10.3 离子交换

10.3.1 离子交换树脂由于其良好的选择性和可再生性广泛用于处理含重金属离子的污水。在工业污水处理中，常用于处理含铬、镍污水，电镀污水。在石化污水中主要用于含汞污水的处理。当原水硬度较高时，选择阳离子交换器作为反渗透的前处理，可提高产水水质同时延长反渗透膜的使用寿命。
10.3.2 离子交换再生时需要耗酸、碱，既影响运行费用，又会向环境排放污染物，因此应在保证出水质量前提下，尽量采用酸、碱耗量少的设备和工艺。离子交换树脂的工作交换容量是重要的设计参数，通常由设备制造厂商根据树脂种类、再生剂的耗量、再生液温度以及进出水水质等，经试验或计算绘制成曲线图，设计时可以根据各种技术数据查曲线求出离子交换树脂的工作交换容量，确定流速、再生条件等参数，也可以参考类似条件下的运行经验确定。但由于处理的是污水，不是单一组分，故此交换速度等参数应适当降低，并宜选择逆流再生工艺。顺流再生离子交换器的优点是再生操作简单，运行可靠，对进水悬浮物含量要求不高(浊度小于5NTU)。缺点是树脂再生度较低，导致设备出水水质差，树脂运行交换容量小，酸碱耗量高。为了克服顺流再生工艺的缺点，现在广泛采用逆流再生工艺。逆流再生工艺的优点是出水水质好，酸、碱耗量低，对水质适应性强，自用水率低，缺点是运行操作更复杂一些。
    由于污水的成分复杂，有机物、油脂、悬浮物含量较高，这些都会导致树脂的污染，因此选择机械强度高，抗污染能力强的离子交换剂，例如大孔树脂等。
10.3.3 离子交换系统排出的反洗水含污量相对较少，可与全场污水统筹考虑回收利用。
10.3.4 本条给出的离子交换系统进水的主要水质指标是按照现行国家标准《工业用水软化除盐设计规范》GB 50109的规定。形成浊度的悬浮物会污堵树脂颗粒的表面，在交换器中产生污泥层，影响树脂的交换和反洗再生；游离氯会氧化树脂颗粒，破坏树脂结构，失去交换能力；铁会对阳树脂造成污染；有机物会污染树脂，降低交换容量，有机物对树脂的污染主要发生在强碱阴树脂上，这是由于疏水性的树脂骨架强烈地吸附疏水性的有机分子所致，所以当进水的COD_Mn＞2mg/L时，应选择抗有机物污染的阴树脂，而对于弱酸离子交换，COD_Mn值可适当放宽。