⑴交换柱的材质选择和防腐措施
由于铬酸是强氧化剂,因此应慎重选用交换柱的材质。目前一般小型交换柱都采用有机玻璃柱,其优点是耐腐蚀、加工方便、柱体透明、操作方便,但价格贵。因此更为普遍的是采用硬聚氯乙烯板(管)焊制,它具有材料来源广、易加工、成本低等优点,但机械强度低、受撞击性差,其使用压力一般不大于200KPa。
中型或大型交换柱一般采用钢板衬胶或衬软塑料等柱体,机械强度高,耐腐蚀好,但价格贵,损坏后维修困难。也有用钢板焊接后内刷防腐漆,也有采用玻璃钢柱,但加工时要注意质量,否则影响使用寿命。国内个别厂有采用不锈钢作为材质,但价格太贵,不宜推广。 ⑵其他设备的材质选择和防腐措施
酸(碱)槽、铬酸槽、贮水槽等一般均采用硬聚氯乙烯板焊制,大型贮槽用钢板焊制后内刷防腐涂料或内衬软塑料。
8操作管理注意事项
8.1操作管理注意事项
①加强管理是保证离子交换设备正常运行和提高经济效益的重要环节之一。因此,必须制定操作规程和维修制度有关条例,并应严格执行。设计中若为单独设置处理站时,应添置必要的检测仪器等分析手段为管理工作创造条件。
②含铬废水系统应分质设计,对其他镀种废水,洗刷地坪等废水不应混入。在运行中也要防止其他“跑、冒、滴、漏”的废水混入。
③在处理系统的操作过程中应注意下列事项:
a.要防止油类、有机物、悬浮物等进入离子交换柱,以免污染树脂或堵塞树脂层。 b.要严格控制酸性阳柱的出水pH值在3~3.5范围,电阻率小于2×104?·cm。同时要注意含铬废水的进水pH值大于4。
c.控制除铬阴柱饱和时的进水中Cr(VI)浓度应达到基本相等。
d.可根据除铬阴柱出水的pH值情况,间断性串联防酸阴柱。要严格控制除酸阴柱出水pH值等于5,Cr(VI)≤0.5mg/dm3,但一般不宜超过20 mg/dm3。
e.应注意脱钠阳柱再生液输送阀门的严密性,防止盐酸泄露而影响回收液质量。对脱钠阳柱再生后进行淋洗时,应正、反向淋洗,洗到出水无氯离子为终点。
f.应及时将交换柱内氧化、破碎或失效的部分树脂冲走,补充新树脂。一般每年阳离子交换树脂补充量为15%~20%(高限用于脱钠阳柱),阴离子交换树脂补充量为5%~10%(高限用于凝胶型阴离子)。
g.在设计、施工中要避免再生和回收系统出现死角部位,应有能使管路中残存液尽快排除或洗净的措施。
8.2树脂管理的注意事项 ⑴新树脂的预处理
新使用的树脂由于产品出厂时残留有较多的有机溶剂、低分子聚合物及一些无机杂质,大孔型树脂还残留有未除尽的有机致孔剂等,如在使用前不出去,则将在使用中以各种方式造成树脂的污染。另外,树脂在贮存、运输过程中,如包装管理不善造成严重脱水现象时,若不限先预处理而直接投入运行,容易造成树脂破碎。一般预处理方法为:
①阳离子交换树脂的预处理[28]
a.用1.8 mol/dm3 NaCl溶液浸泡一昼夜,使树脂充分缓和膨胀,然后用自来水洗净。
b.用0.55~1.1mol/dm3 HCl以2~4倍树脂体积的用量洗去树脂上溶解于酸的杂质,然后用除盐水清洗至pH 5~6。
c.用0.55~1.1mol/dm3 NaOH以2倍树脂体积的用量洗去树脂上溶解于碱的杂质,然后用除盐水清洗至pH 7~8。
d.用0.55~1.1mol/dm3 HCl以2倍树脂体积的用量,空间流速为1~2dm3 /[dm3( R)·h)],使树脂转
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化成H型,然后用除盐水洗至pH 5~6待用。
②阴离子交换树脂的预处理
a~c.同阳离子交换树脂的a~c。
