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軟化水樹脂相關知識,說不定很多你還不知道呢
來源:大河人家 作者:芳泉凈水 發布日期:2021/11/29 10:37:11
軟化水樹脂是如何使硬水變為軟水的?


    水作為人類生存、生活和生產活動的必不可少的資源,其重要性顯而易見,但是工業污染的增加也使水中雜質的去除變得尤為重要。軟化樹脂過濾器作為水處理工藝中軟化水的一部分,發揮著不可小視的作用。今天小編就通過鈉型離子交換法來跟大家講一下樹脂軟化原水的工作原理。

    軟水樹脂置于軟水機內的內置樹脂罐,在水通過時將水中的鈣鎂離子進行置換,即我們通常所說的“離子交換軟化法”。因為原水水質和出水水質要求的不同,離子交換法的交換劑有陽離子、陰離子及兩種離子的組合。
    離子交換樹脂是一種聚合物,帶有相應的功能基團。一般情況下,常規的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。原水通過鈉型離子交換樹脂時,離子交換樹脂中Na+就將水中的Ca2+、Mg2+置換出來,這樣水中的Ca2+、Mg2+含量降低,硬水就變為軟水,這是軟化水設備的工作過程。


如以RNa代表鈉型樹脂,其交換過程如下:

2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+
2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+
    當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合后,樹脂的軟化能力下降,可以用氯化鈉溶液流過樹脂,此時溶液中的鈉離子含量高,功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合,這樣樹脂就恢復了交換能力,這個過程叫作“再生”。再生過程反應如下:
R2Ca+2NaCl=2RNa+CaCl2
R2Mg+2NaCl=2RNa+MgCl2


    整個軟化水設備主要包括工作、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個過程。軟化樹脂的好壞決定了樹脂的軟化能力,我們可以從外觀對其進行初步判定。


1、樹脂顆粒:樹脂顆粒應大小均勻,無破碎顆粒;
2、樹脂味道:正規食品級樹脂,應是無色、無味道,拿起就能用。國產樹脂幾乎都含酸,拿起來沖洗,有酸的味道,并且有大量泡沫產生。
3、樹脂顏色:樹脂顏色應呈現金黃色。

    外觀只是對軟化樹脂的初步認識,離子交換樹脂的品種很多,因化學組成和結構不同而具有不同的功能和特性,適應于不同的用途。應用樹脂要根據工藝要求和物料的性質選用適當的類型和品種。下面就簡單介紹一下樹脂的類型以及基體組成。

軟化樹脂的類型及其基體組成

    離子交換樹脂的品種很多,因化學組成和結構不同而具有不同的功能和特性,適應于不同的用途。應用樹脂要根據工藝要求和物料的性質選用適當的類型和品種。


一、離子交換樹脂的基本類型

1、強酸性陽離子樹脂


    這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解后,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或堿性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
    樹脂在使用一段時間后,要進行再生處理,即用化學藥品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態,以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。

2、弱酸性陽離子樹脂


    這類樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解后余下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH=5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。

3、強堿性陰離子樹脂


    這類樹脂含有強堿性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。
    種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強堿(如NaOH)進行再生。

4、弱堿性陰離子樹脂


    這類樹脂含有弱堿性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2,在水中能離解出OH-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。這種樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如=pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。

5、離子樹脂的轉型


    鈉型樹脂工作時放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附,除去這些離子。反應時沒有放出H+,可避免溶液pH下降和由此產生的副作用(如蔗糖轉化和設備腐蝕等)。這種樹脂以鈉型運行使用后,可用鹽水再生(不用強酸)。
    氯型樹脂工作時放出Cl-而吸附交換其他陰離子,它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉變為碳酸氫型(HCO3-)運行。
    強酸性樹脂及強堿性樹脂在轉變為鈉型和氯型后,就不再具有強酸性及強堿性,但它們仍然有這些樹脂的其他典型性能,如離解性強和工作的pH范圍寬廣等。


二、離子交換樹脂基體的組成

    離子交換樹脂的基體,制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類,它們分別與交聯劑二乙烯苯產生聚合反應,形成具有長分子主鏈及交聯橫鏈的網絡骨架結構的聚合物。


