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2019-09-192852
離子(zi)交換(huan)樹脂(zhi)變質的原因
【陽樹脂】在應用(yong)(yong)中(zhong)變質的主要原因是由于水(shui)中(zhong)有氧(yang)化(hua)劑,如游(you)離氯、硝酸根(gen)等。當(dang)溫度時,樹脂受氧(yang)化(hua)劑的侵蝕更為嚴重,若水(shui)中(zhong)有重金屬離子,因其(qi)能(neng)起催化(hua)作(zuo)用(yong)(yong),致使樹脂加速變質。
陽(yang)樹(shu)(shu)脂氧化后發生的(de)(de)(de)(de)現象為:顏(yan)色(se)變淺,樹(shu)(shu)脂體積變大,因此易碎和體積交換容量(liang)(liang)降低,但質量(liang)(liang)交換容量(liang)(liang)變化不大。由于設備中樹(shu)(shu)脂上(shang)下層與進水接(jie)觸(chu)先(xian)后順序不同,受(shou)侵害的(de)(de)(de)(de)程度也不同,當水下流時(shi),上(shang)層樹(shu)(shu)脂首先(xian)與含氧化劑的(de)(de)(de)(de)水接(jie)觸(chu),所以遭(zao)受(shou)侵害的(de)(de)(de)(de)程度大。
實踐(jian)證明,強酸性(xing)H型樹(shu)脂受侵害的(de)程度為(wei)強烈,如當進(jin)水(shui)中含有(you)0.5mg/L Cl2時,只要運(yun)行4~6個月,樹(shu)脂就有(you)顯著的(de)變質。而且由(you)(you)于樹(shu)脂顆粒變小,使(shi)水(shui)通過(guo)樹(shu)脂層的(de)壓力(li)損失明顯增大。磺(huang)酸基陽樹(shu)脂的(de)碳鏈(lian)氧化斷裂(lie)產物(有(you)些是含磺(huang)酸基的(de)苯乙烯聚(ju)合物),由(you)(you)樹(shu)脂上脫落(luo)下(xia)來以(yi)后,變為(wei)可(ke)(ke)溶(rong)性(xing)物質。這些可(ke)(ke)溶(rong)性(xing)物質中還(huan)會有(you)弱酸基,因此當這隨水(shui)流入陰離子交換器時,首先被陰樹(shu)脂吸著,吸著不完時,就留在陰離子交換器的(de)出水(shui)中,使(shi)水(shui)質降(jiang)低(di)。除去水(shui)中游離氯,常用兩(liang)種方法,一種是用活(huo)性(xing)炭過(guo)濾(lv),另(ling)一種是投加亞硫酸鈉。
大孔強酸性陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂,在抗(kang)氧化(hua)性和機械強度(du)方面都比較(jiao)好,而(er)交換(huan)容量、再生效率、漏鈉量均與凝膠(jiao)型樹(shu)脂相差不多。
【陰(yin)樹(shu)(shu)脂(zhi)】的(de)化(hua)(hua)學穩定性比陽(yang)樹(shu)(shu)脂(zhi)要差(cha),所(suo)以它對氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)和溫的(de)抵(di)抗(kang)力也較差(cha),但陰(yin)離(li)子(zi)(zi)交換器在(zai)除鹽(yan)系統(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)一般都是(shi)布置在(zai)陽(yang)離(li)子(zi)(zi)交換器之后,進入(ru)除鹽(yan)裝置的(de)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)強氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)都消耗在(zai)氧(yang)化(hua)(hua)陽(yang)樹(shu)(shu)脂(zhi)上(shang)了,無形中(zhong)(zhong)(zhong)對陰(yin)樹(shu)(shu)脂(zhi)起了保(bao)護作用,一般只是(shi)溶于水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)對陰(yin)樹(shu)(shu)脂(zhi)起破(po)壞作用。
