樹脂使用手冊

1、樹脂的氧化和降解樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性可以用其耐受氧化劑作用的能力表示。陽樹脂被氧化后主要發(fā)生骨架的斷鏈，而陰樹脂則主要表現(xiàn)為季胺基團的降解。 1、陽樹脂的氧化：陽樹脂被氧化后主要表現(xiàn)為骨架斷鏈，生成低分子的磺酸化合物以及竣酸基團。其反 應(yīng)為：YHCHl-CH CHlRSOJ4、SO/1Q n YHYHlC-CHl人-*+（ oxSOjH、SOiH陽樹脂遇到的氧化劑主要是游離氯與水反應(yīng)生成的氧，其反應(yīng)如下：Ch+H20HOC1+HC1HOC1>HC1+（0）過去原水中的游離氯主要來自生活用水的消毒。近年來，由于天然水中有機物含量和細菌的增多，在混凝、澄清之前也需加氯，以達到滅菌和降低COD的作

2、用，因此，必須注意游離氯對陽樹脂的損害。再生過程中，如果使用質(zhì)量差的工業(yè)鹽酸或副產(chǎn)品鹽酸，其中含有氧化劑也會對陽樹脂造成損害。一般要求進入化學(xué)除鹽設(shè)備的原水中，游離氯的含量應(yīng)小于0.1mg/L。2、防止陽樹脂被氧化的方法：（1）活性炭過濾。防止陽樹脂被氧化的常用方法是通過活性炭過濾?；钚蕴棵摮坞x氯的原理，不單純是吸附作用，而是一種表面上的化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)活性炭表面吸附的氯達到一定濃度時，就會發(fā)生下列反應(yīng)：Ch+H2OHOC1+HC1C*+H0C1CO*+HC1式中：C*活性炭；CO*活性炭表面上生成的氧化物。如果有充分的氯參加反應(yīng)，CO*可以變?yōu)镃O或CO2逸出，留下的活性炭可以繼續(xù)吸附游離氯。

3、為此，為了脫除游離氯，可以使用較高的過濾流速（約50m/h）。同時，活性炭吸著游離氯時具有很高的吸著容量（每克活性炭約可吸著6.5mg以上的C12）。用活性炭去除水中的游離氯可以使用下列經(jīng)驗公式進行計算：CO1g=及CV式中：CO進水游離氯的含量，mg/L;C出水游離氯的含量，mg/L;L活性炭層Wj,m;V過濾流速，m/h?？紤]到HOCl的反應(yīng)速度較慢，將上述公式修正為：8L1g=氏CV制造活性炭的原材料一般對脫氯效率無影響。水中有膠體或高濃度的有機物存在，將會嚴重縮短活性炭作為脫氯劑的壽命?；钚蕴窟^濾器僅用于脫除游離氯時，可以用漏C12量0.1mg/L作為終點?；钚蕴康膲勖呛荛L的，例如：

4、在活性炭層高0.76m,過濾速度6.1m/h的條件下，對游離氯含量2mg/L的水進行脫氯，其使用壽命約為6年左右。(2)選用高交聯(lián)度的陽樹脂。隨著樹脂交聯(lián)度的增大，其抗氧化性能增強。陽樹脂被氧化后，由于斷鏈使骨架疏松，體積膨脹，含水量增大。大孔型陽樹脂因為交聯(lián)度高，具有較好的抗氧化性能。但是，隨著樹脂交聯(lián)度的增加，其交換容量降低，價格增高，因此，在實際中很少使用。3、強堿陰樹脂的降解：強堿陰樹脂遭受氧化后，主要表現(xiàn)為季胺基團的逐漸降解，而不會發(fā)生骨架的斷鏈。強堿陰樹脂的降解主要是季胺基團按順序分解為叔、仲、伯胺，甚至非堿性物質(zhì)。在化學(xué)除鹽工藝中，其主要表現(xiàn)為中性鹽分解容量，特別是硅交換容量的降