    丙烯酸系樹脂能交換吸附大多數離子型色素,脫色容量大,而且吸附物較易洗脫,便于再生,在糖廠中可用作主要的脫色樹脂。苯乙烯系樹脂擅長吸附芳香族物質,善于吸附糖汁中的多酚類色素(包括帶負電的或不帶電的);但在再生時較難洗脫。
    交聯度高的樹脂聚合得比較緊密,堅牢而耐用,密度較高,內部空隙較少,對離子的選擇性較強;而交聯度低的樹脂孔隙較大,脫色能力較強,反應速度較快,但在工作時的膨脹性較大,機械強度稍低,比較脆而易碎。工業應用的離子樹脂的交聯度一般不低于4%;用于脫色的樹脂的交聯度一般不高于8%;單純用于吸附無機離子的樹脂,其交聯度可較高。
    除上述苯乙烯系和丙烯酸系這兩大系列以外,離子交換樹脂還可由其他有機單體聚合制成。如酚醛系(FP)、環氧系(EPA)、乙烯吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。

    在軟化水設備的各組成單元中,鈉離子交換樹脂起著至關重要的作用,其性能的優劣直接影響設備的周期產水量及水質,然而相關技術參數才是樹脂軟化能力的直接體現,所以用戶有必要了解軟化樹脂的相關技術參數及其意義。下面小編就一一給大家分享一下!


軟化水設備軟化樹脂相關技術參數

軟化水設備軟化樹脂相關技術參數如下:

1、軟化交換樹脂的全交換容量    

    全交換容量是樹脂性能的重要標志,交換容量愈大,同體積的樹脂能吸附的離子愈多,周期制水量愈大,相應的再生劑耗量也就低。


2、軟化交換樹脂的工作交換容量

    工作交換容量是樹脂交換能力的重要技術指標,是動態工作下的交換容量。工作交換容量的大小與進水離子濃度、終點控制、樹脂層高、交換速度等有關。




3、軟化交換樹脂的機械強度

    樹脂在使用過程中相互磨擦,以及每一運行周期樹脂的膨脹與收縮和表面承受壓力,會使樹脂破列、粉碎,氫樹脂機械強度的檢測,關系樹脂的使用壽命。


4、軟化交換樹脂的密度檢測

    檢測樹脂的視密度用來計算離子交換塔所需濕樹脂的用量,濕視密度一般為0.6-0.85g/mL。


5、軟化交換樹脂所含的的水分

    因為樹脂網孔內都有一定量的水分,與樹脂交聯度及孔隙率有關,交聯度越小,孔隙率則越大,因此,檢測樹脂水分計算出含水率,可以間接反映出樹脂交聯度的大小,一般樹脂含水率約50%左右。


6、軟化交換樹脂的顆粒度
    顆粒大小對樹脂交換能力、樹脂層中水流分布的均勻程度、水通過樹脂層的壓力降以及交換反洗操作等都有很大影響。樹脂的顆粒度越小,其交換速度越大,水力損失也大,進、出水壓差也越大。因此,顆粒度與運行操作有很大的關系。


7、離子交換樹脂的耗氧量

耗氧量主要反映反映受有機物污染的程度。樹脂受有機物污染之后,清洗水耗量劇增,工作交換容量降低,出水水質差。


樹脂的失效度與再生度

    軟化樹脂是專用于軟化硬水的一種專用樹脂,通過離子交換技術,使水的硬度小于50 mg/L(CaCO3)。然而經過一段時間的使用,樹脂往往需要再生,那么其失效度與再生度又是什么呢?


1、樹脂的失效度與再生度




    在離子交換樹脂的交換過程中,當樹脂上的可交換離子“全部”被交換完了時,樹脂就不再具有交換水中離子的作用了。我們稱離子交換樹脂的這種現象為“失效”。
    樹脂的再生度是指樹脂再生后,已獲得再生的工作交換容量與該樹脂全部工作交換容量的比值。


2、什么叫樹脂的失效度?有什么意義?




    在離子交換樹脂的交換過程中,當樹脂上的可交換離子“全部”被交換完了時,樹脂就不再具有交換水中離子的作用了。我們稱離子交換樹脂的這種現象為“失效”。
    離子交換樹脂失效時,樹脂上已失效的工作交換容量占該樹脂全部工作交換容量的比值,稱為“失效度'(也稱“飽和度”)。即:


    運行工藝操作、水質狀況(水的溫度、流速和含鹽量等)、樹脂狀況(樹脂高度、再生情況)等均會影響交換樹脂的失效度。所以可以用樹脂的“失效度”來比較、判斷交換床的運行情況。


3、什么叫樹脂的再生度?有什么意義?