強堿性(xing)陰樹(shu)脂(zhi)(zhi)在(zai)氧化(hua)變(bian)質(zhi)(zhi)的(de)(de)過(guo)程(cheng)中,表(biao)現出來(lai)的(de)(de)是(shi)交(jiao)換(huan)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)總量和強堿性(xing)交(jiao)換(huan)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)數(shu)量逐(zhu)(zhu)漸(jian)減少,且后(hou)者(zhe)的(de)(de)速(su)度(du)大(da)(da)于前者(zhe)。這(zhe)是(shi)因(yin)為陰樹(shu)脂(zhi)(zhi)被氧化(hua)的(de)(de)初(chu)期,季銨基(ji)(ji)團(tuan)在(zai)大(da)(da)多數(shu)情況下變(bian)成(cheng)能進行陰離子交(jiao)換(huan)的(de)(de)弱(ruo)堿性(xing)基(ji)(ji)團(tuan)。氧化(hua)變(bian)質(zhi)(zhi)的(de)(de)速(su)度(du),開(kai)始時大(da)(da),隨后(hou)逐(zhu)(zhu)漸(jian)減低,約兩(liang)年后(hou)氧化(hua)速(su)度(du)幾乎(hu)為恒定。這(zhe)是(shi)因(yin)為,各種季銨基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)穩定性(xing)不(bu)同,在(zai)新樹(shu)脂(zhi)(zhi)中含(han)有加快樹(shu)脂(zhi)(zhi)降解速(su)度(du)的(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi),這(zhe)些雜(za)質(zhi)(zhi)在(zai)作用過(guo)程(cheng)中漸(jian)漸(jian)被除掉。樹(shu)脂(zhi)(zhi)顆粒(li)表(biao)面(mian)或接近表(biao)面(mian)處易受侵害。
Ⅱ型強堿性陰(yin)(yin)樹(shu)脂比Ⅰ型易受(shou)氧化(hua)(hua),運行時提(ti)水溫(wen)會使樹(shu)脂的氧化(hua)(hua)速度加快。防(fang)止陰(yin)(yin)樹(shu)脂氧化(hua)(hua)可采用真空除氣,這對應用Ⅱ型強堿性陰(yin)(yin)樹(shu)脂時更(geng)有必要。
離子交換(huan)樹脂污染
一(yi)、現象(xiang)
1、產水(shui)量降低
離子交換樹(shu)脂(zhi)一旦受到污(wu)(wu)染,視其污(wu)(wu)染程度,與未受污(wu)(wu)染的樹(shu)脂(zhi)比較,運行(xing)周期縮短,產水量降低,嚴重者可降低其出(chu)力(li)的50%以上。
2、出水(shui)質量差
離子交換樹脂(zhi)受到污染后,在(zai)產(chan)水量降低(di)的(de)同時(shi),產(chan)水質量變差,達不到質量要求,嚴(yan)重(zhong)時(shi)與(yu)進水,沒有(you)處理(li)效果。
3、消耗增加(jia)
在(zai)離子交換樹脂(zhi)受到污染后,由于運行周期縮短,再(zai)生頻率(lv)增加(jia)(jia),再(zai)生劑消耗(hao)增加(jia)(jia),沖洗水用(yong)量增加(jia)(jia),增加(jia)(jia)復(fu)蘇處(chu)理藥品(pin)用(yong)量,提了水處(chu)理成本。
4、 縮短使用壽命
離子交(jiao)換樹脂(zhi)(zhi)受到污染后,需要(yao)進行復蘇處理(li),復蘇處理(li)使(shi)用的(de)(de)藥劑有一(yi)定的(de)(de)副作用,反復多次進行復蘇,有可(ke)能破壞樹脂(zhi)(zhi)的(de)(de)結構,縮短樹脂(zhi)(zhi)的(de)(de)使(shi)用壽命。
二、原因
1、管理方面
樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)存(cun)放(fang)時不(bu)在要求(qiu)的(de)條(tiao)件下進(jin)行存(cun)放(fang),溫度過(guo)或過(guo)低(di),常(chang)常(chang)造(zao)成(cheng)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)失水,沒有(you)防(fang)止污染(ran)和(he)防(fang)霉(mei)的(de)措施,不(bu)同種(zhong)類樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)混放(fang); 對新(xin)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)驗(yan)收過(guo)重于依懶(lan)經驗(yan),忽視按樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)性能指標進(jin)行驗(yan)收。對在用的(de)離子交換樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)當設備停(ting)用后,不(bu)重視保養,如(ru)冬季防(fang)凍措施不(bu)到位(wei),夏季無樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)防(fang)霉(mei)措施。
