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离子交换树脂简介

    大部分离子交换树脂能被污染或被悬浮物夹杂,当PH变更时,重碳酸盐等相对不溶性盐类会产生沉淀。此外当吸附或离子交换有些物质时,它们不易被正常再生步骤清除,因此将在树脂上沉积造成污染。

    正常清洗能防止污染物沉积,延长树脂的使用寿命。

    增加再生剂量及增加再生次数(提高温度)能减少污染,防止夹杂物的永久吸附。

    使交换器内离子交换树脂与足够再生剂接触,并采用正常清洗步骤,是经运行实践证实了的一个极为有益的做法。 

    1、运行设备中树脂量损失。

    2、给水性质改变,如欲除去的离子量增加,设备出力就将比例减少。

    3、运行操作失误;再生条件不合,未按照规程操作。

    4、工厂工程硬件故障。

    5、树脂污染或降解。

    上面几项中,1是最难判断;2是可以定期对给水水质分析,并及时调整相应操作;3是容易校核的,检查反洗步骤,淋洗体积及再生剂浓度,使合乎操作规程要求,如1、2、3、4都正常,则应取样分析树脂。

树脂采样

    对树脂估价并得出结论,关键在于如何取样,样品须有代表性,如这点不能掌握,由分析人员提供取样方法,如欲对混床树脂或其他装有空气混合装置,床内树脂一般在反洗后分层分布。按照再生及运行方式,顶层树脂的污染可有很大变化,因此试样将不具代表性。因此须在不同床层高度分别取样再将其混合,或取得核心样品后在送往分析前再行混合。

清洗步骤

    按照污染物质的性质,采用不同步骤清洗被污染树脂,这些将在本文中论及。

杀菌处理步骤

    有时被污染的水源进入离子交换系统,树脂将被细菌或藻类污染,如树脂床发现被污染,可采用下述方法:

    过乙酸

    过乙酸,过氧化氢的衍生物,对微生物有广谱杀菌作用,研究工作表明,过乙酸在人类医药方面对细菌、霉菌及孢子杀菌作用及抗病毒作用的应用日益增加。

    由于过乙酸的广谱杀菌性能,因此也用作树脂的广谱杀菌剂(Degussa技术应用部及Homdury化学厂联合研制成果),使用过乙酸溶液0.2%(水溶液,反应时间为1小时)能使104-105 /毫升包括霉菌污泥、消灭至零。以过乙酸短期淋洗床层是很有用的(一般采用45分钟或者10-15床体积)。

    除了很好杀菌作用外,过乙酸(按照试验)对阳树脂及阴树脂的交换性能无影响。

    如采用过乙酸作为消毒剂,不论是阳树脂或阴树脂,可采用下列步骤:

    1、如用在阴树脂,先使树脂彻底失效,因过乙酸须在PH8以下使用。

    2、制备1床层体积(BV)(即将1升/升树脂)过乙酸溶液,浓度为2%。

    3、注入1BV消毒剂,流速为5VB/小时,被置换的水从地沟排除。

    4、当所有过乙酸注入完毕,关闭所有阀门,浸泡至少1小时,将树脂及管系都浸有过乙酸溶液。

    5、将杀菌剂淋洗出去,使用生水,流速5BV/小时,至少60分钟,然后快速冲洗30分钟。

    6、再生树脂并投入运行。

    甲醛

    如采用甲醛作为消毒剂,可采用下列步骤:

    制备3个床层体积(BV)甲醛溶液,因此须将其稀释80倍,采用再生剂喷射系统可将此溶液喷入,使浓度为0.5%。

    将1BV杀菌剂注入,流速为5BV/小时,被置换水排至地沟。

    如可能,排水至液位在树脂面上50毫米处。

    注入第2个1BV杀菌剂溶液,流速与前同,将其留在设备内至少8个小时并最好过夜,在每个排水阀门处均应有甲醛嗅味。

    以生水冲洗及排放,直至在排放点不能以Schiff试验验出甲醛为止。

    将树脂再生两次(双重再生),然后投入运行。

铁(及锰)污染

    补救方法

    阳树脂

    可用盐酸再生,但设备内管系都须采用耐盐酸材质。采用6%盐酸,使用3个床层体积,并将中间这段盐酸与树脂接触超过二个小时(加热到40℃则更为有利)。然后树脂用10%盐水再生两次,然后投入运行。

    有机物污染及处理

    最通常采用的方法是用盐水,其方法如下:

    树脂须在失效后处理。

    须先制备3个床层体积10%盐水W/V,其中包含2%氢氧化钠W/V。

    一个床体积的盐水,以不高于2BV/小时流速流经交换床,然后再进入第二个床体积盐水,将其停留在床内,时间愈长愈好,并不少于4个小时,如能搅拌则更好,在浸泡时间内定期搅拌。

    停留时间终了后,第三个床层体积盐水以1BV/小时的速度进入床内,然后以清净的水淋洗直到水中无盐水存在。

    树脂须至少经第二次彻底再生,然后投入运行。

注意事项

    盐水须至少加热至35℃,如可能加热至60℃更好,以得到更好清除有机物的效果。