    樹脂的再生度是指樹脂再生后,已獲得再生的工作交換容量與該樹脂全部工作交換容量的比值。


    再生劑情況(再生劑用量、再生濃度、流速、溫度)、再生操作(反洗狀況、工藝操作)和再生方式(吸流床樹脂的再生度低,對流床樹脂的再生度就高)均會影響交換床的樹脂再生度。
    所以,根據樹脂的再生度可以比較、判斷交換床的再生狀況。

影響軟化樹脂性能的原因有哪些?

    在操作使用軟化水設備過程中,我們經常會遇到這樣的問題,軟化樹脂用了較短一段時間后就起不到應有的作用,究其原因,主要體現在以下幾個方面:



1、在反沖洗的時候,因為水流的沖擊力比較大,而發生樹脂和機械摩擦,造成的機械破碎。

2、溫度過高,造成了樹脂的穩定性的性能下降,造成機械強度開始降低。

3、保存管理不當,樹脂里面的水分流失了,因為干燥或者是使用不但,樹脂在遇到水的時候發生了膨脹。

4、水里的氧化物質發生的氧化作用,導致樹脂發生了降解或者是結構的損壞,發生了樹脂變質,造成的破碎。


5、樹脂質量差,這是基本的原因,有些軟化水設備生產廠家為了節約成本,不惜使用低質量的樹脂,這種劣質樹脂顆粒的壓碎強度低、磨后圓球率低,就會出現大量破損現象。

6、樹脂受凍,樹脂顆粒內部含有大量的水分,在零度以下溫度貯存或運輸時,這些水分會結冰,體積膨脹,造成樹脂顆粒的崩裂。凍過的樹脂在顯微鏡下可見大量裂縫,使用后短期內就會出現嚴重的破碎現象。為了防止樹脂受凍,用戶冬季應將樹脂保存在5-40℃下,并且設備應避開在冰凍期運輸。


7、干燥。樹脂顆粒暴露在空氣中,會逐漸失去其內部水分,樹脂顆粒收縮變小。干樹脂浸在水中時,它會迅速吸收水分,粒徑脹大,從而造成樹脂的裂球和破碎。
為此,在樹脂的貯存和運輸過程中要保持密封,防止干燥。對已經風干的樹脂,應先將它浸入飽和食鹽水中,利用溶液中高濃度的離子,抑制樹脂顆粒的膨脹,再逐漸用水稀釋,以減少樹脂的裂球和破碎。

8、滲透壓的影響。正常運行狀態下的樹脂,在失效過程中,樹脂顆粒會產生膨脹或收縮的內應力。樹脂在長期的使用中,多次反復膨脹和收縮,會使樹脂發生裂紋或破碎現象。

影響離子交換樹脂再生的因素有哪些?

    離子交換樹脂再生長度的好壞,和許多因素有關,再生劑用量、濃度、溫度和流速等都是影響再生過程的主要因素。



1、再生劑的質量
    再生劑純度越高,樹脂的再生度越高,出水的離子泄露量越少,因此提高再生劑純度及運用軟化水溶液可提高再生度。


2、再生劑的用量

    從理論分析,再生劑用量應與樹脂工作交換容量相當,但實際上由于交換反應是可逆的,再生劑用量需遠遠超過理論用量才能滿足足夠的再生度要求,再生劑的比耗增加,可以提高交換樹脂的再生程度,但當比耗增加到一定程度后,再繼續增加比例,再生程度提高很少,所以用過高的比耗是不經濟的,因此,實際操作過程中通常再生劑用量為理論用量的3-4倍,樹脂的工作交換容量可以恢復到原來的70%-80%。


3、再生劑的濃度

    一般而言,再生劑的濃度越大,再生程度越高,但當再生劑的用量一定時,再生劑濃度增高,會使再生液的體積流量減少,與樹脂的接觸時間縮短而且可能產生不均勻的再生反應,再生效果下降,導致制水周期縮短,再生次數增加,酸堿用量增大,所以生產上需要合理的控制再生劑的濃度。