2、 預處理(li)不到位
離(li)子交換(huan)樹(shu)脂在使(shi)用前,必須(xu)對其進行預(yu)處(chu)理(li)(li)。有的(de)(de)不進行預(yu)處(chu)理(li)(li),而有的(de)(de)處(chu)理(li)(li)方法不當或(huo)處(chu)理(li)(li)程序不完善(shan),達(da)不到(dao)樹(shu)脂預(yu)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)目的(de)(de),大(da)大(da)降(jiang)低(di)了樹(shu)脂的(de)(de)使(shi)用壽命,嚴重(zhong)的(de)(de)可造成樹(shu)脂結構破壞而報(bao)廢。
3、無機(ji)物污染
主(zhu)要(yao)指樹脂受到Fe、Al、Si、Ba 等無機物(wu)污(wu)染,其中尤以(yi)Fe 污(wu)染陰樹脂常見,主(zhu)要(yao)由(you)預處理效果不佳(jia)、進水質量控(kong)制(zhi)不嚴、再生(sheng)劑攜帶等造成(cheng)的。
( 1) Fe 污染一(yi)(yi)是以膠態或(huo)懸浮化合(he)物(wu)進入交(jiao)換(huan)器,因(yin)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)吸(xi)附作用在其表面形成一(yi)(yi)層鐵(tie)的覆蓋(gai)層,阻(zu)止(zhi)了(le)離子與樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)的交(jiao)換(huan); 二是以Fe2+ 占據在交(jiao)換(huan)位置(zhi),由于Fe2+ 易氧化為(wei)價(jia)化合(he)物(wu),沉積(ji)在樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)內部堵塞了(le)交(jiao)換(huan)孔道。一(yi)(yi)般(ban)情況下,強(qiang)堿(jian)陰樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)的鐵(tie)污染比陽樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)嚴重。
( 2) Al3+ 污(wu)染主要來預處理采用鋁鹽混(hun)凝處理時(shi),因(yin)沉(chen)淀或過濾效果差而進(jin)入交換(huan)(huan)器(qi),鋁化(hua)物絮凝體易覆蓋樹脂(zhi)表面,造成樹脂(zhi)交換(huan)(huan)受阻,而當以Al3+進(jin)入交換(huan)(huan)器(qi),因(yin)其與樹脂(zhi)交換(huan)(huan)基(ji)團有(you)強(qiang)的吸附力,不易被(bei)再生液洗脫而受到污(wu)染。
( 3) Si 污染多出現于陰樹(shu)脂,原因為陰離子(zi)交換器再生過程控制(zhi)不(bu)好,使強堿(jian)陰樹(shu)脂吸著(zhu)的可(ke)溶性(xing)硅化(hua)合物(wu)水解為硅酸并通過聚合成(cheng)膠體的硅化(hua)物(wu),堵塞樹(shu)脂交換孔道,造成(cheng)硅污染,使用強堿(jian)陰樹(shu)脂再生廢液再生弱堿(jian)樹(shu)脂,也可(ke)使其(qi)遭到硅污染。
4、有(you)機物污染
陰陽樹脂(zhi)均可受到(dao)有(you)機(ji)物(wu)(wu)污染,只是種(zhong)類上有(you)差別(bie),前者(zhe)(zhe)為有(you)機(ji)鐵、腐殖酸、微生物(wu)(wu)等(deng),后者(zhe)(zhe)為有(you)機(ji)胺、細菌(jun)、油質及(ji)含氮化合物(wu)(wu)。原(yuan)水(shui)預處理異常,再生劑攜帶、壓縮空氣攜帶等(deng)易造成(cheng)樹脂(zhi)的(de)有(you)機(ji)物(wu)(wu)污染。
