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树脂变质和被污染的区别,怎么修复或再生?

[ 发布日期:2018-06-06 点击:178 来源:洛阳宏昌工贸有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

在离子交换水处理系统的运行过程中,各种离子交换树脂常常会渐渐改变其性能。一是树脂的本质改变了,即其化学结构受到破坏;二是受到外来杂质的污染。由前一种情况所造成树脂性能的改变,是无法恢复的;由后一种情况所造成树脂性能的改变,则可以采取适当的措施,清除这些污物,从而使树脂性能复原或有所改进。

一、变质

阳树脂

阳树脂在应用中变质的主要原因是由于水中有氧化剂,如游离氯、硝酸根等。当温度高时,树脂受氧化剂的侵蚀更为严重,若水中有重金属离子,因其能起催化作用,致使树脂加速变质。

阳树脂氧化后发生的现象为:颜色变浅,树脂体积变大,因此易碎和体积交换容量降低,但质量交换容量变化不大。由于设备中树脂上下层与进水接触先后顺序不同,受侵害的程度也不同,当水下流时,上层树脂首先与含氧化剂的水接触,所以遭受侵害的程度最大。

实践证明,强酸性H型树脂受侵害的程度最为强烈,除去水中游离氯,常用两种方法,一种是用活性炭过滤,另一种是投加亚硫酸钠。

大孔强酸性阳离子交换树脂,在抗氧化性和机械强度方面都比较好,而交换容量、再生效率、漏钠量均与凝胶型树脂相差不多。

阴树脂

总的来说,阴树脂的化学稳定性比阳树脂要差,所以它对氧化剂和高温的抵抗力也较差,但阴离子交换器在除盐系统中一般都是布置在阳离子交换器之后,进入除盐装置的水中的强氧化剂都消耗在氧化阳树脂上了,无形中对阴树脂起了保护作用,一般只是溶于水中的氧对阴树脂起破坏作用。

离子交换树脂

二、污染

阳树脂

阳树脂会受到进水中的悬浮物、铁、铝、硫酸钙、油脂类等物质的污染。在除盐系统中用的阳树脂受铁、铝污染的可能性很少,因为以酸作再生剂能很好地溶解和清除掉铁、铝的沉积物。但在软化水系统中的阳树脂,会在相当时间内被这类物质所污染,因为用食盐作再生剂有能从树脂表面有效地清除铁、铝沉积物,而只能除掉小部分已经交换到阳树脂上的铁和铝离子。采用硫酸作再生剂时,可能会有硫酸钙沉积在树脂表面。

运行中应尽量采取措施防止上述物质对阳树脂的污染。万一受到污染,可针对污染物种类用下述方法处理树脂。

1)空气擦拭发

从显微镜下能看出树脂表面有沉积物时,可采用空气擦洗除去。由于交换器树脂层底部通常都没有设置压缩空气分配系统,压缩空气擦洗可用内径为2045mm的塑料硬管做成空气枪,以软管连接到压缩空气气源上进行。具体作法是:先将交换器的水位降到树脂层降到树脂层表面上300400mm处,将空气枪插到树脂层底部,控制一定的空气压力和气量,使树脂强烈搅动;1015min后停气用水反洗,以除去擦下来的污染杂质。这样反复进行擦洗和反洗,直到反洗排水清晰为止。

2)酸洗法

采用酸液浸泡方式酸洗时,可以通过压缩空气搅拌。受硫酸钙沉淀污染的阳树脂可用EDTA稀溶液清洗。

阴树脂

强碱性阴树脂在使用中,常常会受到有机物、胶体硅、铁的化合物等杂质的污染,使交换容量降低。

1)有机物污染

阴树脂被有机物污染程度,可用下述简易方法判断:将50mL被污染的树脂装入锥形瓶中,用纯水摇动洗涤34次,以去除树脂表面污物,然后加入10%食盐水,剧烈摇动510min后观察食盐水的颜色,按溶液色泽判别污染程度。

一般在树脂受到中度污染时即需进行复苏处理,经用多种钠盐和碱配成复苏液对污染树脂进行的试验发现,复苏液使树脂收缩程度大者复苏效果好。对于不同水质污染的阴树脂,复苏液的配比应有所变化,需做具体的筛选试验。常用两倍以上树脂体积的含10% NaCl1%NaOH溶液,浸泡1648h复苏污染树脂。

2)铁污染

运行中的树脂也经常被重金属离子及其氧化物污染,其中最常遇到的是铁的化合物。阴树脂被污染的可能性更大,这主要是因再生阴树脂的碱不纯,特别是由于液体碱中含有铁的化合物比较多而引起的。铁与大分子有机物生成络合物进入阴树脂网络,也会导致阴树脂受到污染。

阴树脂受铁污染颜色变黑,性能变坏,再生效率降低,再生剂用量与清洗水耗增加。受铁污染后的阴树脂一般也采用与阳树脂相同的酸洗办法进行处理。

值得说明的是,由于工业盐酸含铁量较高(可能以FeCl4-形态存在),当酸洗被铁污染的阴树脂时,不仅不能清洗出树脂中的铁,相反还会交换到该树脂上去。因此,酸洗被铁污染的阴树脂宜用化学纯的盐酸。

如果阴树脂既被有机物污染,又被铁离子及其氧化物污染,则应首先除去铁离子及其氧化物,而后再除去有机物。利用超声波清洗被污染的阴、阳离子交换脂是近年来应用的一项新技术。它是利用高频率的超声振动所起的空化作用,使树脂的各种污染受到松动、破坏,进而转入到水中被反洗水冲走。