【正文】 4+2NaClC、 弱型樹脂的交換反應(yīng)： 弱型樹脂指弱酸性陽離子交換樹脂和弱堿性陰離子交換樹脂。它們不能進(jìn)行中性鹽分解反應(yīng)，這是因?yàn)槿跛嵝詷渲荒茉?pH4 時(shí)進(jìn)行交換反應(yīng)；弱堿性樹脂只能在pH7 時(shí)才能進(jìn)行交換反應(yīng)，而中性鹽分解反應(yīng)則將生成強(qiáng)酸或強(qiáng)堿之緣故。但弱型樹脂可進(jìn)行以下反應(yīng)1．非中性鹽的分解反應(yīng) R(COOH)2+Ca(HCO3)2=R(COO)2Ca+2H2CO3 R＝NH 2OH+NH4Cl=R＝NH 2Cl+NH4OH2. 強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的中和反應(yīng) R(SO3H)2+2NaOH=2RCOONa+H2O R=NH2OH+HCl=R＝NH 2Cl+H2O3. 復(fù)分解反應(yīng) R(NCl)2+CaCl2=R(COO)2Ca+2NaCl R＝NH 2Cl+NaNO3=R＝NH 2NO3+NaCl 離子交換樹脂層的工作過程與再生過程（鈉型樹脂為例） 離子交換樹脂層的工作過程在裝有鈉型樹脂的離子交換柱中，自上而下地通過含有 Ca2+的水時(shí)，樹脂層的變化可分為以下三個(gè)階段。 (1)交換帶的形成階段 溶液一接觸樹脂，就開始發(fā)生離子交換反應(yīng)。隨著水的流動(dòng)，溶液的組成和樹脂的組成不斷發(fā)生改變，即樹脂愈往上層，層中的 Ca2+濃度就愈大；水＝＝== ==== = =＝＝23 / 43愈往下流，水中的 Ca2+濃度就愈小。當(dāng)水流至一定深度時(shí)，離子交換反應(yīng)達(dá)到平衡，樹脂及溶液中反離子 Na+的濃度就不再改變了。這時(shí)，從樹脂上層交換反應(yīng)開始至下層交換平衡為止，形成了一定高度的離子交換反應(yīng)區(qū)域，稱為交換帶或工作層。如果把交換帶中樹脂的組成作出曲線，縱坐標(biāo)為樹脂層高度，橫坐標(biāo)為樹脂的組成，以％表示，則交換帶的樹脂組成曲線，不難理解，在通水初期，由于離子交換反應(yīng)剛剛開始，交換帶尚未定型，經(jīng)一段時(shí)間后才形成一定高度的離子交換帶。 (2)交換帶的移動(dòng)階段 隨著離子交換的進(jìn)行，離子交換帶逐漸向下部樹脂層移動(dòng)，這樣樹脂層中就形成了三個(gè)層或區(qū)域(圖 11—14)：交換帶以上的樹脂層，都為 Ca2+所飽和，它已失去交換能力，水通過時(shí)，水質(zhì)不發(fā)生變化，此層稱為失效層；接著是工作層，此層內(nèi)鈣型樹脂和鈉型樹脂是混存的，上部鈣型樹脂多，下部鈉型樹脂多，水流經(jīng)這一層時(shí)，水中的 Ca2+和鈉型樹脂中的 Na+進(jìn)行交換，使出水中 Ca2+濃度由原水(進(jìn)水)中Ca2+濃度降至接近于 0，此層是整個(gè)樹脂層中正在進(jìn)行離子交換的層區(qū)，其層區(qū)高度即為交換帶的寬度；交換帶以下的樹脂層為尚未參與交換的樹脂層，即其中全為鈉型樹脂，稱為末交換層。所以，交換帶移動(dòng)階段即是水處理中離子交換運(yùn)行的中期階段，也就是離子交換的正常運(yùn)行階段。 (3)交換帶的消失階段 由于交換帶沿水流方向以一定速度向前推移，致使失效層不斷增大，末交換層不斷縮小，當(dāng)交換帶的下端達(dá)到樹脂層底部時(shí)，Ca 在裝有鈉型樹脂的離子交換柱中，自上而下地通過含有 Ca2+的水時(shí) 離子交換樹脂層的再生過程采用含一定化學(xué)物質(zhì)的水溶液，使樹脂層內(nèi)失效(失去交換能力)的樹脂重新恢復(fù)交換能力，這種處理過程稱為樹脂的再生過程。再生能力或再生性能，通常用再生劑耗(分別稱為鹽耗、酸耗或堿耗)、再生劑比耗表示。 再生劑耗是指在失效的樹脂中再生 1 摩爾交換基團(tuán)所耗用的再生劑質(zhì)量，單位為g／mol。再生劑比耗表示再生單位體積樹脂用再生劑的量 (mol／m 3)和該樹脂的工作交換容量(mol／m 3)的比值。它反映了樹脂的再生性能，是離子交換運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)。