离子交换（IX）树脂通常对去除硬度，碱度，氯化物，汞和有机物以及其他污染物非常有效。 尽管它们可以提供比其他处理技术更高的效率，但它们也需要特定的维护过程。 通过适当的保养，IX树脂可以提供一致的结果并具有较长的使用寿命，因此非常值得进行初始投资。

如果您想知道如何充分利用IX树脂，那么您可能会问“关于离子交换树脂再生，我应该知道些什么？”

在本文中，我们概述了常见的树脂再生策略和材料，以帮助您更好地了解和优化自己工厂的IX工艺。

什么是IX树脂再生？

在一个或多个服务周期的过程中，IX树脂将耗尽，这意味着它不再能促进离子交换反应 。 当污染物离子已经结合到树脂基质上几乎所有可用的活性位点时，就会发生这种情况。 简而言之， 再生是将阴离子或阳离子官能团还原到废树脂基质中的过程 。 这是通过应用化学再生剂溶液实现的，尽管所使用的确切工艺和再生剂将取决于几个工艺因素。

IX树脂再生过程的类型

IX系统通常采用包含一种或多种树脂的色谱柱形式。 在维护周期中，将流导入IX柱，在此与树脂反应。 再生循环可以是两种类型之一，具体取决于再生溶液采取的路径。 这些包括：

并流再生（CFR）。 在CFR中，再生溶液遵循与待处理溶液相同的路径，通常在IX列中从上到下。 对于强酸阳离子（SAC）和强碱阴离子（SBA）树脂床，当需要大流量处理或需要更高质量时，通常不使用CFR，因为需要过量的再生溶液才能均匀地再生树脂。 如果没有完全再生，树脂可能会在下一次运行时将污染物离子泄漏到处理后的物流中。

逆流再生（RFR）。 RFR也称为逆流再生，它涉及沿服务流的相反方向注入再生溶液。 这可能意味着上流加载/下流再生或下流加载/上流再生循环。 无论哪种情况，再生剂溶液都首先接触较少消耗的树脂层，从而使再生过程更有效。 结果，RFR需要较少的再生溶液并导致较少的污染物泄漏，尽管必须注意的是，RFR仅在树脂层在整个再生过程中都保持在原位的情况下才能有效发挥作用。 因此，RFR应该仅用于填充床IX色谱柱，或者如果使用某种类型的保留装置来防止树脂在色谱柱内移动，则应使用RFR。

IX树脂再生涉及的步骤

再生周期的基本步骤包括以下内容：

反洗。 反洗仅在CFR中进行，包括冲洗树脂以去除悬浮的固体并重新分配压实的树脂珠。 珠粒的搅拌有助于除去树脂表面的任何细小颗粒和沉积物。

再生剂注射。 将再生剂溶液以低流速注入IX柱中，以允许与树脂的足够接触时间。 对于同时容纳阴离子和阳离子树脂的混合床装置，再生过程更为复杂。 例如，在混合床IX抛光中 ，首先分离树脂，然后施加苛性碱再生剂，然后施加酸再生剂。

再生置换。 通过缓慢引入稀释水，通常以与再生剂溶液相同的流速逐渐冲洗出再生剂。 对于混合床单元，在施加每种再生剂溶液后进行置换，然后将树脂与压缩空气或氮气混合。 必须小心控制“慢漂”阶段的流速，以免损坏树脂珠。

冲洗。 最后，以与保养周期相同的流速用水冲洗树脂。 冲洗周期应持续到达到目标水质水平为止。

IX树脂再生使用什么材料？

每种树脂类型都需要狭窄的潜在化学再生剂。 在这里，我们按树脂类型概述了常见的再生剂解决方案，并在适用时总结了替代方案。

强酸阳离子（SAC）再生剂

SAC树脂只能用强酸再生。 氯化钠（NaCl）是软化应用中最常见的再生剂 ，因为它相对便宜且易于获得。 当在处理后的溶液中不希望使用钠时，氯化钾（KCl）可以替代NaCl，而氯化铵（NH 4 Cl）经常可以代替热冷凝水软化应用。

脱盐是一个两步过程，第一步涉及使用SAC树脂去除阳离子。 盐酸（HCl）是用于去离子应用的最有效和广泛使用的再生剂。 硫酸（H 2 SO 4 ）虽然是HCl的更实惠且危害较小的替代品，但其运行能力较低，如果浓度太高，则可能导致硫酸钙沉淀。

弱酸阳离子（WAC）再生剂

HCl是用于脱碱应用的最安全，最有效的再生剂 。 H 2 SO 4可以用作HCl的替代品，尽管必须将其保持低浓度以避免硫酸钙沉淀。 其他替代品包括弱酸，例如乙酸（CH 3 COOH）或柠檬酸，有时也用于再生WAC树脂。

强碱阴离子（SBA）再生剂

SBA树脂只能在强碱下再生。 苛性钠（NaOH）几乎总是用作SBA脱盐剂的再生剂 。 尽管价格昂贵，也可以使用苛性钾。

弱碱性阴离子（WBA）树脂

NaOH几乎总是用于WBA再生 ，尽管也可以使用弱碱，例如氨（NH3），碳酸钠（Na2CO3）或石灰悬浮液。