離子交換樹脂在脫堿中的應(yīng)用 堿性是衡量某水系中和酸的能力。堿性一般由三種成分引起，包括HCO3根,CO3根和OH-。這些離子的存在是以pH而定的。HCO3根主要存在于pH4.3-8.3，CO3離子在pH高于8.3后形成。pH接近10時(shí)，OH根開始產(chǎn)生。羅門哈斯樹脂堿性成分和pH的關(guān)系可以校驗(yàn)水分析時(shí)的正確性，如果某個(gè)水系的pH為9.0，而分析結(jié)果只有HCO3根存在，那么這個(gè)分析報(bào)告是不完整的；CO3根也應(yīng)該存在其中。為了排除水分析中潛在的錯(cuò)誤，一定要做總堿度的測(cè)定。總堿度通過(guò)測(cè)定P、M堿度進(jìn)行。P堿度或稱酚酞終點(diǎn)是指中和某堿的pH至8.3所消耗的酸的量；M堿或甲基橙終點(diǎn)是指中和某堿的pH至4.3所消耗的酸的量。
實(shí)際上，HCO3,CO3,OH的濃度計(jì)算結(jié)果來(lái)自于P和M堿度，見標(biāo)準(zhǔn)方法17版 方法2320B。最常見的問(wèn)題是為什么當(dāng)NAOH加入酸性水中時(shí)，pH上升至8.0，而OH根并不存在？答案就是在這個(gè)pH值下，OH不會(huì)存在，因?yàn)镺H將通過(guò)與CO2的反應(yīng)形成HCO3。如果一個(gè)水系的堿濃度過(guò)高，會(huì)有苦味產(chǎn)生。陰離子交換樹脂通常被用來(lái)脫堿，同時(shí)降低pH和消除由堿度過(guò)高引起的苦味。如果在流動(dòng)的水系中堿度過(guò)高，采用氯化物取代堿可以使水系呈鹽的狀態(tài)。鹽的限度一般在 600-800ppm TDS，反滲透R/O系統(tǒng)通常可用來(lái)除鹽。在鍋爐給水中，堿度也是一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)水在鍋爐中轉(zhuǎn)化為水蒸汽時(shí)，HCO3和CO3離子被分解形成OH和CO2。OH根留在水中，而水蒸汽中包含了CO2。這時(shí)濃縮了CO的蒸汽形成了碳酸H2CO3，碳酸能夠酸化多數(shù)金屬，縮短濃縮冷凝系統(tǒng)的壽命。基于這個(gè)原因，根據(jù)實(shí)地操作條件，鍋爐用水的脫堿是必需的。請(qǐng)咨詢當(dāng)?shù)厮幚砑夹g(shù)人員。
Ⅱ陰離子樹脂通常被用來(lái)脫堿水處理，再生有兩種方式：1. 僅用鹽。2.鹽和NAOH的聯(lián)合使用。一般使用鹽之后，流動(dòng)水的硬度可低于10g/加侖，可防止CaCO3的沉淀。在多數(shù)情況下，由于水垢的產(chǎn)生，脫堿是必需的，而且水的硬度也將會(huì)消除。如果鹽和堿一塊使用，脫堿后的水和再生的水一樣，應(yīng)該已經(jīng)軟化了。這兩種再生工藝最大的不同在于鹽和堿的使用將比單獨(dú)使用鹽后，樹脂的交換容量會(huì)更高。
羅門哈斯樹脂當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)脫堿設(shè)備時(shí)，水質(zhì)的分析作為一個(gè)必要的條件包括如下參數(shù)：總堿，氯化物CL-，硫酸鹽SO42-，總硬度和TDS(水中總?cè)芙庑怨腆w(total dissolved solids，簡(jiǎn)稱TDS)，單位mg/L)。氯化物和硫酸鹽要依照碳酸鈣等量計(jì)算。
記住，總堿用碳酸鈣CaCO3表示。下一步是計(jì)算堿換算為總陰離子的百分含量。采用堿度的百分比，通過(guò)交換容量曲線，可以得到實(shí)際的工作容量。（kgr/cu.ft.）當(dāng)僅用鹽再生時(shí)，5 lbs/cu.ft.的用量是可行的。而高濃度的情況下，容量將不會(huì)明顯增加。當(dāng)使用NaOH時(shí)，0.25 lbs/cu.ft.的100%NaOH可與5 lbs的鹽一同使用。再生時(shí)NaOH的使用量可以調(diào)整，因此上柱流出液的OH離子濃度能夠控制在一個(gè)理想的范圍。在鍋爐操作中，一些容易引起潛在的腐蝕作用的OH堿度應(yīng)該被控制在最低限度。堿度大約有10%會(huì)造成泄漏。這適用于任何型號(hào)樹脂的再生。
當(dāng)NaOH和鹽聯(lián)合作為再生劑時(shí)，一定要計(jì)算泄漏的量。10%的泄漏來(lái)自于碳酸根CO3。OH根將被置換出樹脂床，和碳酸根一同進(jìn)入流出液，導(dǎo)致流出液呈現(xiàn)高pH。蘇打通常可以應(yīng)用于鍋爐制造的補(bǔ)給水的脫堿，而不適用于生活飲水的再生劑。