5、低。強堿陰樹脂在運行中遇到的氧化劑主要是水中溶解氧，再生過程中遇到的氧化劑主要是堿中所含的C1O3-和FeO42-。季胺基團受氧化的反應(yīng)，如下式所示：yCH!R-NCH1NNCH|HIf城性物廉強堿i型陰樹脂的抗氧化性能優(yōu)于強堿n型。強堿陰樹脂在長期使用中，其交換容量會逐漸降低。4、防止強堿陰樹脂降解的方法(1)使用真空除氣器，減少陰床進水中的含氧量。(2)做好堿液貯存及輸送設(shè)備的防腐工作，降低再生液的含鐵量。(3)采用隔膜法制造的純堿，降低堿液中NaClO3的含量(可降低至6-7mg/L)。(4)控制再生液溫度：I型陰樹脂不得高于40C；n型陰樹脂不得高于35Co(5)樹脂應(yīng)以氯型在低溫下保

6、存。出水質(zhì)量惡化出水質(zhì)量是衡量化學(xué)除鹽設(shè)備運行工況的主要指標(biāo)。出水質(zhì)量惡化是指運行周期中間，除鹽水的電導(dǎo)率和SiO2含量明顯高于調(diào)試結(jié)果，不論其水質(zhì)指標(biāo)是否合格，都可以認為是發(fā)生了出水質(zhì)量惡化現(xiàn)象。當(dāng)除鹽水的電導(dǎo)率或SiO2含量明顯增高時，為確定發(fā)生問題的原因，需要測定除鹽水的pH值。根據(jù)測定結(jié)果，判斷除鹽設(shè)備出水質(zhì)量惡化故障，查找發(fā)生問題的原因。下列的情況在除鹽系統(tǒng)中是比較典型的：1、弱酸陽床：（1）出水堿度漏泄比規(guī)定值為高。這是由于再生不合適，再生劑應(yīng)為理論交換容量的110%，如采用串聯(lián)再生，則須檢查再生強酸樹脂后的酸量是否足夠再生弱酸樹脂。（2）出水硬度高于規(guī)定值。如用硫酸再生，可能會有

7、硫酸鈣沉淀，這時硫酸鈣漸漸水解，將產(chǎn)生鈣硬，因此，當(dāng)用硫酸再生時，須采用分步再生方法，并實行先低濃度、高流速，后高濃度、低流速的方法再生。如串聯(lián)再生，則應(yīng)檢查強酸陽樹脂的再生廢液是否已稀釋。2、強酸陽床：（1）出水鈉漏泄高于規(guī)定值。這不太發(fā)生，如有，則應(yīng)檢查再生步驟，有時陽床用混床再生廢液串聯(lián)再生，這時須注意混床廢液最初的15-30%須棄去，否則將有鈉離子進入陽床，此外，混床廢液中的酸量須檢查是否足夠。（2）出水漏硬度。如果用硫酸再生，那時由于硫酸鈣沉淀，應(yīng)檢查酸的濃度（從系統(tǒng)中取樣分析）及再生流速，如水中鈣離子量超過總離子的50%，須采用分級再生，最初濃度應(yīng)不大于2%，流速為12升/小時/升

8、樹脂。3、弱堿陰床：（1）出水礦物酸漏泄增加。這問題可分為礦物酸漏泄真實增加和礦物酸漏泄表象增加。a.礦物酸漏泄真實增加。一般出水電導(dǎo)率應(yīng)為50s/cm或以下，如再生不足，電導(dǎo)率曲線將緩慢上升，那就是出水酸度將逐步上升。建議同時測定pH值，以校核礦物酸漏泄是否真實增加，而不是表象增加。最后，如果弱堿樹脂是串聯(lián)再生，那么再生強堿樹脂后的堿液是否足夠，它應(yīng)為理論交換容量的120-130%。b.礦物酸漏泄表象增加。弱堿樹脂是作為礦物酸的中和劑，真正的弱堿樹脂（有90%以上的弱堿基）不會分解中性鹽如氯化鈉或硫酸鈉，因此陽床必須運行正常，其出水鈉漏泄很小，并須維持一定的pH。如pH大于3.5,那就是陽床