d.用0.55~1.0mol/dm3 NaOH以2倍树脂体积的用量,以空间流速为流速为1~2dm3 /[dm3( R)·h)],使树脂转化成OH型,然后用除盐水洗至pH 7~8待用。 ⑵污染树脂的活化
用离子交换法处理电镀含铬废水时,当使用若干周期后会有交换容量下降或树脂层出现绿色等现象,其主要是由于再生不完全时,一部分未被洗脱下来的金属离子积累过多造成的;另一方面是由于铬酸对树脂的氧化作用,使树脂层中积聚了过多的三价铬,影响交换的正常进行。不论阳树脂还是阴树脂都会产生这样的情况。因此,当出现树脂的交换容量有显著下降趋势时,应及时对树脂进行活化处理。树脂的活化处理一般可采用下列方法:
①阳离子交换树脂的活化处理可在交换柱内进行,用2倍树脂体积的3.0mol/dm3 左右的盐酸,以1.2~4m/h流速通过树脂层,再用1~2倍树脂体积用量,浓度为2.0~2.5mol/dm3 的硫酸浸泡3h以上。也可用3.0mol/dm3 左右的盐酸浸泡一昼夜后,再用2倍树脂体积的3.0mol/dm3 左右的盐酸淋洗,然后用水将树脂洗净待用。
②阴离子交换树脂的活化处理,一般在交换柱外进行,但若交换柱材质强度够和密闭性能好并能及时排气时,也可在交换柱内进行活化处理。
活化处理用1~2倍树脂体积的2.0~2.5mol/dm3的硫酸和亚硫酸氢钠配制成活化液,亚硫酸氢钠含量为:凝胶型强碱阴离子交换树脂45g/dm3;大孔型弱碱阴离子交换树脂为28 g/dm3。活化处理时,将阴树脂在活化液中浸泡一昼夜即可。在操作中为减少SO2气体的逸出,应将亚硫酸氢钠先配制成溶液后,慢慢加入硫酸溶液,并应在有通风设施的条件下进行配制。浸泡后的树脂用水洗净,然后按正常再生程序进行。 ⑶树脂的维护保养
在运行过程中,为防止树脂受含铬废水的氧化,每当设备停止运行时,应将交换柱内含铬废水排回调节池,代之以自来水或净化后的水浸泡树脂。树脂交换达到饱和后要及时再生,树脂再生后以及脱钠阳柱回收稀铬酸后,不宜长期在原液中浸泡停放,应及时淋洗干净。在运行过程中要防止空气进入,若树脂层中夹带气泡后会影响正常交换的进行。停止运行时,交换柱内不准脱水。维护保养好树脂能延长树脂的使用寿命,并能保证工作参数的稳定可靠。
总结与体会
本设计采用的是离子交换工艺,并针对该工艺中的各个构筑物进行了计算和设备的选型,其主要构筑物有调节池、过滤柱、阴阳离子交换柱、酸碱槽等。从开始对某些构筑物和设备的半知半解到最后对本工艺的熟悉掌握,这让我了解到了很多东西,对以后的工作都有很大的帮助。
记得开始设计时,我总觉得无从入手,在翻阅了大量的资料后,开始进行初步的构画,随着时间的流逝,我也日益成熟起来,已经初步具备了一名设计人员应有的素质全面地思考,整体地布局,不仅考虑技术角度的可行性,更顾及经济的合理性。同时,我也对许多工艺进一步的熟悉了许多工艺流程,掌握了相关的污水处理知识。
通过此次毕业设计,我不仅把知识融会贯通,而且丰富了大脑,同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识,开拓了视野,认识了将来的发展方向,使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。
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致谢
在此要感谢我们的指导老师对我悉心的指导,感谢老师们给我的帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益。
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