4、再生劑的流速

    再生劑的流速應控制適宜以保證再生反應充分,再生反應流速主要取決于離子的擴散速度,但同時與離子的價態有關,一般價態越高所需反應時間越長,再生劑流速過快,有利于離子的擴散,但卻減少再生劑與樹脂的接觸時間,再生效果反而可能降低,流速太小則不利于離子擴散,再生效果也會受到影響。


5、再生液的溫度

    提高再生液的溫度,能同時加快內擴散和外擴散,雖然對提高樹脂再生效果有利,同時提高溫度能大大改善對樹脂中的鐵、銅以及其氧化物和硅雜質的清除程度,但由于樹脂熱穩定性的限制,再生劑的溫度不宜過高,一般控制在25-40度為宜。


6、樹脂層的高度

    全自動鈉離子交換器罐體樹脂層越低,因流速對其交換能力的影響就越大,當樹脂層高度達到30英尺(762mm)時,樹脂層高度造成的流速對其交換能力的影響可降到比較低的程度。因此一般建議樹脂層高度大于30英尺(762mm) 。


7、再生液的流量

    通常再生液流量越小獲得的再生效果越好。但過低的再生液流量會使再生時間過長,易使再生劑繞過樹脂表面再生。因此一般要求再生液流量在0.25-0.9gpm/ft3(或順洗流量4-6m/h,逆流再生2-3m/h)。


8、再生液的濃度 

    根據離子平衡原理,再生液濃度提高,可以使樹脂的交換能力提高, 但再生劑用量一定的條件下,再生液濃度過高,會縮短再生液與樹脂的接觸時間,從而降低了再生效果.一般鹽液濃度控制在10%左右為宜。


9、水與樹脂的接觸時間

    水與樹脂的接觸時間越長,交換越充分,但相對單位樹脂的產水能力下降,接觸的時間越短,交換越充分,單位樹脂的交換能力下降,而單位樹脂的產水能力提高。因此合理的接觸時間對于軟化器的經濟運行非常重要。一般建議1.0-5.0gpm/ft3樹脂或8-4bv/h。(每小時流量為樹脂裝載量的八至四十倍)。


10、樹脂的種類

    不同的樹脂所提供的交換能力是不一樣的。通常鍋爐用全自動鈉離子交換器要求使用的樹脂其交聯度不應低于7,交聯度7也就是100公斤樹脂中含有不低于7公斤的交聯劑,交聯度越高,樹脂的強度越高。

軟化樹脂污染的復蘇——鐵離子污染

    軟化水過濾器對于水的過濾作用想必大家都有所了解,然而隨著使用時間的增加,其中的軟化樹脂便會受到污染,尤其是在以井水作為水源的水處理系統中更為嚴重。今天小編就來講一下亞硫酸鈉去除軟化樹脂中鐵離子污染的方法。


    鐵離子對陽離子樹脂的污染主要是以膠態懸浮物和凝膠狀的不溶于水的鐵的氫氧化物形式存在;鐵離子對陰離子樹脂主要是鐵離子和水中大分子形成的螯合物集結在交換基團的位置上,堵塞了交換通道,使交換容量下降,并增加樹脂破損的可能性。一般來講:由于陽離子樹脂用酸再生。這相當于起到了復蘇作用,而陰離子交換樹脂由于沒有這個條件,所以越來越嚴重。


鐵污染的復蘇方法


    對三價鐵離子而言,理想的方法是將三價鐵離子還原為二價,使其與樹脂的結合力大幅度下降,鈉離子或氫離子便會較容易地將其置換下來,這樣鐵中毒樹脂就會獲得良好的復蘇。而且復蘇過程中不會產生氫氧化鐵沉淀。理想的還原劑為亞硫酸鈉,它與三價鐵發生如下氧化還原反應:
2Fe3++Na2SO3+H2O=2Fe2++Na2SO4+2H+
    此還原過程可以進行的較為徹底,部分二價鐵離子還會進一步被還原劑Na2SO3中的鈉離子置換。此時只需用NaCl溶液進行常規的再生,即可使鐵中毒樹脂得到復蘇,經軟化水清洗后,轉入正常的軟化交換過程。


鐵污染復蘇效果的判定:

    將受到污染的樹脂用除鹽水清洗干凈,在10%的食鹽溶液中浸泡30min,倒去鹽水,再用除鹽水清洗干凈,從中取出約十分之一的樹脂樣品放入試管中,隨后加入2倍樹脂體積的6mol/L的鹽酸溶液,密閉振蕩15min后,取出酸液注入另一支洗凈的試管中,加入一滴飽和的硫氰化胺,從生成的普魯士藍顏色深淺(由淺藍色至不透明的棕黑色),可以判斷樹脂受到鐵污染的嚴重程度。