9、未能完全去除陽離子，這些中性鹽流經(jīng)弱堿陰床將增加電導(dǎo)率。（2）高pH、漏鈉、電導(dǎo)率增高。這是由于陰樹脂床中混入了陽樹脂，在堿再生時，陽樹脂呈鈉型，在運行中逐漸放鈉。陰床出水有鈉，是由于強酸陽床出水漏鈉。（3）二氧化硅問題。如陰床串聯(lián)再生，尤為容易產(chǎn)生此問題，強堿陰床再生后的堿液中含有二氧化硅，經(jīng)弱堿陰床后，又進行了堿性中和，而使pH下降，當(dāng)達到堿液中二氧化硅等電點時，二氧化硅就在樹脂上沉淀下來。在以后運行中，由于水解而使出水中二氧化硅增加。解決這問題的方法是，再生強堿陰床后的堿液先排除15-30%，或?qū)A液稀釋至2%，還須保證NaOH有理論工作交換容量的130%。4、強堿陰床：不論是I型還是n

10、型，關(guān)鍵問題是二氧化硅漏泄，與強酸陽樹脂及弱堿陰樹脂不同，強堿陰樹脂的熱穩(wěn)定性較低，只有60及40，否則樹脂會發(fā)生降解。如因熱及氧化作用，使強堿基團損失，這樣就造成二氧化硅漏泄，因此，在運行中須保持在溫度極限范圍內(nèi)。此外，強堿陰樹脂易受有機物污染，產(chǎn)生如下后果：（1）pH降低；（2）電導(dǎo)率增高；（3）二氧化硅漏泄增加；（4）淋洗水量增加。其中：（1）和（2）是由于在樹脂上的有機物再生后部分水解所造成的，（3）是由于污染物的位阻效應(yīng)使NaOH再生不完全，（4）是由于污染物的兩性作用。5、混床系統(tǒng)（1）淋洗水量增大?；齑蚕到y(tǒng)淋洗水量增大是由于樹脂的交叉污染，如NaOH與混入陰床的強酸陽樹脂作用，將

11、鈉鹽存在于陽樹脂上，或HCl（H2SO4）與混入陽床的強堿陰樹脂作用，將氯根（硫酸根）存在于陰樹脂上。交叉污染主要是由于樹脂在分界面上的混雜。在這情況下，鈉及氯根（硫酸根）漏泄增大，使淋洗時間增加。經(jīng)驗顯示，雖然沖洗鈉漏泄很麻煩，但其影響不及硫酸根離子漏泄嚴重，后者在凝結(jié)水凈化系統(tǒng)中的后果尤為突出，常用的方法是將出水進行再循環(huán)，這方法是很耗時的。采用三層混床樹脂，可減少再生劑對陽、陰樹脂的交叉污染，使混床淋洗水量過大的弊病得到改善。（2）出水質(zhì)量下降?；齑蚕到y(tǒng)要求陽、陰樹脂須充分混合。如果陽、陰樹脂混合不好，在很多部位還是呈分層狀態(tài)，出水質(zhì)量就會降低。一個重要的事項是，在空氣混合時，樹脂床層上

12、部的水層必須小于5厘米，如果樹脂床不先疏水至上述水位，那么不管空氣攪拌多么激烈，當(dāng)攪拌停止時，樹脂就按密度差別重力沉降，使陽、陰樹脂分層，而產(chǎn)生上述問題。建議采用反常規(guī)混床樹脂，它既能使陽、陰樹脂在反洗時徹底分層，又能在再生后均勻混合，解決了混床樹脂的混合問題。有機物的污染及處理一、強堿陰樹脂遭受有機物污染的特征：1、樹脂被污染后，顏色變深，從淡黃色變?yōu)樯钭厣?，直至黑色?、樹脂的工作交換容量降低，陰床的周期制水量明顯下降。3、有機酸漏入出水中，使出水的電導(dǎo)率增大。4、出水的pH值降低。正常運行情況下，陰床出水的pH值一般在7-8范圍內(nèi)（因有NaOH漏過），樹脂遭受污染后,因有機酸的漏過，可使