(1) 有機混(hun)凝(ning)劑(ji)(ji)(ji)過量,如使用(yong)epi-DMA( 二甲胺(an)- 環氧鹵丙(bing)烷) 、poly-DADMAC( 二丙(bing)烯基二甲胺(an)氯的均聚物) 作為混(hun)凝(ning)劑(ji)(ji)(ji)時,出(chu)水(shui)含1mg /L 的混(hun)凝(ning)劑(ji)(ji)(ji),導致陽(yang)離子樹(shu)脂(zhi)的嚴重污(wu)染(ran),而且線性(xing)結構(gou)的混(hun)凝(ning)劑(ji)(ji)(ji)因其能夠進入樹(shu)脂(zhi)內(nei)部更容易污(wu)染(ran)樹(shu)脂(zhi)。
(2) 油(you)類污染,主要由交換器(qi)進水(shui)、頂壓壓縮空氣或泵的密封泄(xie)漏(lou)帶入(ru)。油(you)類在樹(shu)脂(zhi)表面(mian)形(xing)成一(yi)層膜,嚴重(zhong)(zhong)阻礙樹(shu)脂(zhi)的交換能力(li),樹(shu)脂(zhi)變為棕(zong)色(se)嚴重(zhong)(zhong)時(shi)(shi)可為黑色(se),造(zao)成樹(shu)脂(zhi)抱團,破壞正常(chang)水(shui)流狀況。受到油(you)污染樹(shu)脂(zhi)浮力(li)增加,反洗時(shi)(shi)易(yi)造(zao)成樹(shu)脂(zhi)流失。
(3) 由于(yu)水(shui)(shui)資源的(de)(de)緊缺(que),除一般使(shi)用地表水(shui)(shui)外,中水(shui)(shui)使(shi)用廣泛,使(shi)得陰樹(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)有機物(wu)污染更為嚴重(zhong)。水(shui)(shui)中有機物(wu)多(duo)為生物(wu)腐敗產生的(de)(de)富里(li)酸(suan)、腐殖酸(suan)和(he)單(dan)寧酸(suan)等(deng)帶負(fu)電基(ji)團(tuan)的(de)(de)線性大分子,與(yu)(yu)陰樹(shu)脂(zhi)(zhi)帶正電的(de)(de)固定(ding)基(ji)團(tuan)產生異性相(xiang)吸作(zuo)用,加之這些線性有機物(wu)帶有多(duo)個(ge)基(ji)團(tuan)與(yu)(yu)樹(shu)脂(zhi)(zhi)多(duo)處交換位復(fu)合(he),致使(shi)它們卷曲在樹(shu)脂(zhi)(zhi)骨架(jia)內,一般在再(zai)生時(shi)難以洗脫(tuo)。強酸(suan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)降解產物(wu)二乙烯(xi)苯及其機械破碎膠狀物(wu)也可使(shi)陰樹(shu)脂(zhi)(zhi)受到污染。
另外,離子交(jiao)換(huan)樹脂在停用時保養(yang)不到(dao)位,受到(dao)細(xi)菌(jun)污染(ran),其表面有機層為憎水性,常規處理效果(guo)不佳。
離(li)子交換(huan)樹脂復(fu)蘇處(chu)理
運(yun)行中應盡量采取(qu)措施防止上(shang)述物質對陽樹(shu)(shu)脂的污(wu)染(ran)。萬一受到污(wu)染(ran),可針對污(wu)染(ran)物種類(lei)用下述方法(fa)處理樹(shu)(shu)脂。
【陽(yang)樹脂】
1、空(kong)氣(qi)擦(ca)法
從顯微鏡下能看出樹脂(zhi)表(biao)面有沉積物時,可采用(yong)(yong)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)擦(ca)洗(xi)(xi)除去(qu)。由于(yu)交換器(qi)樹脂(zhi)層底部通常都沒(mei)有設置壓縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)分配系(xi)統,壓縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)擦(ca)洗(xi)(xi)可用(yong)(yong)內徑為(wei)20~45mm的(de)(de)(de)塑料硬管做(zuo)成空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)槍,以(yi)軟管連(lian)接到(dao)壓縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)源上(shang)(shang)進行(xing)。