    在軟化水過濾器的使用過程中,我們一定要嚴保證澄清池出水水質的情況下,盡可能降低FeCl3混凝劑的用量,防止鐵鹽后移,嚴格控制無煙煤石英砂過濾器的出水濁度。畢竟好的預防才能從根本上去除鐵離子對軟化樹脂的污染。

軟化樹脂污染的復蘇——有機物污染

    有機物主要是存在于天然水中的腐植酸、膠團性的有機雜質、相對分子量500~5000的高分子化合物以及多元有機羧酸等。有機物在水中往往帶負電,成為陰離子交換樹脂污染的主要產物。這些物質吸附在樹脂上,有的占據或者結合了樹脂上的活性基團,有的使樹脂的強堿活性基團堿性降低而降解,降低了樹脂的離子交換能力。


有機物污染的鑒別:


    有機物污染的主要現象是陰離子交換樹脂顏色變深,正洗水量逐漸增大,運行時電導率增大,pH值降低。這是因為有機物大多數帶有弱羧酸基團一COOH。陰離子交換樹脂在再生時,生成鈉鹽:
    RCOOH+NaOH=RCOONa+H2O
    在正洗和運行時,又發生了水解,釋放出鈉離子。
    RCOONa+H2O=RCOOH+NaOH


鑒別方法:


    先將陰樹脂裝入帶塞且留有空氣孔的小玻璃中,加入蒸餾水進行震蕩,連續洗滌3~4次。除去表面的附著物,最后倒盡洗滌水,然后換裝10%除鹽水,震蕩5~10min后,觀察除鹽水的顏色,按色澤判斷污染程度。



樹脂受有機物污染程度的判斷:


    在試管中加人受到污染的樹脂,樹脂的體積約為試管體積的三分之一,然后在試管中加入約五分之四試管體積的10%的食鹽水,振蕩試管5min,將鹽水傾去,重復這一過程3至4次,在將最后一次的鹽水傾去后,再加入約五分之四試管體積的10%的食鹽水,保持樹脂和此食鹽水接觸5-10min,期間要不斷地振蕩試管。通過觀察食鹽水顏色的深淺來判斷樹脂受到有機物污染的程度。


軟化樹脂污染的復蘇——油脂類污染



油脂污染


    油類可由離子交換器的進水帶人也可由頂壓空氣或泵的密封泄漏處帶人。油類在樹脂表面會形成一層膜,堵塞交通管道的入口,嚴重阻礙了樹脂的交換能力。受到油類物質污染的樹脂顏色變為棕色,嚴重時會變成黑色,而且這些污染物會造成樹脂抱團的現象,破壞正常的水流情況,造成“溝流”現象,使樹脂提前失效。油污染物附著到樹脂上會增加樹脂的浮力,在反洗時容易造成樹脂的流失。


油脂污染的鑒別:


    將少量樹脂放人試管內,加入除鹽水,振蕩1min,如果在水面上出現了類似“彩虹”顏色的油膜就可以判斷樹脂受到了油類物質的污染。


油脂污染的復蘇:

    采用基于非離子表面潛性的堿性清洗劑是解決這一問題的有效手段。具體的方法如下:


    1、油脂污染的復蘇辦法一般是用5%~8%NaOH溶液,或與NaCO3的混合液,對樹脂進行循環反洗,將清洗溫度提高到40℃,輔以壓縮空氣擦洗更有效。復蘇處理的終點可按排除廢堿液的化學耗氧量降至100~150mgO2/L控制。需要注意的是如果陽離子交換樹脂是以氫型運行時,復蘇前必須要通過氯化鈉溶液使之失效,這樣可以避免在復蘇過程中從氫型樹脂中交換下來的酸溶液對堿性清洗劑的副作用。

    2、另外出使用非離子型表面活性劑浸泡,并用無油壓縮空氣攪拌,最后用反洗水沖洗至出水澄清就可完全去除油脂類污染。這是由于礦物質類油脂用無機鹽液去除效果差,因此當油脂量大時,一般應用非離子型表面活性劑去除。

