深度去除廢水中氨氮超標樹脂

 除氨氮強酸型陽離子交換樹脂

           ISO-9001/ISO-14001/OHSAS-18000

Tulsion® T-42H 是均粒強酸型陽離子交換樹脂，氫H+/鈉Na+均粒陽離子交換樹脂，適用于高濃度氨氮去除，也可適用于其他濃度氨氮去除系統。

Tulsion® T-42H 強酸型陽離子交換樹脂，是一款具有較高的交換容量，同時擁有的物理及化學穩定品質。可以應用于高濃度氨氮廢水處理中，出水氨氮可達到0.1ppm以下。

             Tulsion® T-42H 其均勻的顆粒直徑，具有傳統的離子交換樹脂無法取代的優勢，可以減少壓力損，延長樹脂壽命，保證出水品質。

典型特性（TYPICAL CHARACTERISTICS）：Tulsion T-42 H 

主體結構/Matrix structure                           Cross linked polystyrene

             型式(Type)                                                   Strong acid Cation exchange resin

物理型式/Physical form                                濕潤球狀/Moist spherical beads 

官能團/Functional group                              磺酸基/Sulphonic

粒徑Particle size (Mesh)                               Particle less than 0.3mm max. 1%

均勻系數(Uniformity coefficient)                 Max. 1.25

平均粒徑(Harmonic Mean size)                   580 + 50 um

全交換容量(Total Exchange Capacity)        1.80 meq/ ml

離子型式(Ionic form)                                   Hydrogen (H+)

膨脹係數(Swelling (approximay))          7% from Na+ to H+ form. 

濕度/Moisture content                                  53%

密度(Backwash settled density)                        800-840 g/l in H+ form
允許溫度(Maximum temp. stability)            120°C in H+ form

PH范圍/PH range                                               0 - 14

            溶解率(Solubility)                                             Insoluble in all common solvents

操作條件（OPERATION CONDITIONS）：    Tulsion T-42 H

zui大操作溫度(Operating temperature , max 0 C)                120
操作pH 范圍(Operating pH range )                                       0 – 14
zui小樹脂床高度(Bed depth , mini mm)                               800
zui大(Service flow rate ,Maxi )                                              120 m3/hr/ m3
逆洗水量(Backwash flow rate)                                             9 to 25 m3/hr/ m3
逆洗浮動空間(Back wash expansion)                                  40 to 75%
再生藥劑(Regenerant )                                                         HCl, H2SO4 for H+ form,
再生藥劑用量(Regeneration levels. )                                   30 to 120 gms HCl/ lit.
                                                                                            40 to 250 gms H2SO4/ lit.
再生藥劑濃度(Regeneration concentration)                          3 - 5% HCl, 1.5 to 3% H2SO4
zui少通再生藥劑時間(Regeneration Contact time, mini)      20 min.
再生流量(Regeneration flow rate )                                        5 to 16 m3/hr/ m3
Regeneration slow rinse                                                          2 BV mini.
快洗用水(Fast Rinse )                                                            Service flow rate.
快洗水量(Fast Rinse Volume)                                                 2 to 3 BV

   測試說明：              Tulsion T-42 H  

1. 前言

        對于實驗室用于測試T-42H樹脂的去除效果及交換容量的實驗 , 一般均是采用直立式透明的玻離管 。于進口及出口管端加上控制流量的閥門以能調節流量來測試及決定T-42H的操作交換容量 , 然后計算出實際的除氨氮樹脂使用量及桶槽的規格及所有的再生操作條件 。上端的 Connector 可以用來轉換成逆洗(Backwash)及采水。

   再生藥液、測試用溶液或是清洗用的水分別用不同的管子 (Tube) 連結到此設備 , 然后以重力方式經由控制閥門 (Screw Clip Valve) 送到此玻離管并藉由微量的流量計來計錄及計算流量 。(請參考以下的實驗用圖 B) 

     測試用的溶液樣本以瓶子或燒杯填裝 , 每次取樣的時間以不超過4Hrs 為 。Tulsion離子交換樹脂為交聯聚苯乙烯為單體(Styrene-Based ) ,具有去除氨氮等的官能基。此樹脂為核子級均粒樹脂，其官能基對于氨氮等離子的吸附具有很強的電子親和力(Affinity) , 因此絕大部分的氨氮等雜質都會被此核子級均粒樹脂去除掉。測試用的溶液分別以批次分別慢慢的倒入已裝填T-42H的玻璃管, 來當成是連續性的采水部驟。整個氨氮等交換反應在zui上層的樹脂床是zui快的, 直到上層T-42H的交換容量慢慢耗盡后 ,才由zui下層的T-42H樹脂繼續交換其它剩余的氨氮等離子 。因此當測試用的溶液由上往下經過樹脂床時 ,會有一個有效的交換區 , 直到所有的T-42H樹脂的交換容量*耗盡為止。 下圖A顯示每個交換過程。