由于樹脂工作交換容量并不隨比耗正比地增加，因此在一定條件下應(yīng)通過工作交換容量隨比耗變化的趨勢(shì)確定一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的再生劑比耗。不同的樹脂、不同的離子交換工藝，這種經(jīng)濟(jì)比 耗也不同。24 / 43 陽離子交換樹脂床工作方式Ⅰ表洗（用脫氣塔后的水） 目的為整平樹脂層，同時(shí)逐出樹脂層表面之沉積物及破碎樹脂。Ⅱ沉整：在逆洗樹脂會(huì)上浮，此步驟將所有閥門與泵關(guān)閉使樹脂因重力而自然沉整排列。Ⅲ通藥：目的為利用純水經(jīng)過吸入器之作用而吸進(jìn)鹽酸由塔底進(jìn)入，分別再生陽離子交換樹脂，同時(shí)純水自陽塔頂部注入，共同自陽塔中間集水器排出。Ⅳ押出：為使用樹脂層之鹽酸繼續(xù)與樹脂層作用以提高效率。Ⅴ洗滌：目的為將殘留于樹脂層之再生劑 HCL 洗滌干凈。Ⅵ采水：再生完成后純水純度達(dá)到要求水質(zhì)轉(zhuǎn)為采水。Ⅶ排泄：在使用過程中，若水質(zhì)劣時(shí)候，則程序?qū)⒆詣?dòng)跳到排泄過程。在設(shè)定時(shí)間如水質(zhì)良時(shí)則由排泄轉(zhuǎn)入采水階段。不良時(shí)排泄轉(zhuǎn)為再生階段。陽床的工作過程就是采水——再生———采水的過程。 脫氣塔脫氣塔，是原水當(dāng)中含有的碳酸藉 H 作用，分解成 H2O、CO2 進(jìn)入脫氣塔，其中CO2 在脫氣塔中通過邏資風(fēng)機(jī)供氣逐出，以減輕后續(xù)的陰床之負(fù)荷。 脫氣塔原理通?？諝獾葰怏w溶解時(shí)，將使水對(duì)金屬具有腐蝕性。其中水的腐蝕性的增加主要是因?yàn)槿芙庋跫岸趸肌Ｃ摎馐鞘谷艽鏆怏w放散于空氣中，而又氣液間物質(zhì)移動(dòng)的操作。此理論是以氣體在水中的溶解度，及在某種條件下氣體的平衡濃度及氣體由水中向大氣中移動(dòng)速度等為基礎(chǔ)。 （如圖）在工廠依據(jù)脫氣得要求不同通常采用不同的方法 常用的物理方法有：加熱脫氣、真空脫氣、不活波氣體脫氣、超聲波脫氣25 / 43在我們水環(huán)制程中由于對(duì)水中的溶存氣體去除率求不高，所以我們使用如上的脫氣裝置，由于在陽塔反應(yīng)而產(chǎn)生的二氧化碳濃度遠(yuǎn)高于它在該條件下的溶解度。所以我們用鼓入空氣的方法來降低水中的二氧化碳含量。 陰床本裝置采用 φ3m3mH 的圓桶式裝置，里面裝載有陰離子交換樹脂，原水經(jīng)過濾器、陽床、脫氣塔后的水進(jìn)入陰床，水中之陰離子及硅酸被強(qiáng)酸性陰離子交換樹脂交換成 OH，其反應(yīng)方程式為：RNOH ＋ CL； SO42； CO32；SiO 2 RN CL。 SO4。 CO3。 SiO2＋OH 再由 H+與 OH離子結(jié)合成水。 陰離子交換反應(yīng)原理及工作、再生過程如 陰床工作方式如 3.. 混床：（陰、陽離子混合床）混床：是在交換器內(nèi)均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂，一般混合床采用強(qiáng)酸性陽樹脂和強(qiáng)堿性陰樹脂，其陰、陽樹脂的混合比為 1：1~2，用語混合床內(nèi)陰、陽樹脂混雜，因此原水流經(jīng)樹脂層時(shí)，陰、陽離子同時(shí)被樹脂所吸附。其產(chǎn)物 H+和 OH又因反應(yīng)生成水而得以降低，有利于交換反應(yīng)進(jìn)行的徹底，使得出水水質(zhì)大大提高。為了防止再生時(shí)陰、陽樹脂層難徹底分層，及交叉污染，發(fā)展了三層混床新技術(shù)。即在普通混合床中26 / 43另填一層惰性樹脂，其高度介于陰陽樹脂之間，其顆粒大小能保證在反沖洗時(shí)將陰、陽樹脂分離開來。在我們的除鹽水系統(tǒng)中加設(shè)混床，其目的是為了進(jìn)一步除去上述流程中未除去的陰、陽離子，使水質(zhì)達(dá)到鍋爐補(bǔ)給水的標(biāo)準(zhǔn)。其工作方式與上述陽床、陰床工作方式原理一樣。