離子交換樹(shù)脂常見(jiàn)問(wèn)題
1. 樹(shù)脂的預(yù)處理
在離子交換樹(shù)脂的工業(yè)產(chǎn)品中,常含有少量有機(jī)低聚物及一引起無(wú)機(jī)雜質(zhì)。在使用初期會(huì)逐漸溶解釋放,影響出水水質(zhì)或產(chǎn)品質(zhì)量。因此,新樹(shù)脂在使用前必須進(jìn)行預(yù)處理,具體方法如下:
1)、樹(shù)脂裝入交換器后,用潔凈水反洗樹(shù)脂層,展開(kāi)率為50-70%,直至出水清晰,無(wú)氣味、無(wú)細(xì)碎樹(shù)脂為止。
2)、用約2倍樹(shù)脂體積的4-5%HCl溶液,以2m/h流速通過(guò)樹(shù)脂層。全部通入后,浸泡4-8小時(shí),排去酸液,用潔凈水沖洗至出水呈中性。沖洗流速為10-20m/h。
3)、用約2倍樹(shù)脂體積的2-5%NaOH溶液,按上面進(jìn)HCl的方法通入和浸泡。排去堿液,用潔凈水沖洗至出水呈中性流速同上。酸、堿液若能重復(fù)進(jìn)行2-3次,則效果更佳。經(jīng)預(yù)處理后的樹(shù)脂,在第一次投入運(yùn)行時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加再生劑用量,以保證樹(shù)脂獲得充分的再生。
2. 樹(shù)脂硅污染的處理方法
硅化合物污染發(fā)生在強(qiáng)堿陰離子交換器中,尤其是在強(qiáng)、弱型陰樹(shù)脂聯(lián)合應(yīng)用的設(shè)備和系統(tǒng)中,其結(jié)果往往導(dǎo)致陰交換器的除硅效率下降。發(fā)生這種污染的原因是再生不充分,或樹(shù)脂失效后沒(méi)有及時(shí)再生。處理方法,可用稀的溫堿液浸泡溶解。堿液濃度為2%,溫度約40度。污染嚴(yán)重時(shí),可使用加溫的4%氫氧化鈉溶液循環(huán)清洗。
3. 樹(shù)脂受有機(jī)物污染的處理方法
苯乙烯系強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂易受有機(jī)物污染,其征狀為:(1)樹(shù)脂顏色變深;(2)工作交換容量下降;(3)出水電導(dǎo)率增大;(4)出水pH值降低;(5)出水二氧化硅含量增大;(6)清洗水量增加。防止有機(jī)物污染的基本措施是在預(yù)處理中將水中有機(jī)物盡量除去,并采用抗污染樹(shù)脂,如大孔弱堿陰樹(shù)脂,丙烯酸系陰樹(shù)脂對(duì)抗有機(jī)物污染很有效。常用復(fù)蘇方法為堿性鹽法。即用10%NaCl+4-6%NaOH混合液,用量為3個(gè)床體積,以緩慢的流速通過(guò)樹(shù)脂層,當(dāng)?shù)?個(gè)床體積通過(guò)入后,浸泡樹(shù)脂8小時(shí)或放置過(guò)夜,再通入第3床體積混合液。混合液需加溫至40-50度。若在混合液中加1%左右磷酸鈉或硝酸鈉,或結(jié)合壓縮空氣攪拌樹(shù)脂層,則效果更佳。當(dāng)用堿性鹽法效果不佳時(shí),可以考慮用次氯酸鈉溶液清洗。此時(shí),在陰單床或混床系統(tǒng),先用至少一個(gè)床體積的10%NaCl溶液通過(guò)樹(shù)脂層,使樹(shù)脂徹底失效。次氯酸鈉溶液濃度為有效氯含量1%,用量為3個(gè)樹(shù)脂床體積。第2個(gè)床體積溶液在樹(shù)脂床內(nèi)浸泡4小時(shí),溶液不用加熱。最后,微量的次氯酸鈉必須淋洗(沖洗)干凈,包括下水道中的廢液。
4. 樹(shù)脂鐵污染的處理方法
陽(yáng)樹(shù)脂中的鐵主要來(lái)源于原水中的鐵離子,特別是鐵鹽作為混凝劑時(shí)。陰樹(shù)脂中的鐵主要來(lái)源于再生液。被鐵污染的樹(shù)脂顏色變深,交換容量降低,并會(huì)加速陰樹(shù)脂有降解。清除鐵化合物的方法,通常是用加抑制劑的高濃度鹽酸(10-15%)浸泡樹(shù)脂5-12小時(shí),甚至更長(zhǎng)。也可用檸檬酸、氨基三乙酸、EDTA等絡(luò)合物進(jìn)行處理。
5. 懸浮物污堵
原水中的懸浮物會(huì)堵塞在樹(shù)脂層的孔隙中,從而增大其水流阻力,也會(huì)覆蓋在樹(shù)脂顆粒的表面,因而降低其工作交換容量。為防止懸浮物污堵,主要是加強(qiáng)對(duì)原水的預(yù)處理,以降低水中懸浮物含量。為清除樹(shù)脂層中的懸浮物,可采用增加反洗次數(shù)和時(shí)間或使用壓縮空氣擦洗等方法。
6. 硫酸鈣沉淀
