各種離子交換樹脂在離子交換水處理系統運行過程中,經常發生性能變化。其原因有二:一是軟化除鹽脫礦質樹脂性質發生了變化,化學結構被破壞,二是被外來雜質污染。
第一,變質。
在使用中,軟化除鹽脫礦質樹脂變質的主要原因是水中含有游離氯、硝酸根等氧化劑。在高溫下,樹脂受到氧化劑的腐蝕更嚴重,如果水中含有重金屬離子,由于其可以起到催化作用,導致樹脂加速變質。

結果表明:軟化除鹽脫礦質樹脂氧化后,顏色變淺,樹脂體積變大,易碎,體積交換容量下降,質量交換容量變化不大;因設備內樹脂上部與進水接觸順序不同,受侵害程度也不同,當水下流動時,上部樹脂先與含氧化劑的水中接觸,因此受侵害程度較高。
結果表明,強酸性H型樹脂的腐蝕性是很強的,如在水中加入0.5mg/lcl2mg,只要運行4~6個月,就會出現明顯的腐蝕性。另外,由于樹脂顆粒變小,通過樹脂層的水壓力損失也顯著增加。硫酸鹽樹脂碳鏈氧化斷裂產物(一些是含有硫酸鹽的苯乙烯聚合物),在樹脂脫落之后,變成了可溶物。這類可溶物中仍有弱酸基,因此當這種物質隨水流入陰離子交換器時,首先被陰樹脂吸著,吸著不完全,然后留在陰離子交換器的出水處,從而降低水質。脫除水中游離氯的方法有兩種,一種是用活性炭過濾,另一種是投加亞硫酸鈉。
大孔型強酸性陽離子交換樹脂,具有較好的抗氧化性能和機械強度,但交換容量、再生效率和漏鈉量與凝膠型樹脂相差不大。

第二,污染。
陽性樹脂會被水中的懸浮物,鐵,鋁,硫酸鈣,油脂等物質污染。由于用酸作再生劑可以很好地溶解和清除鐵、鋁的沉積物,所以用來除鹽系統的軟化除鹽脫礦質樹脂被鐵、鋁污染的可能性很小。但是在軟化水系統中使用軟化除鹽脫礦質樹脂,很長一段時間后就會被這種物質污染,因為使用鹽作為再生劑,可以有效地從樹脂表面清除鐵、鋁沉積物,而只有很少一部分被軟化除鹽脫礦質樹脂交換的鐵、鋁離子。使用硫酸作為再生劑時,樹脂表面可能會沉積硫酸鈣。
修復再生的辦法:
如受前者影響,樹脂性能的變化是不可恢復的;如受后者影響,則可采取適當的措施,以清除污垢,使樹脂的性能恢復或得到改善。
軟化樹脂污染后的再生修復方法:
空氣擦拭法
通過顯微鏡可以看到,當樹脂表面有沉積物時,可以用空氣擦洗的方法去除。因為開關樹脂層底部通常沒有設置壓縮空氣分配系統,可以用內徑20~45mm的塑料硬管擦洗壓縮空氣,并用軟管與壓縮空氣氣源連接起來。其具體做法是:首先將換熱器的水位降至樹脂層表面300~400mm處,將氣槍插入樹脂層底部,控制一定的氣壓和氣體量,使樹脂處于強烈攪動狀態;10~15min后停氣,用清水反洗,去除被污染的雜質。如此重復的洗滌和反洗,直到反洗的水清澈為止。

酸洗
對于不能用空氣擦洗法去除的物質,如fe3+,al3+,caco3,mg(oh)2等,可用鹽酸清洗。在酸洗之前,需要通過實驗室測定酸洗的時間和酸洗濃度(通常為2%,5%,10%,20%)。脫鹽系統中所用的軟化除鹽脫礦質樹脂,可用原再生系統,配以所需濃度的酸溶液進行酸洗;軟化系統中所用的樹脂,必須將其轉移到耐鹽酸設備中進行酸洗。為了防止酸液稀釋影響酸洗效果,在酸洗前應將換熱器或設備中的水位降至樹脂層表面200~300mm,然后進酸浸泡或低流速循環,也可兩者交替進行。
用酸液浸酸的方法酸洗時,可用壓縮空氣攪拌。硫酸鈣沉淀所污染的軟化除鹽脫礦質樹脂可用二甲苯稀溶液清洗。
堿清洗
潤滑油、脂類和蛋白質等有機物質,常存在于地面水中,當進入陽離子交換樹脂層后,會在其表面形成一層油膜,嚴重影響樹脂的工藝性能,出現樹脂層結、樹脂密度降低等異常現象。這種污染樹脂的特點主要是顏色變黑,極易與鐵污染軟化除鹽脫礦質樹脂后顏色變黑相混淆,可將少量的污染樹脂加入小試管中加少量的水搖動,這樣被污染的樹脂就會在水面上出現“彩虹”現象。被這種污染的軟化除鹽脫礦質樹脂,可加熱至50~60℃下5%naoh用于堿洗。堿洗可分為3~4次,每次持續4~6小時,中間用清水沖洗。恢復的終點可以根據廢堿液中排放的化學氧量降至100~150mgo2/l。
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