具體(ti)作法是(shi):先將交換器(qi)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)位降(jiang)到(dao)樹脂(zhi)層降(jiang)到(dao)樹脂(zhi)層表(biao)面上(shang)(shang)300~400mm處(chu),將空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)槍插到(dao)樹脂(zhi)層底部,控制一定的(de)(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓力(li)和氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)量,使樹脂(zhi)強烈(lie)攪動;10~15min后停氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)用(yong)(yong)水(shui)(shui)反(fan)洗(xi)(xi),以(yi)除去(qu)擦(ca)下來的(de)(de)(de)污染(ran)雜(za)質。這樣反(fan)復進行(xing)擦(ca)洗(xi)(xi)和反(fan)洗(xi)(xi),直到(dao)反(fan)洗(xi)(xi)排水(shui)(shui)清晰為(wei)止。
2、酸(suan)洗法
對那些不能(neng)用(yong)(yong)(yong)空氣擦洗(xi)(xi)(xi)法除(chu)去的(de)(de)物質,如Fe3+、Al3+、CaCO3、Mg(OH)2 ,可(ke)用(yong)(yong)(yong)鹽酸(suan)(suan)進(jin)行清(qing)洗(xi)(xi)(xi)。酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)前(qian)應通過實驗(yan)室試驗(yan),確定酸(suan)(suan)液(ye)濃度(du)(常(chang)用(yong)(yong)(yong)2%、5%、10%、20%的(de)(de)濃度(du))和酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)時間。對除(chu)鹽系統(tong)中(zhong)所(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)陽樹(shu)脂(zhi),可(ke)用(yong)(yong)(yong)原(yuan)有的(de)(de)再生系統(tong),配制所(suo)需(xu)濃度(du)的(de)(de)酸(suan)(suan)液(ye)進(jin)行酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi);對于軟化系統(tong)中(zhong)所(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂(zhi),必(bi)須將樹(shu)脂(zhi)轉(zhuan)移到(dao)能(neng)耐(nai)鹽酸(suan)(suan)的(de)(de)設備(bei)中(zhong)進(jin)行酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)。為防止酸(suan)(suan)液(ye)被稀釋影響(xiang)酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)效果,酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)前(qian)應先將交換器或設備(bei)中(zhong)的(de)(de)水位降(jiang)到(dao)樹(shu)脂(zhi)層表面上(shang)200~300mm處,然后(hou)進(jin)酸(suan)(suan)浸泡(pao)或低流速循環,也(ye)可(ke)以二者交替進(jin)行。
采用(yong)酸(suan)液(ye)浸泡(pao)方式酸(suan)洗(xi)時,可以通過壓縮空氣攪拌。受硫酸(suan)鈣(gai)沉淀污染的陽(yang)樹脂可用(yong)EDTA稀溶液(ye)清洗(xi)。
3、堿洗法
