含镍废水处理离子交换系统操作手册
第一章 含镍废水处理设备操作说明
1.0：基本原理
离子交换是在电解质溶液中进行的一种特殊的固体吸附过程。一般的离子交换器是一种不溶于水的固体颗粒状物质，即离子交换树脂。它能从电解质溶液中吸收某种阳离子或阴离子，并将其等量地替换为另一种具有相同电荷符号的离子，并释放到溶液中。这就叫离子交换。
镀镍废水中的Ni2+离子为二价金属阳离子，本系统采用弱酸性阳离子交换树脂进行吸附，采用弱酸性阳离子交换树脂进行交换时，通常先将树脂转化为Na型，因为H型树脂的交换效率极慢。当含Ni2+废水流入Na型弱酸性阳离子交换树脂层时，发生如下交换反应：
2R-COONa + Ni2+ = (R-COO)2Ni + 2Na+
这样，水中的Ni2+被吸附在树脂上，树脂上的Na+进入水中。处理后的水含有
当整个树脂层与Ni2+交换达到平衡后，用一定浓度的H2SO4或HCL进行再生，反应式如下：
(R-COO)2Ni+H2SO4=2R-COOH+NiSO4
此时树脂为H型，需用NaOH将其转变为Na型，反应式为：
R-COOH+NaOH=+H2O
然后树脂即可重新投入运行，进入下一个循环，废水经处理后返回清洗槽回用，洗脱得到的硫酸镍经净化后返回镀槽使用。
注：树脂再生优先采用HCL再生，本手册以H2SO4为例，HCL再生操作与H2SO4再生操作相同。
1.1：进水口要求
离子交换器水要求：
浊度：<1-2 色度<5
温度：5℃~65℃ CODMn ＜2
游离氯<0.1ppm 铁含量<0.1ppm
锰含量<0.3ppm 总固体含量
1.2：系统工作环境
温度：5~45℃
水压：0.2~0.4MPa（指进入玻璃钢柱的压力）
电源：380V，50Hz；1.5KW
设备尽量放置在室内：减缓设备老化
设备所在位置应通风：酸碱再生过程中可能会有少量酸蒸发。
设备所在位置应明亮：提供足够的照明强度
设备位置应宽敞：提供足够的操作、维护和更换树脂的空间
1.3：系统中使用的化学品
使用5％H2SO4或HCL溶液再生阳离子交换树脂。
系统采用质量百分比浓度为5%的高品质氢氧化钠（NaOH）对阳离子交换树脂进行改造。
1.4：设备操作
1.4.1. 设备流程图如下：
1.4.2. 再生药物的剂量
再生药物剂量
产水量6m3/h
罐体尺寸（英寸）
弱酸性阳离子树脂
再生酸耗H2SO4/HCL溶液；5%
再生碱耗NaOH溶液；5%
树脂床
φ600×高1800
270公升
500 公升
500 公升
1.4.3.操作流程：
a：正常运行，打开增压泵、3#进水阀、5#产水阀，（其他阀门及水泵关闭，下同）
b：反洗运行：再生前及长期运行后需定期对树脂层进行反洗。开启增压泵、4#反洗进水阀、1#反洗排水阀
c：硫酸再生，向再生药箱中加入5%硫酸，开启再生泵、2#再生液进液阀、7#再生循环阀，（其他阀门及水泵关闭），调节再生进液阀大小控制酸流量，向罐内注入500L硫酸溶液，将更换下来的废液循环至药箱，循环时间约40分钟。（若废液罐中的硫酸镍溶液需回收，则将药箱中的废液回收，配制碱性再生液前先用清水冲洗药箱）
d：在再生药箱内配制500L 5%NaOH溶液，用液碱对树脂进行再生，使树脂转变为Na型树脂。打开再生泵、2#再生液进液阀、7#再生循环阀，（其他阀门及水泵均关闭），调节再生进液阀大小控制液碱流量，约30分钟将溶液注入罐内，浸泡15分钟。（清洗再生药箱）
e：快速冲洗，打开增压泵、3#进水阀、6#正洗排水阀，冲洗10-15分钟（其他阀门、水泵关闭），排除残液碱。（用试纸测pH值约为7）
f:整个树脂再生改造完毕，恢复正常运行。
1.4.4再生液配制：（质量百分比浓度）
1）阳离子交换树脂再生溶液的配制：
阳离子交换树脂的改造采用5%高纯度稀硫酸，由于硫酸在稀释过程中放出大量的热，温度较高，考虑到再生容器的耐温性，必要时可先将烧碱溶解在耐热容器中，待温度低于40℃后再转入再生容器中，配液采用纯水。
2)阳离子交换树脂转化溶液的制备：
阳离子交换树脂再生采用高纯度片状烧碱，按质量比5%配制。由于固体NaOH在溶解过程中放出大量热量，温度较高，考虑到再生容器的耐热性，必要时可以先将烧碱溶解在耐热容器中，待温度低于40℃后再转入再生容器中。配制所用的水为纯水。