在我們水環(huán)純水（除水）的處理的主要設(shè)備的選擇：因?yàn)樗看螅钚蕴歼^濾器選用臥式過濾器，并采用上下雙層布置。 離子交換床選用 ZXDF自身清洗多元沸騰浮動(dòng)床，該交換器交換室內(nèi)裝有樹脂清洗器，每個(gè)運(yùn)行周期對(duì)樹脂清洗一次，及時(shí)的除去破碎的樹脂和雜質(zhì)，因此不用另設(shè)床外清洗塔。第四章 Condenser water plant冷凝水處理是我們水環(huán)出化學(xué)水處理的其中一部分。我們采用 4 套處理量為250M3/h 的冷凝水處理裝置。 冷凝水進(jìn)出水質(zhì)要求 冷凝水進(jìn)水要求項(xiàng)目 數(shù) 量（mg/l ） 名稱 數(shù) 量（mg/l ） 溫度 95℃ 總鐵 Cu SiO2 電導(dǎo)率 5us/cm PH 78Na+、 K+ 冷凝水水質(zhì)要求 Na++K+ ≤177。 SiO2≤ Cu ≤ 電導(dǎo)率 ＜600C總鐵 27 / 43 工藝流程選擇為滿足水質(zhì)要求選用過濾加混床系統(tǒng)，其水處理系統(tǒng)流程為：凝結(jié)水→一級(jí)換熱器→二級(jí)換熱器→三級(jí)換熱器→精密過濾器→體內(nèi)再生陰陽混合離子交換器→凝結(jié)水箱。 主要設(shè)備選擇由于凝結(jié)水回水溫度高（95℃）超過混床樹脂允許溫度上限,須經(jīng)換熱器降溫至 50℃，換熱器選用 Sweep 板式換熱器，一級(jí)冷卻水用混床出水；二級(jí)冷卻水用來自 Pure water plant 補(bǔ)給的純水；三級(jí)冷卻水用循環(huán)水。過濾器選用精密過濾器，該過濾器濾元為蜂房式聚丙烯纖維線繞濾芯，可除去凝結(jié)水中的鐵、銅等懸浮雜質(zhì)。第五章 Waste Water Treatment Plant 污水處理廠的概述來自漿廠的廢水中所含化學(xué)成分較復(fù)雜，除具有一般污水性質(zhì)外，尚含有油和較高的色度等其他污染物質(zhì)，且污水具有較高的溫度，為此采用物化——生化相結(jié)合的污水處理工藝，能確保處理后水質(zhì)達(dá)到排放要求。由于原污水水溫較高，故采用冷卻塔對(duì)原污水進(jìn)行冷卻處理，以便保證后續(xù)生化處理的正常進(jìn)行。由于紙漿廢水有機(jī)污染物濃度較高，本方案采用 A/O 生化處理和生物接觸氧化相結(jié)合的處理系統(tǒng)。而對(duì)污水中色度的處理采用加藥混凝反應(yīng)進(jìn)行處理。廢水處理廠占地 公頃。污水處理廠總平面布置簡潔明快，功能分區(qū)合理，有廠前區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)。由綜合樓、景點(diǎn)綠化形成廠前區(qū)。廠前區(qū)與主要生產(chǎn)區(qū)之間用綠化帶和道路隔開，避免互相干擾。廠區(qū)內(nèi)建(構(gòu))筑物平面設(shè)計(jì)緊湊合理，并將使用功能相似的建筑物合并以減少其數(shù)量，節(jié)約資金。立面設(shè)計(jì)中，處理手法單純、統(tǒng)一，具有力量感，體現(xiàn)出鮮明的時(shí)代特色。廢水處理系統(tǒng)的主要處理構(gòu)筑物有格柵間、調(diào)節(jié)池、初沉池、儲(chǔ)存池、污水提升泵房、冷卻塔、A/O 生化反應(yīng)池、中沉池、生物接觸氧化池、二沉池、混凝反應(yīng)池、沉淀28 / 43池、污泥濃縮脫水間等污水處理廠工程實(shí)施后，每年可去除約 CODcr 6 萬噸， BOD5 萬噸和 SS 2 萬噸，能有效減少本項(xiàng)目對(duì)周邊環(huán)境的污染物排放，帶來良好的社會(huì)效益。 規(guī)模與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 污水水量：污水水量主要來源于漿廠生產(chǎn)廢水及廠區(qū)生活污水。污水量為：70000 m3/d，污水量總變化系數(shù)為：K=。因此本廢水處理站的設(shè)計(jì)廢水量為：Qmax=84000m3/d=3500m3/h。 