潤滑油、脂類及蛋(dan)白質(zhi)等(deng)有(you)機質(zhi),經常(chang)存(cun)在于地面水(shui)中(zhong),當進入(ru)(ru)陽離子交換樹(shu)(shu)(shu)脂層(ceng)時,在樹(shu)(shu)(shu)脂表面形成一層(ceng)油膜,嚴重影(ying)響(xiang)樹(shu)(shu)(shu)脂的(de)(de)工藝性能,出(chu)現樹(shu)(shu)(shu)脂層(ceng)結塊,樹(shu)(shu)(shu)脂密度減小等(deng)不正常(chang)現象(xiang)。此(ci)類受(shou)污染樹(shu)(shu)(shu)脂的(de)(de)特征主要是樹(shu)(shu)(shu)脂顏色變黑(hei),易與(yu)陽樹(shu)(shu)(shu)脂受(shou)鐵(tie)污染后變黑(hei)相混淆,可將少量受(shou)污染樹(shu)(shu)(shu)脂放入(ru)(ru)小試管(guan)中(zhong)加入(ru)(ru)少量水(shui)搖動,受(shou)此(ci)類污染的(de)(de)樹(shu)(shu)(shu)脂會在水(shui)面看到“彩(cai)虹”現象(xiang)。受(shou)此(ci)類污染的(de)(de)陽樹(shu)(shu)(shu)脂,可用加熱(re)到50~60℃的(de)(de)5%的(de)(de)NaOH進行(xing)堿洗(xi)。堿洗(xi)可分為(wei)(wei)3~4次進行(xing),每次持續時間為(wei)(wei)4~6h,中(zhong)間用水(shui)沖洗(xi)。復蘇處理的(de)(de)終點可按排(pai)出(chu)廢堿液的(de)(de)化學氧量降至100~150 mgO2 /L控(kong)制。
【陰樹脂】
強堿(jian)性(xing)陰樹脂在使用中,常常會受到有機物、膠體硅、鐵(tie)的化合物等雜質的污(wu)染,使交換容量(liang)降(jiang)低。
1、有機物污染
離子交(jiao)換除鹽裝置中的(de)強堿(jian)性陰樹(shu)脂,污染來(lai)源可能性大的(de)是原水中的(de)有(you)機物(wu)(wu)。有(you)機物(wu)(wu)雖以植物(wu)(wu)和(he)動物(wu)(wu)腐(fu)爛后分(fen)解生成的(de)腐(fu)殖酸(suan)和(he)富維(wei)酸(suan)為主,但種類多,至今(jin)已發現(xian)有(you)六(liu)千多種。腐(fu)殖酸(suan)和(he)富維(wei)酸(suan)都屬于分(fen)子聚(ju)羧酸(suan),前者(zhe)相對(dui)分(fen)子質(zhi)(zhi)量大、含羧酸(suan)基團較少,在酸(suan)中不溶(rong)解;后者(zhe)則相反(fan)。相對(dui)分(fen)子質(zhi)(zhi)量越大,越難解吸。
強堿性(xing)(xing)陰樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)被(bei)污染的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)(shi)交換(huan)(huan)容量(liang)(liang)下降,再生后(hou)正洗所需(xu)時間延長,樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)顏色常變(bian)深,除鹽系統的(de)(de)(de)出(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質變(bian)壞(huai),pH值降低。凝(ning)膠型(xing)(xing)強堿性(xing)(xing)陰樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)之所以(yi)易受腐殖酸(suan)或(huo)富維(wei)酸(suan)污染,是(shi)(shi)由于其(qi)分子骨(gu)架屬(shu)于苯乙烯系,是(shi)(shi)憎(zeng)(zeng)水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)的(de)(de)(de),而腐殖酸(suan)或(huo)富維(wei)酸(suan)也是(shi)(shi)憎(zeng)(zeng)水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)的(de)(de)(de),因此二者之間的(de)(de)(de)分子吸引力強,難以(yi)在(zai)用強堿液再生時樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)時解吸出(chu)來(lai),而且腐殖酸(suan)或(huo)富維(wei)酸(suan)的(de)(de)(de)分子大,移動緩慢,一旦進入(ru)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)中后(hou),易被(bei)卡在(zai)里面。