離子交換樹脂的變質(zhì)及污染的防護(hù)
離于交換樹脂在使用過程中,其性能會(huì)有所變化,原因有兩種,一是交換樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)受到破壞.二是外來雜質(zhì)的污染,前一種情況稱為變質(zhì),是無法恢復(fù)的,后一種可采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行樹脂的復(fù)蘇。但污染嚴(yán)重時(shí).樹脂的性能往往也難以恢復(fù)。
(一) 樹脂的變質(zhì)
1.老化 離子交換樹脂是一種高分子化合物,隨著使用時(shí)間的增加,會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象。樹脂的老化速度與運(yùn)行溫度有關(guān),溫度越高,老化速度越快,因此對(duì)運(yùn)行溫度要有所規(guī)定。
2.氧化 進(jìn)水中含有氧化劑,會(huì)使樹脂氧化變質(zhì)。在除鹽系統(tǒng)中,受害的主要是陽樹脂。水中的氧化劑主要為游離氯和硝酸根,如水中有重金屬離子,會(huì)加快氧化變質(zhì)的過程。陽樹脂的氧化結(jié)果會(huì)發(fā)生碳鏈斷裂、降解。表現(xiàn)為樹脂的體積增大并破碎,樹脂的交換容量下降,水流阻力增大。同對(duì)會(huì)產(chǎn)生一些低分了可溶性有機(jī)物,污染后面的陰樹脂。因此應(yīng)規(guī)定進(jìn)水游離氯的含量,并須有防止重金屬離子污染的措施。
(二)樹脂的污染
1.懸浮物污染(懸浮物污泥濃度控制器) 懸浮物污染也以陽樹脂為多見,樹脂顆粒被懸浮物包住,會(huì)降低它的交換能力,嚴(yán)重時(shí)樹脂會(huì)產(chǎn)生結(jié)塊現(xiàn)象,產(chǎn)生偏流,造成部分樹脂的交換能力未被利用,使周期制水量減少。懸浮物污染還會(huì)增大水流阻力降低產(chǎn)水量。防止懸浮物污染主要應(yīng)加強(qiáng)生水的預(yù)處理,減少交換器進(jìn)水的懸浮物含量。其次,應(yīng)做好交換器的反洗工作,必要時(shí)可送人壓縮空氣,對(duì)樹脂層進(jìn)行空氣擦洗。特別要指出的是交換器進(jìn)水裝置不能因擔(dān)心在反洗時(shí)跑樹脂而加裝網(wǎng)套,這會(huì)使陸續(xù)進(jìn)入交換器的懸浮物無法在反洗時(shí)清除掉。(懸浮物污泥濃度控制器)
2.高價(jià)金屬離子污染 鋁、鉻、鐵污染可能發(fā)生在軟化系統(tǒng)的陽樹脂,也可能發(fā)生在除鹽系統(tǒng)的陰樹脂。其原因是因?yàn)楣艿冷P蝕,膠態(tài)或懸浮態(tài)的金屬氧化物將樹脂表面包裹起來。當(dāng)采用含鐵量高的水源時(shí),應(yīng)采取除鐵措施。清除樹脂中鐵的化合物的方法是用高濃度的鹽酸(10%-15%)浸泡數(shù)小時(shí),用檸檬酸、EDTA等絡(luò)合劑進(jìn)行處理也有較好的效果。
3.有機(jī)物污染 有機(jī)物污染往往發(fā)生在強(qiáng)堿陰樹脂,其污染源主要來自進(jìn)水中的有機(jī)物,此外陽樹脂的裂解產(chǎn)物也會(huì)造成陰樹脂的污染。樹脂被有機(jī)物污染的機(jī)理比較復(fù)雜,有分子間的作用力有離子交換作用,也有大分子堵塞離子交換通道的作用。樹脂吸附了有機(jī)物后,在再生過程中不能將它們洗脫下來,以至在樹脂內(nèi)部越積越多。陰樹脂污染后表現(xiàn)為工作交換容量下降,正洗水量增加。防止有機(jī)物污染的措施有以下幾點(diǎn)。
(1)采用抗有機(jī)物污染的大孔樹脂和丙烯酸系強(qiáng)堿陰樹脂,這些樹脂之所以能抗有機(jī)污染是因?yàn)樗鼈兾降挠袡C(jī)物易于在再生時(shí)解吸。
(2)采用弱 、強(qiáng)陰樹脂的組合系統(tǒng),弱陰樹脂的吸附有機(jī)物的能力雖然不如強(qiáng)陰樹脂,但很容易洗脫,因此保護(hù)了強(qiáng)陰樹脂不受或少受污染。
(3)加強(qiáng)除鹽系統(tǒng)的預(yù)處理,如在除鹽系統(tǒng)前加設(shè)活性炭裝置或大孔吸附劑,降低進(jìn)水的有機(jī)物含量。
(4)采用復(fù)蘇的方法,將有機(jī)物清洗出離子交換樹脂,恢復(fù)其物理化學(xué)性能。