進(jìn)水水質(zhì)： PH 值：~ COD：≤2500mg/lBOD5：≤800~1200mg/l TSS：≤850mg/l水溫：≤65 0C 色度：≤1000PtcoAOX：≤20mg/l 出水水質(zhì)：污水經(jīng)過三級(jí)處理后的出水水質(zhì)為：PH 值：6~9 COD：≤100mg/lTSS：≤30mg/l BOD5：≤20mg/l水溫：≤38 0C 色度：≤50timesAOX：≤8mg/l 處理方案與流程 制漿廢水是一種水量大、組份復(fù)雜的廢水，水質(zhì)變動(dòng)范圍大。廢水經(jīng)過預(yù)處理再排放可改善污水水質(zhì)，同時(shí)便于根據(jù)不同的廢水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理手段。在對(duì)制漿廢水進(jìn)行最終處理時(shí)，有機(jī)物的去除一般以生物法為主，對(duì)難于生物降解的制漿廢水，采用厭氧( 水解) 好氧聯(lián)合處理較為合適，對(duì)易于生物降解的制漿廢水，可采用一段生物29 / 43處理。色度的去除，一般以物理化學(xué)方法為主，對(duì)于規(guī)模大、處理水平高的工廠，可采用電解、化學(xué)絮凝、臭氧氧化等工藝。 本項(xiàng)目的廢水達(dá)到處理目標(biāo)所要求的污染物去除率列于表 2—1 中，從表可知廢水處理廠對(duì) BOD、COD 去除率高達(dá) 95%以上。表 2—1 廢水處理效率設(shè)計(jì)要求表類別 BOD5（mg/l）CODcr（mg/l） SS（mg/l ）進(jìn)水水質(zhì) 1200 2500 850出水水質(zhì) 20 100 30去除率（% ） 98 96 95造紙工業(yè)廢水屬于比較難處理的廢水之一，而造紙工業(yè)廢水中最難處理的廢水是制漿廢水。以硫酸鹽漿廠為例，由于廢水中含有可溶性難生物降解的木質(zhì)素，用生物法對(duì)COD 的去除率很難達(dá)到 90%以上。世界主要造紙大國對(duì)制漿造紙廠廢水排放的控制主要是針對(duì) BOD，而對(duì) COD 排放要么沒有要求，要么比較寬松。因此，他們對(duì)造紙廠廢水處理主要是去除廢水的 BOD方法以生物處理為主。目前以活性污泥為主的生物好氧二級(jí)處理，完全能使 BOD 和 SS的去除率達(dá)到 95%以上，可滿足本項(xiàng)目廢水處理廠的設(shè)計(jì)要求，但生物處理法（曝氣段）CODcr 的去除率一般在 60%左右，要使 COD 達(dá)標(biāo)排放需進(jìn)行三級(jí)處理。因此，必須對(duì)廢水進(jìn)行三級(jí)處理，使其排放水質(zhì)達(dá)到要求。本方案設(shè)計(jì)采用以下處理工藝流程： 30 / 43 處理過程：廢水進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)后，先經(jīng)過攔污柵清除較大雜物，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池里，攪拌機(jī)給于充分的攪拌混合以均衡水量水質(zhì)，再進(jìn)入初沉池，以重力沉降方式，去除廢水中 SS 及部分 BOD、COD，再經(jīng)污水提升泵房送到冷卻塔，用以降低水溫到 35℃以下，出水進(jìn)入 A/O 池和生物接觸氧化池，以去除大部分 BOD 和COD，沉淀池上層溢流水進(jìn)入三級(jí)處理系統(tǒng)——混凝反應(yīng)池，通過投加 PAC 藥劑和混凝反應(yīng)池內(nèi)機(jī)械攪拌機(jī)作用下進(jìn)行混凝反應(yīng)，沉淀后出流水進(jìn)工廠總排出口。 在初沉池之后，設(shè)置一座事故池約 6 個(gè)小時(shí)儲(chǔ)量，作事故時(shí)應(yīng)急用。 一沉池污泥、二沉池污泥、三沉池污泥以及終沉池污泥除部分回流外，其余送至污泥濃縮池，經(jīng)污泥脫水機(jī)壓榨脫水成泥餅（含水率 70%）后外運(yùn)。 主要構(gòu)筑物作用及特點(diǎn) 格柵間：格柵作為廢水處的第一道工序，是用一組平行的剛性柵條制成的框架,可以用它攔截水中的大塊漂浮物。格柵通常傾斜架設(shè)在其它