13、出水的pH值降至5.4-5.7。5、SiO2含量增大。水中所含有機酸（富維酸和腐殖酸）的解離常數(shù)大于H2SiO3,因此，附著在樹脂上的有機物可以抑制樹脂對H2SiO3的交換或排代出已吸著的H2SiO3,造成陰床SiO2過早漏過。6、清洗水用量增加。因為吸著在樹脂上的有機物含有大量的-COOH基團，樹脂再生時變?yōu)?COONa,在清洗過程中，這些Na+不斷被陰床進水中的礦物酸排代出來，增加了清洗陰床的時間和用水量。二、有機物污染對強堿陰樹脂的影響1、強堿陰樹脂對有機物的吸著力。天然水中的有機物（以富維酸和腐殖酸為代表）經(jīng)過H+交換及除碳后，因pH值的降低，有機物幾乎全部以分子狀態(tài)存在于陰床進水中。

14、因為腐殖酸分子量大，疏水性強，與強堿陰樹脂的苯乙烯-二乙烯苯聚合的骨架具有較強的吸附能力-范德華力，同時，這些大分子的有機酸都含有多個羧酸基團，與OH型強堿陰樹脂的季胺基官能團也具有較強的化學(xué)親和力，因此使有機酸被強堿樹脂牢固地吸著于顆粒表面。強堿陰樹脂的骨架改為親水性的丙烯酸與二乙烯苯的聚合物，減少了骨架對有機酸吸附的范德華力，會使有機酸的吸著率略有降低。如將OH型強堿陰樹脂改為Cl型，則因改變了有機酸與強堿陰樹脂的OH之間的酸堿中和反應(yīng)，使化學(xué)親和力下降，樹脂對有機物的吸著率也會降低。這種基團型態(tài)對有機物吸著的影響大于骨架材質(zhì)的影響。2、有機物的再生洗脫。新的凝膠型強堿陰樹脂的對有機物的吸

15、著率很高（95%），洗脫率卻很低（15%）。隨著運行周期的增加，吸著率基本不變，洗脫率雖從15%上升到60%以上。但是，到樹脂工作交換容量開始降低時，洗脫率也只有60%，這說明有機物仍不斷地在樹脂上積聚，它會進一步降低樹脂的工作交換容量，并使出水質(zhì)量惡化。3、有機物特性的影響。分子量比較大的腐殖酸，一方面由于分子量大，親水性較差，另一方面因為所含的-COOH較少，所以它們主要是以范德華力吸附于樹脂的骨架上，難于洗脫。富維酸則因分子量小，含有的-COOH多，所以多以化學(xué)親和力與樹脂的多個交換基團相結(jié)合，再生過程中較容易被洗脫。對天然水中的有機物根據(jù)其在水中的溶解度，可以分為懸浮的、膠體的和溶解的

16、三種。對于以物理吸附作用附著于樹脂表面的懸浮有機物，可以使用加強過濾或?qū)ξ廴镜臉渲M行空氣擦洗、超聲波清洗等方法去除。膠體的有機物一般是帶有負電荷的，它們的粒徑在0.2-1.0nm之間，對樹脂的污染既是物理性的，又是化學(xué)性的，可通過混凝澄清或超過濾的方法去除。溶解性的有機物是污染強堿陰樹脂的主要成分，它們以范德華力和化學(xué)親和力吸著于強堿陰樹脂，洗脫率低，最終影響樹脂的工作交換容量和出水質(zhì)量。4、對樹脂工作交換容量的影響。由于強堿陰樹脂上有機物的不斷積聚，一方面部分交換基團被占據(jù)，再生時不能洗脫，減少了樹脂的交換容量；另一方面這些有機物會在運行中不斷溶解，并因有機酸的酸性比H2SiO3強，而抵制