軟化樹脂污染的復蘇——懸浮物和微生物污染

懸浮物污染


    懸浮物污染的主要原因是原水中含有大量懸浮物,直接進入離子交換器時,導致離子交換樹脂發生污染。但當中間水箱露天布置在道路兩邊時,由于脫碳塔吸入未凈化的空氣導致大量灰塵進入中間水箱后,也會導致陰離子樹脂發生污染。
    懸浮物污染的危害是它們緊裹著樹脂表面的液膜層,堵塞交換孔道的入口,導致交換容量下降。



    懸浮物污染的鑒別辦法是從顯微鏡下觀看,可以發現樹脂表面有大量存積物。對樹脂進行大反洗時,出水渾濁,長時間反洗也不清晰。

    懸浮物污染的復蘇辦法是利用空氣進行擦洗。由于離子交換器底部沒有壓縮空氣管,所以一般用塑料管將壓縮空氣引至樹脂底部,攪動樹脂進行擦洗。


微生物污染


    微生物污染的原因是因為離子交換樹脂有助長微生物的作用,所以樹脂長時間停用時,微生物就能大量繁殖。另外,當樹脂在使用過程中截面濃縮了某些微生物氨和硝酸鹽等,為微生物連續活動提供了營養。這些污染會使樹脂層空隙變小,水流阻力增大,甚至堵塞排水管道,使出水受到嚴重污染。


    樹脂微生物污染的鑒別方法是樹脂的流動性變差,表面有發霉現象,用手觸摸時有發粘的感覺。
    復蘇辦法是先用數倍于樹脂體積的1%甲醛,以慢流速通過,然后用一倍體積的1%甲醛浸泡4~8h,然后按正常操作沖洗,但有時不易沖洗干凈。浸泡結束后,用氨水中和后再進行沖洗,可以徹底沖洗干凈。

軟化樹脂污染的復蘇——鋁、鈣、硅污染

1、鋁、鈣污染


    鋁污染的主要原因是原水進入離子交換器之前進行混凝沉淀處理時,由于沉淀或過濾效果不好。導致大量鋁離子進入離子交換器,由于與樹脂的交換基團有很強的吸附,而被緊緊地固定在交換位置上,堵塞了交換孔道,再生時很難被除去,導致交換容量大幅降低。 


    鈣污染的主要原因是用硫酸再生陽離子交換樹脂時,有可能產生硫酸鈣污染。因為用硫酸再生時,水中硫酸根離子和鈣離子離子積幾乎超過硫酸鈣的溶度積,當再生液流速、溫度和濃度發生變化時,就有可能產生硫酸鈣沉淀。再生完畢以后,投入運行時,這些沉淀物會不斷地溶解,產生鈣和硫酸根的過早泄漏。此外,有石灰軟化處理的系統,樹脂還會發生碳酸鈣的污染。


    鋁、鈣污染的復蘇辦法通常用10%的鹽酸配合絡合劑對污染樹脂進行沖洗。鹽酸用量可以按每升樹脂加300克濃鹽酸(質量濃度33%)。但樹脂污染嚴重時,可將鹽酸用量提高到500克/升樹脂。


2、硅污染


硅污染主要存在于陰離子交換樹脂。硅污染的原因有兩個方面:
    ①水中的膠體硅進人離子交換樹脂的交換通道后,以范德華力吸附于樹脂基體上,堵塞了交換通道。
    ②溶解的硅酸根離子由于再生液濃度不足、流量過小以及再生溫度低而殘留在交換器樹脂中。這是因為在再生過程中,首先硅被吸附下來,如下式所示:
RHSiO3+NaOH=ROH+NaHSiO3
    隨著再生液濃度的下降,溶液pH值下降,再生下來的硅化合物會因水解而轉化為硅酸,如果硅酸濃度較大,就會形成引起污染的膠態硅酸。


    硅污染的消除方法主要是再生時必須用強堿進行。同時再生劑要充足,使強堿性陰樹脂得到較完全的再生。另外,應保證陽床的出水品質,因為陽床運行正常才能保證陽床出水陽離子中只有H+,即陰床進水只有H+。因為在酸性條件下,離子交換發生中和反應生成電離度很小的水,除硅較完全。

    以上就是軟化水樹脂相關知識,大家如果有不同看法,或者更好的建議,歡迎大家在下方評論留言!大家共同學習!共同進步!

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