隨著時間的(de)(de)(de)延長,被(bei)卡在(zai)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)中的(de)(de)(de)有(you)機(ji)(ji)物(wu)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多,為預防強堿性(xing)(xing)陰樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)有(you)機(ji)(ji)物(wu)污染,應合理(li)地采用加(jia)氯、混(hun)凝(ning)、澄清(qing)、過濾、活性(xing)(xing)炭吸附等(deng)各種水(shui)(shui)(shui)處理(li)方法,盡(jin)量(liang)(liang)降低強堿性(xing)(xing)OH型(xing)(xing)交換(huan)(huan)器入(ru)口(kou)水(shui)(shui)(shui)中有(you)機(ji)(ji)物(wu)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)。
陰(yin)樹脂被(bei)有機物污染程度(du),可用(yong)下述簡易方法判斷:將50mL被(bei)污染的(de)樹脂裝入錐形瓶中,用(yong)純水(shui)搖動(dong)洗滌3~4次,以去除樹脂表面污物,然后加(jia)入10%食鹽水(shui),劇烈搖動(dong)5~10min后觀察(cha)食鹽水(shui)的(de)顏色(se),按溶液(ye)色(se)澤判別污染程度(du)。
一般在(zai)樹(shu)(shu)脂(zhi)受(shou)到中度污染時即需(xu)進行復蘇處理,經用(yong)多(duo)種鈉(na)鹽和堿配成復蘇液(ye)對污染樹(shu)(shu)脂(zhi)進行的(de)(de)試驗發(fa)現,復蘇液(ye)使樹(shu)(shu)脂(zhi)收縮程度大者復蘇效果好。對于不(bu)同(tong)水質(zhi)污染的(de)(de)陰(yin)樹(shu)(shu)脂(zhi),復蘇液(ye)的(de)(de)配比應有所變化,需(xu)做具體的(de)(de)篩選試驗。常用(yong)兩(liang)倍以上樹(shu)(shu)脂(zhi)體積的(de)(de)含10% NaCl和1%NaOH溶液(ye),浸(jin)泡16~48h復蘇污染樹(shu)(shu)脂(zhi)。
將復蘇液加(jia)熱(re)到40~50℃(Ⅱ型強堿性只能加(jia)熱(re)到40℃),采用動(dong)態循(xun)環(huan)法復蘇效果(guo)更好(hao)。有(you)人曾用含(han)次氯酸鈉的氫氧(yang)化鈉溶液處理嚴重污染(ran)(ran)的樹(shu)脂,由于次氯酸鈉可以氧(yang)化腐殖(zhi)酸的大(da)分子,使(shi)這變成(cheng)擴散速度較快(kuai)的小(xiao)分子,所以處理效果(guo)好(hao)。但這種處理會加(jia)速樹(shu)脂的氧(yang)化,所以不宜經常使(shi)用(次氯酸含(han)量在0.5%以上時樹(shu)脂便受到侵害(hai))。也有(you)人用3%以下(xia)濃度的雙氧(yang)水(shui)復蘇受污染(ran)(ran)的陰(yin)樹(shu)脂,并取得好(hao)的效果(guo),在室溫下(xia)未發現雙氧(yang)水(shui)對強堿性陰(yin)樹(shu)脂有(you)明顯(xian)損(sun)壞(huai)作用。
丙烯(xi)酸系強堿性陰樹(shu)(shu)脂,其(qi)分子(zi)骨架親水性的,這樣是(shi)它和有(you)(you)機物(wu)(wu)之間(jian)的分子(zi)吸(xi)(xi)引力就比較弱(ruo),進入(ru)樹(shu)(shu)脂中的有(you)(you)機物(wu)(wu)在用堿再生時,能(neng)較順利地(di)被解吸(xi)(xi)出(chu)來。它能(neng)更有(you)(you)效地(di)克服(fu)有(you)(you)機物(wu)(wu)被樹(shu)(shu)脂吸(xi)(xi)著的不可逆傾向,提了有(you)(you)機物(wu)(wu)在樹(shu)(shu)脂中的擴散性,因此具有(you)(you)良(liang)好的抗(kang)有(you)(you)機物(wu)(wu)污染能(neng)力。
2、膠體硅污(wu)染(ran)
