(高压锅炉)配套用水和分析实验用水，大量用于制药、生物、化工、电子、电力等工业部门，以及大学、医院、科研院所、生物技术公司、各类检测中心等社会发展领域。超纯水广泛用于分析实验室、生物化工、微电子工业、半导体工业、发电工业、制药行业和医院。离子交换树脂体外电再生是现有离子交换水处理的绿色工艺变革，非常适合于许多老厂改造和传统一次性使用的抛光树脂的回收利用。

目前，制备超纯水的主流工艺是“反渗透和混床离子交换深度除盐”集成工艺，混床离子交换柱都需要一用一备，以便有足够时间再生因离子吸附饱和而失效的混床树脂。再生过程为：先用纯水对失效的混床离子交换树脂反洗，让混床树脂中的阳树脂和阴树脂因比重差异而分层；接着分别用酸再生阳树脂，用碱再生阴树脂；之后，分别用纯水冲洗干净阳、阴树脂，再用纯水将两种树脂混合；最后还需要用大量纯水正洗(从上到下流)混床树脂3至10小时以上，才能逐步达到5～18MΩ·cm水质要求。因此，传统工艺设备的生产过程不连续，其超纯水水质不稳定、酸碱环境污染和设备腐蚀严重(因浓盐酸挥发和碱腐蚀)、化学品(试剂级)和水资源(纯水)浪费突出的固有缺陷无法避免。对于没有专业人员和较大使用场地的用户，使用传统工艺设备十分不便。

电去离子EDI(Electrodeionization的缩写)是将电渗析和离子交换技术有机结合的深度除盐新工艺，是利用混合离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子，同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下，分别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程。这一过程中离子交换树脂是被电连续再生的。由于膜对两边加有电压，水分子被电解为氢离子和氢氧根离子去再生树脂，同时，被氢离子和氢氧根离子交换下的离子在电流的作用下，被迁移到浓水室而排放，从而实现连续再生连续使用的目的。因此不需要使用酸和碱再生混床树脂，生产过程和环境清洁，节约水资源和化学品。这一新技术可以代替传统的离子交换(DI)装置，生产出10～18MΩ·cm高品质超纯水。

EDI过程去离子的基本原理主要包括离子交换、直流电场下离子的选择性迁移及树脂的电再生三个方面。当进水流经树脂再生室时，水中杂质离子与树脂上的离子发生交换，吸附在树脂颗粒上，由于每个树脂颗粒和其它的树脂颗粒紧挨着，使得树脂再生室中的杂质离子可以在电场作用下迁移到膜表面，并透过膜进入浓水室，从而达到除去杂质离子的目的。与此同时水解离生成的H⁺和OH^-与失效树脂的离子发生交换，使树脂再生为H型和OH型。

申请号为96120791.4的中国实用新型专利公开了一种离子交换树脂的电再生装置，采用的是螺旋式结构。

中国实用新型专利ZL200420009028.3公开了一种复床离子交换树脂失效后电再生的装置，采用了膜法水处理和离子交换相结合的技术，在膜对构成中添加了双极膜，再生装置中设有同时存在的阴树脂再生室、阳树脂再生室。

上述装置结构复杂，操作使用不够方便。

发明内容

本实用新型提供了一种逆流操作的离子交换树脂电再生装置，结构简单，处理树脂再生效果明显。

一种离子交换树脂电再生装置，包括膜堆、电极装置和夹紧装置，所述的膜堆由若干组膜对组成，每组膜对包括依次排列的下述组件：装填有内部填充物的浓水室隔板、阴离子交换膜、装填有失效树脂的树脂再生室隔板和阳离子交换膜；浓水室隔板的顶端设有浓水室出水孔，底端设有浓水室进水孔；树脂再生室隔板的顶端设有树脂进口和固定用的螺栓孔，可用树脂进口密封塞封住；树脂进口密封塞上设有带过滤网的树脂再生室进水孔和固定用的螺栓孔；树脂再生室隔板的底端设有树脂再生室出水孔；浓水室隔板为板框式结构，该结构内部空间与浓水室隔板两侧的阴离子交换膜、阳离子交换膜构成浓水室，树脂再生室隔板也是板框式结构，其内部空间与两侧的阴离子交换膜、阳离子交换膜构成树脂再生室，即淡水室。若干个膜对组成膜堆，膜堆最外侧的阳离子交换膜外设有浓水室隔板。膜堆两侧的浓水室隔板又可分别称为正电极室隔板和负电极室隔板；电极装置包括正电极和负电极，分别设置在正电极室隔板和负电极室隔板外侧；电极装置两端外侧设有夹紧装置，包括左夹紧板和右夹紧板。电极室隔板内部空间构成极水室；浓水室、淡水室、极水室的进出水两端都分别设有常规要求的均匀布水器。

所述的失效树脂为混床树脂、阳树脂、或阴树脂中的一种

所述的内部填充物为塑料导流网或离子交换树脂，以减小膜堆电阻。