當(dāng)有硫酸再生鈣型陽(yáng)樹(shù)脂時(shí),如操作不當(dāng)時(shí),有可能在樹(shù)脂層中析出硫酸鈣沉淀物。此時(shí),不但再生后清洗困難,洗出液中總是有硬度,而且樹(shù)脂的交換容量降低。防止硫酸鈣沉淀的措施,一是降低再生液硫酸的濃度,二是加快再生液流速。也可采用分步再生法,其濃度逐步加大,流速逐步減慢。一旦發(fā)現(xiàn)硫酸鈣沉淀時(shí),可采用-10%的鹽酸溶液浸泡1-2天,或改用鹽酸再生數(shù)次。
硫酸鈣的污染及處理:
硫酸鈣的污染及處理:使用硫酸再生鈣型陽(yáng)樹(shù)脂時(shí),如果再生液的濃度過(guò)高,或流速過(guò)慢,在靠近樹(shù)脂顆粒處,再生出的Ca2+與溶液中的SO42-濃度超過(guò)CaSO4的溶度積就會(huì)產(chǎn)生CaSO4沉淀,并附在樹(shù)脂顆粒上,不僅再生后清洗困難,洗出液中總有硬度,影響離子交換反應(yīng)的進(jìn)行,運(yùn)行中還會(huì)溶于出水中,使硬度含量增加,降低陽(yáng)床的交換量。
硫酸鈣在25°C時(shí)的溶度積為2000ppm,隨溫度增高溶解度減小,因此很難除去。
防止硫酸鈣沉淀的措施,一是降低再生液硫酸的濃度,二是加快再生液的流速。也可采用分步再生方法,使再生液濃度逐步加大,再生流速逐步減慢。
一旦發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂中與硫酸鈣沉淀時(shí),目前較為常用的方法是先以大量軟水進(jìn)行反洗,然后再用-10%HCl(3個(gè)床體積)以2.0L/h/L反復(fù)清洗,但須注意HCl及硫酸鈣的溶解速度很慢,因此須多次清洗。
另一方法是用EDTA鈉鹽,但價(jià)格很高,且是放熱反應(yīng),使用時(shí)須注意。
7. 樹(shù)脂的儲(chǔ)存和運(yùn)輸
1)、離子交換樹(shù)脂在長(zhǎng)期儲(chǔ)存中,或需在停用設(shè)備內(nèi)長(zhǎng)期存放,強(qiáng)型樹(shù)脂應(yīng)轉(zhuǎn)為鹽型,弱型樹(shù)脂可轉(zhuǎn)為相應(yīng)氫型或游離胺時(shí),也可轉(zhuǎn)為鹽型,以保持樹(shù)脂性能穩(wěn)定,然后常浸泡在潔凈的水中。停用設(shè)備若須將水排去,則應(yīng)密閉,以防樹(shù)脂水份散失。
2)、離子交換樹(shù)脂內(nèi)含有一定的平衡水份,在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中應(yīng)保持濕潤(rùn),防止脫水。樹(shù)脂應(yīng)儲(chǔ)存在室內(nèi)或加遮蓋環(huán)境溫度以5-40度為宜。袋裝樹(shù)脂應(yīng)避免直接日曬,遠(yuǎn)離鍋爐、取暖器等加熱裝置,避免脫水。若發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂已有脫水現(xiàn)象,切勿直接放于水中,以免干樹(shù)脂遇水急劇溶脹而破碎。應(yīng)根據(jù)其脫水程度,用10%左右的食鹽水慢慢加入樹(shù)脂中,浸泡數(shù)小時(shí)后用潔凈水逐步稀釋。
3)、當(dāng)環(huán)境溫度在零度或以下時(shí),為防止樹(shù)脂因內(nèi)部水份結(jié)冰而崩裂,應(yīng)做好保溫措施,或根據(jù)氣溫條件,將樹(shù)脂存于不同濃度的食鹽水中,防止冰凍。若發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂已被凍,則應(yīng)讓其緩慢自然解凍,切不可用機(jī)械力施于樹(shù)脂。
4)、長(zhǎng)期停用而放置在交換器內(nèi)的樹(shù)脂,為防止微生物(如藻類、細(xì)菌等)對(duì)樹(shù)脂的不可逆污染,樹(shù)脂在停用前須徹底反洗,以除去運(yùn)行時(shí)積聚的懸浮物質(zhì),并注意定期沖洗和換水,或徹底反洗后采用以下措施:陰樹(shù)脂:用3倍樹(shù)脂體積的10%NaCl+2% NaOH混合液分兩次通過(guò)樹(shù)脂層,每次靜止數(shù)小時(shí),然后將其排去。如有必要,在重新啟用前用2倍樹(shù)脂體積的0.2%過(guò)氧化氫溶液淋洗樹(shù)脂電動(dòng)機(jī)。陽(yáng)樹(shù)脂:在陽(yáng)樹(shù)脂交換器及管系內(nèi)可充入0.5%的甲醛溶液,并在停用期間保持此濃度。也可用食鹽水浸泡,在設(shè)備重新啟用前用0.2%過(guò)氧化氫或0.5%甲醛溶液淋洗。