強(qiang)堿(jian)性(xing)(xing)陰(yin)樹(shu)(shu)脂(zhi)一般不(bu)(bu)能交換(huan)天然水(shui)中的膠(jiao)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)酸(suan)(suan),但(dan)(dan)當天然水(shui)通過強(qiang)堿(jian)性(xing)(xing)陰(yin)離子(zi)交換(huan)器后,膠(jiao)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)酸(suan)(suan)仍有(you)(you)數(shu)量(liang)地減少,估(gu)計這與樹(shu)(shu)脂(zhi)的機械過濾及(ji)吸附(fu)作用有(you)(you)關。在(zai)(zai)正常情況(kuang)下(xia),膠(jiao)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)酸(suan)(suan)通常不(bu)(bu)會污(wu)染(ran)強(qiang)堿(jian)性(xing)(xing)陰(yin)樹(shu)(shu)脂(zhi),但(dan)(dan)當再生條件(jian)不(bu)(bu)適當時,如(ru)再生劑量(liang)少,再生液溫度及(ji)再生液流速(su)過低時,就(jiu)存在(zai)(zai)強(qiang)堿(jian)性(xing)(xing)陰(yin)樹(shu)(shu)脂(zhi)被膠(jiao)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)酸(suan)(suan)污(wu)染(ran)的可能性(xing)(xing)。例如(ru),某廠使(shi)(shi)用后的201×7陰(yin)樹(shu)(shu)脂(zhi)中硅(gui)(gui)(gui)(gui)酸(suan)(suan)的含量(liang)達68mg/(g·干樹(shu)(shu)脂(zhi)),而新樹(shu)(shu)脂(zhi)中硅(gui)(gui)(gui)(gui)酸(suan)(suan)根含量(liang)為0.304mg/(g·干樹(shu)(shu)脂(zhi)),這說明使(shi)(shi)用后的樹(shu)(shu)脂(zhi)已被膠(jiao)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)酸(suan)(suan)污(wu)染(ran)。
3、鐵污染
運行中的(de)樹(shu)(shu)脂也經常被(bei)重(zhong)金(jin)屬離子(zi)及其氧(yang)化物(wu)污染,其中常遇到的(de)是鐵的(de)化合物(wu)。陰(yin)樹(shu)(shu)脂被(bei)污染的(de)可(ke)能性更大(da),這主要是因再生陰(yin)樹(shu)(shu)脂的(de)堿不純,特別是由于液體堿中含有(you)鐵的(de)化合物(wu)比較多(duo)而引(yin)起(qi)的(de)。鐵與大(da)分子(zi)有(you)機物(wu)生成絡合物(wu)進入陰(yin)樹(shu)(shu)脂網(wang)絡,也會導致陰(yin)樹(shu)(shu)脂受到污染。
陰樹脂受(shou)鐵污(wu)(wu)染(ran)顏色變黑,性能變壞,再(zai)生效率降(jiang)低,再(zai)生劑用(yong)(yong)量與清(qing)洗(xi)水耗(hao)增加。受(shou)鐵污(wu)(wu)染(ran)后的陰樹脂一(yi)般也采用(yong)(yong)與陽(yang)樹脂相同的酸洗(xi)辦法進行處理。
值(zhi)得說明的是,由于工業鹽酸(suan)(suan)含(han)鐵(tie)量較(可能以FeCl4- 形(xing)態存(cun)在(zai)),當酸(suan)(suan)洗(xi)被鐵(tie)污染的陰(yin)樹(shu)脂(zhi)時,不不能清洗(xi)出(chu)樹(shu)脂(zhi)中的鐵(tie),相反還會(hui)交(jiao)換到該樹(shu)脂(zhi)上(shang)去。因此,酸(suan)(suan)洗(xi)被鐵(tie)污染的陰(yin)樹(shu)脂(zhi)宜(yi)用化學純的鹽酸(suan)(suan)。
如果陰(yin)樹脂既被(bei)有機(ji)物污染(ran),又被(bei)鐵(tie)離(li)子(zi)及其(qi)氧(yang)化(hua)(hua)物污染(ran),則應(ying)首先除去鐵(tie)離(li)子(zi)及其(qi)氧(yang)化(hua)(hua)物,而(er)后(hou)再(zai)除去有機(ji)物。利用(yong)超(chao)聲波清洗被(bei)污染(ran)的陰(yin)、陽離(li)子(zi)交換脂是近年來應(ying)用(yong)的一(yi)項新技術。它是利用(yong)頻率(lv)的超(chao)聲振動所起的空(kong)化(hua)(hua)作用(yong),使(shi)樹脂的各種(zhong)污染(ran)受到松(song)動、破壞,進(jin)而(er)轉入到水中被(bei)反(fan)洗水沖走(zou)。