Pretrattamento di Rigenerazione per Sistemi a Letto Misto

L'obiettivo principale del pretrattamento di rigenerazione per un sistema a letto misto è ripristinare la capacità di adsorbimento delle resine a scambio cationico e anionico. L'intero processo è come una "pulizia" e "ripristino" approfonditi della resina, suddiviso principalmente in cinque fasi chiave: controlavaggio per stratificazione, rigenerazione simultanea, risciacquo per spostamento, miscelazione e risciacquo finale. (Se è un pretrattamento, non è richiesta la stratificazione: si carica prima la resina cationica fino all'altezza dello scarico intermedio, poi si carica la resina anionica, generalmente il volume della resina anionica è il doppio di quello della resina cationica.)

Fase 1: Controlavaggio per Stratificazione
Procedura: L'acqua entra dalla parte inferiore del letto misto, fluendo lentamente verso l'alto per lavare lo strato di resina. Iniziare con una portata bassa, dopo che la resina si è allentata aumentare gradualmente fino a circa 10 m/h, per 10-15 minuti. Quindi interrompere l'ingresso dell'acqua e lasciare che la resina si depositi naturalmente.
Scopo e Principio: Sfruttando la differenza di densità reale umida tra la resina cationica (più pesante) e anionica (più leggera), sotto l'azione del flusso d'acqua, la resina cationica più pesante si deposita sul fondo, mentre quella anionica più leggera galleggia nella parte superiore, realizzando così la loro separazione in preparazione per la successiva rigenerazione separata.
Suggerimento Chiave: Dopo la sedimentazione, scaricare il livello dell'acqua nel letto fino a circa 10 cm sopra la superficie dello strato di resina per riservare spazio per l'introduzione del rigenerante nella fase successiva.

Fase 2: Rigenerazione Simultanea
Procedura: Questo è il cuore del processo di rigenerazione. Rigenerazione della Resina Anionica: Introdurre una soluzione di idrossido di sodio (NaOH) al 3-4% dalla parte superiore del letto misto, facendola fluire verso il basso attraverso lo strato di resina anionica; il liquido di scarto viene scaricato dal drenaggio intermedio. Rigenerazione della Resina Cationica: Simultaneamente, introdurre una soluzione di acido cloridrico (HCl) al 4-5% dalla parte inferiore del letto misto, facendola fluire verso l'alto attraverso lo strato di resina cationica; il liquido di scarto viene anch'esso scaricato dal drenaggio intermedio.
"Acqua di contenimento": Per prevenire la contaminazione reciproca tra acido e base, durante la rigenerazione della resina anionica, viene introdotta una piccola quantità di acqua di lavaggio (chiamata "acqua di contenimento") dalla parte inferiore per respingere eventuali infiltrazioni di base verso lo scarico intermedio; durante la rigenerazione della resina cationica, l'acqua di lavaggio viene introdotta dalla parte superiore.
Scopo e Principio: Utilizzare rigeneranti acidi e basici ad alta concentrazione per sostituire gli ioni adsorbiti sulle resine, ripristinandole alla loro forma H⁺ originale (resina cationica) e OH⁻ originale (resina anionica).
Suggerimento Chiave: Controllare rigorosamente la concentrazione e la portata del rigenerante e monitorare costantemente il corretto funzionamento dell'"acqua di contenimento". Questo è fondamentale per prevenire la contaminazione incrociata e garantire l'efficacia della rigenerazione.

Fase 3: Risciacquo per Spostamento
Procedura: Dopo aver interrotto l'introduzione di acido e base, continuare a introdurre acqua dalle due vie (superiore e inferiore) per risciacquare le resine cationica e anionica; il liquido di scarto viene ancora scaricato dal drenaggio intermedio. Risciacquare fino a quando l'acidità o l'alcalinità dell'acqua scaricata è inferiore a 0,5 mmol/L.
Scopo e Principio: Eliminare completamente il rigenerante residuo all'interno dello strato di resina e gli ioni impuri sostituiti.
Suggerimento Chiave: Il risciacquo deve essere accurato; altrimenti, il rigenerante residuo influenzerà la qualità dell'acqua effluente quando il letto misto viene messo in funzione.

Fase 4: Miscelazione
Procedura: Innanzitutto, scaricare il livello dell'acqua nel letto fino a 100-200 mm sopra la superficie dello strato di resina. Quindi, introdurre aria compressa pulita con una pressione di 0,1-0,15 MPa dalla parte inferiore del letto misto, agitando per circa 5 minuti per miscelare uniformemente le resine che erano stratificate. Dopo aver interrotto l'alimentazione dell'aria, scaricare immediatamente e rapidamente l'acqua, sfruttando la caduta dell'acqua per far depositare rapidamente la resina miscelata, impedendole di stratificarsi nuovamente a causa delle differenze di densità.
Scopo e Principio: Miscelare uniformemente le resine cationiche e anioniche rigenerate equivale a formare innumerevoli mini-letto multipli all'interno del letto misto. Questo garantisce che durante la produzione di acqua, il flusso d'acqua entri in contatto completo con entrambi i tipi di resina, effettuando scambi multipli per ottenere acqua ad alta purezza.
Suggerimento Chiave: L'aria compressa deve essere priva di olio per evitare di contaminare la resina. Lo scarico rapido dopo la miscelazione è la chiave per il successo di questa fase.

Fase 5: Risciacquo Finale
Procedura: Introdurre acqua dalla parte superiore del letto misto e scaricarla dalla parte inferiore, eseguendo la pulizia finale dello strato di resina miscelato con una portata di 10-20 m/h.
Scopo e Principio: Eliminare ulteriormente eventuali frammenti di resina o piccole impurità generate durante il processo di miscelazione e compattare lo strato di resina.
Suggerimento Chiave: Continuare il risciacquo finale fino a quando la conducibilità e il contenuto di silice dell'effluente raggiungono gli standard accettabili (ad esempio, conducibilità inferiore a 0,2 µS/cm). Solo allora il letto misto può essere rimesso in produzione di acqua o posto in stato di riserva.