2. 測試T-42H的交換容量過程

     此測試步驟為決定T-42H的去除氨氮操作交換容量 ,以運用于正式的工業用途。并可藉此步驟決定T-42H的交換終點及再生步驟。如下 :

Ø 決定交換氨氮離子的交換容量 

Ø 再生T-42H

Ø 決定采水流量

Ø 使用過后的樹脂特性  

目的 :

      zui終目的是測試T-42H去除氨氮的效果，并計算出T-42H去除氨氮的總工作交換容量 , < 氨氮 gms / T-42H ml >

實驗器材及步驟 :

           1. 玻璃管的尺寸 :取 1”直徑及120 cm 高 , 或是更大的直徑120 cm的玻璃管；

2. 首先 ,先用純水填滿玻璃管到一半的高度 , 取適當的欲測試的T-42H數量 , 慢慢填入此玻璃管 (注意 : 請務*純水來填充T-42H 。請務必小心填充樹脂 , 以避免樹脂外漏到管外, 減少誤差。

3. 連接額外的管路 (如圖 B所示) 到此玻璃管頂端 , 并以純水逆洗此樹脂床至少40%的樹脂床高度 , 逆洗10 – 15 分鐘 (mins) 

(請使用原廠的T-42H 樣本)

4. 逆洗過后 , 排掉純水 ,讓樹脂靜置沉降過后 , 請小心記錄樹脂床高度

5. 然后分別用酸倍量再生此T-42H樹脂。

6. 請根據表 A 事先預算再生用藥量及慢洗水量 , 按表 A的操作參數去做再生步驟。

7. 分析原水水質

8. 再生用藥順序為，以酸 HCl (或H2SO4)再生。 

9. 再生用藥濃度為 , 酸 4– 5 %（鹽酸）或者3%-4%（硫酸）; 

10. 再生用藥量為 , 30- 160g 鹽酸(*) / L 樹脂 ;或者 40-250g 硫酸(*)/L 樹脂； 

11. 再生方式 , 酸為逆向再生(CCR) ;

12. 再生通藥時間 , 至少30 分鐘 ； 

13. 再生完后,慢洗水量及水源:酸液再生完之后,以4BV量的純水慢洗 ;

14. 出水水質的氨氮含量標準 , 請自訂 

15. 采水流速 : 10–20 BV/Hr 

16. 實際的再生步驟請 , 請參考 表 A (Table A)

17. 當倍量再生完成之后 , 開始采水測試直到預先設定的出水水質的氨氮含量標準為止。

18. 記錄此采水流量。按預先設定的固定時間 ,分析此處理過后的水質 ; 或按預先設定的出水水質要求, 分段分析此水質。 

19. 當水質達到預先設定的標準時,終止此采水。然后計算此T-42H的總工作交換容量 

20. 計算此工作交換容量并轉換成 <可交換氨氮克數 (mgs) / 每公升(Liter) T-42H樹脂>計算公式如下:T-42H工作交換容量<氨氮g/L T-42H> =（原水總氨氮含量ppmx總采水量）/( 總 ml of T-42H 數量)

21. 測試幾次采水 (Cycle) 求平均數

22. 在每次采水 (Cycle) 后 , 以預先設定的逆水總水量及純水 , 先逆洗樹脂床 10 mins.

約達到40%樹脂床高度。然后重新按表 A再生及慢洗此樹脂 ,然后重復此采水步驟。

注意 : 只有*次再生時 , 使用倍量再生 ; 其余重復再生時 , 一次既可 。

表 B (Table B) 所列為取樣1000 ml 的T-42H , 出水水質為0.1ppm 氨氮, 所作的測試表格。實際決定的樹脂量 , 將會有所改變。可以參考其表格制作

 Table "A" Operating Parameters

Table "B" Operating Parameters

Cycle No:       T-42H Volume:1000 mL

Date:                      Bed high: 1200 mm

Start time:            Termination time:

注意 :   a) 請每隔4小時再取原水水樣作重復測試 。

            b) 所有的測試數據 , 請以表 B 做為記錄參考依據