【技術帖】離子交換樹脂常見問題及處理方法

2021-01-19 水世界訂閱號

離子交換樹脂的用途十分廣泛,如工業領域中的分離、純化、回收、催化,化學分析中的純化、富集等都可用離子交換樹脂。隨著離子交換技術的不斷發展,樹脂在水處理領域的應用不斷擴大,越來越顯示出它的優越性,具有可深度淨化、效率高及能達到綜合回收等優點。(以下內容為小編根據水世界-中國城鎮水網論壇內容整理所得,歡迎補充。如有不恰當之處,請指正。)

1.  樹脂使用前的預處理

在離子交換樹脂的工業產品中,常含有少量有機低聚物及一引起無機雜質。在使用初期會逐漸溶解釋放,影響出水水質或產品質量。因此,新樹脂在使用前必須進行預處理,具體方法如下:  (1)、樹脂裝入交換器後,用潔淨水反洗樹脂層,展開率為50-70%,直至出水清晰,無氣味、無細碎樹脂為止。(2)、用約2倍樹脂體積的4-5%HCl溶液,以2m/h流速通過樹脂層。全部通入後,浸泡4-8小時,排去酸液,用潔淨水衝洗至出水呈中性。衝洗流速為10-20m/h。(3)、用約2倍樹脂體積的2-5%NaOH溶液,按上面進HCl的方法通入和浸泡。排去鹼液,用潔淨水衝洗至出水呈中性。流速同上。酸、鹼液若能重複進行2-3次,則效果更佳。經預處理後的樹脂,在第一次投入運行時應適當增加再生劑用量,以保證樹脂獲得充分的再生。


2.  樹脂矽汙染的處理方法

矽化合物汙染發生在強鹼陰離子交換器中,尤其是在強、弱型陰樹脂聯合應用的設備和系統中,其結果往往導致陰交換器的除矽效率下降。發生這種汙染的原因是再生不充分,或樹脂失效後沒有及時再生。處理方法,可用稀的溫鹼液浸泡溶解。鹼液濃度為2%,溫度約40度。汙染嚴重時,可使用加溫的4%氫氧化鈉溶液循環清洗。

3.  樹脂有機汙染的處理方法

乙烯系強鹼性陰樹脂易受有機物汙染,其徵狀為:

(1)樹脂顏色變深;

(2)工作交換容量下降;

(3)出水電導率增大;

(4)出水pH值降低;

(5)出水二氧化矽含量增大;

(6)清洗水量增加。

防止有機物汙染的基本措施是在預處理中將水中有機物儘量除去,並採用抗汙染樹脂,如大孔弱鹼陰樹脂,丙烯酸系陰樹脂對抗有機物汙染很有效。常用復甦方法為鹼性鹽法。即用10%NaCl+4-6%NaOH混合液,用量為3個床體積,以緩慢的流速通過樹脂層,當第2個床體積通過入後,浸泡樹脂8小時或放置過夜,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,或結合壓縮空氣攪拌樹脂層,則效果更佳。

當用鹼性鹽法效果不佳時,可以考慮用次氯酸鈉溶液清洗。此時,在陰單床或混床系統,先用至少一個床體積的10%NaCl溶液通過樹脂層,使樹脂徹底失效。次氯酸鈉溶液濃度為有效氯含量1%,用量為3個樹脂床體積。第2個床體積溶液在樹脂床內浸泡4小時,溶液不用加熱。

最後,微量的次氯酸鈉必須淋洗(衝洗)乾淨,包括下水道中的廢液。

4.  樹脂鐵汙染的處理方法

陽樹脂中的鐵主要來源於原水中的鐵離子,特別是鐵鹽作為混凝劑時。陰樹脂中的鐵主要來源於再生液。被鐵汙染的樹脂顏色變深,交換容量降低,並會加速陰樹脂有降解。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%)浸泡樹脂5-12小時,甚至更長。也可用檸檬酸、氨基三乙酸、EDTA等絡合物進行處理。

5.  懸浮物汙染處理方法

原水中的懸浮物會堵塞在樹脂層的孔隙中,從而增大其水流阻力,也會覆蓋在樹脂顆粒的表面,因而降低其工作交換容量。

為防止懸浮物汙堵,主要是加強對原水的預處理,以降低水中懸浮物含量。為清除樹脂層中的懸浮物,可採用增加反洗次數和時間或使用壓縮空氣擦洗等方法。

6.  硫酸鈣汙染的處理方法

當有硫酸再生鈣型陽樹脂時,如操作不當時,有可能在樹脂層中析出硫酸鈣沉澱物。此時,不但再生後清洗困難,洗出液中總是有硬度,而且樹脂的交換容量降低。防止硫酸鈣沉澱的措施,一是降低再生液硫酸的濃度,二是加快再生液流速。也可採用分步再生法,其濃度逐步加大,流速逐步減慢。一旦發現硫酸鈣沉澱時,可採用-10%的鹽酸溶液浸泡1-2天,或改用鹽酸再生數次。

7.  樹脂的儲存和運輸

(1)、離子交換樹脂在長期儲存中,或需在停用設備內長期存放,強型樹脂應轉為鹽型,弱型樹脂可轉為相應氫型或游離胺時,也可轉為鹽型,以保持樹脂性能穩定,然後常浸泡在潔淨的水中。停用設備若須將水排去,則應密閉,以防樹脂水份散失。

(2)、離子交換樹脂內含有一定的平衡水份,在儲存和運輸中應保持溼潤,防止脫水。樹脂應儲存在室內或加遮蓋,環境溫度以5-40度為宜。袋裝樹脂應避免直接日曬,遠離鍋爐、取暖器等加熱裝置,避免脫水。若發現樹脂已有脫水現象,切勿直接放於水中,以免幹樹脂遇水急劇溶脹而

破碎。應根據其脫水程度,用10%左右的食鹽水慢慢加入樹脂中,浸泡數小時後用潔淨水逐步稀釋。

(3)、當環境溫度在零度或以下時,為防止樹脂因內部水份結冰而崩裂,應做好保溫措施,或根據氣溫條件,將樹脂存於不同濃度的食鹽水中,防止冰凍。

若發現樹脂已被凍,則應讓其緩慢自然解凍,切不可用機械力施於樹脂。

(4)、長期停用而放置在交換器內的樹脂,為防止微生物(如藻類、細菌等)對樹脂的不可逆汙染,樹脂在停用前須徹底反洗,以除去運行時積聚的懸浮物質,並注意定期衝洗和換水,或徹底反洗後採用以下措施:  a、陰樹脂:用3倍樹脂體積的10%NaCl+2%  NaOH混合液分兩次通過樹脂層,每次靜止數小時,然後將其排去。如有必要,在重新啟用前用2倍樹脂體積的0.2%過氧化氫溶液淋洗樹脂電動機。

b、陽樹脂:在陽樹脂交換器及管系內可充入0.5%的甲醛溶液,並在停用期間保持此濃度。也可用食鹽水浸泡,在設備重新啟用前用0.2%過氧化氫或0.5%甲醛溶液淋洗。


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