17、強堿陰樹脂對H2SiO3的吸收，造成H2SiO3過早地在出水中漏過。因為陰床的失效終點是用SiO2的漏過量確定的，所以H2SiO3過早的漏過必然會使樹脂的工作交換容量降低。后者只降低樹脂的工作交換容量，而全交換容量不變。5、對出水質(zhì)量的影響。被有機物污染的強堿陰樹脂，因為附著有許多大分子的有機酸，它們所含的部分被水中的礦質(zhì)酸所排代，這就造成出水電導(dǎo)率的升高。這一作用，一方面增加了清洗水的用量和清洗時間，另一方面有機酸溶入出水中也會造成出水質(zhì)量的降低。樹脂上附著的有機酸，也會逐漸溶于出水中，使出水的pH值降低，SiO2含量增大。三、防止強堿樹脂遭受有機物污染的方法1、添加氧化劑。添加氧化劑是除去

18、天然水中有機物的常用方法，它能起到較好的殺菌和滅藻的作用。常用的氧化劑有氯氣和臭氧。游離氯在水中分解為次氯酸，能降低天然水中80%左右的COD,但是過量的氧化劑會對凝膠型苯乙烯系強堿樹脂造成損害。在采用添加氧化劑方法去除COD時，必須去除殘余的氧化劑，常用的方法為活性炭過濾。2、混凝-澄清過濾。當(dāng)天然水中有懸浮的和膠體的有機物時，使用混凝澄清和過濾的方法去除是很有效的。使用混凝澄清的方法還可去除粒徑在2-10mm的雜質(zhì)，對粒徑為0.2-1mm的腐殖物，大約可以去除60-80%。3、活性炭過濾。活性炭可以用于吸附多種物質(zhì)，包括無機、有機的膠體和溶解的高分子有機物等，同時，還可以除去水中的游離氯和

19、氯胺等。4、有機物清除器。包括Cl型有機物清除器和OH型有機物清除器。5、選擇抗污染的樹脂。包括選用大孔型樹脂、均孔樹脂、大孔型弱堿陰樹脂以及丙烯酸系強堿樹脂。6、丙烯酸系強堿樹脂的特點有：（1）交換容量高，交換速度快；（2）物理穩(wěn)定性好，使用壽命長；（3）能有效地去除天然水中的有機物，并在再生過程中能很好地洗脫。丙烯酸系強堿樹脂除了含有強堿基團外，尚含有一定量的弱堿叔胺基團，所以具有較高的交換容量，一般可達800-1100mol/m3R。當(dāng)進水中弱酸陰離子/總陰離子的比值大于20%時，其工作交換容量有一定的下降，這是由于該樹脂含有一定的弱堿基團的結(jié)果。當(dāng)水中的游離礦質(zhì)酸（簡稱FMA）含量超過

20、90%時，使用丙烯酸系強堿樹脂可以相當(dāng)于弱、強型樹脂聯(lián)合應(yīng)用工藝的串聯(lián)系統(tǒng)或雙室浮床的效果；FMA含量為80-90%時，可相當(dāng)于雙層床的效果；FMA含量在67-80%以下時，可降低再生劑用量，以保持經(jīng)濟的比耗。丙烯酸系強堿樹脂具有彈性和多孔結(jié)構(gòu)，從Cl型變?yōu)镺H型時，其體積膨脹率只在7%左右，明顯地小于苯乙烯系同等交聯(lián)度的強堿樹脂和弱堿樹脂。在工業(yè)設(shè)備中運行兩年（共580個周期），沒有發(fā)現(xiàn)樹脂顆粒的破碎現(xiàn)象。由于丙烯酸系強堿樹脂的骨架與官能團是由酰胺鍵連接的，因此降低了這種的樹脂的熱穩(wěn)定性，其使用溫度為30,最高不超過35o丙烯酸系強堿樹脂對有機物具有良好的吸附和解析能力，不易被有機物所污染。

21、四、強堿陰樹脂的復(fù)蘇1、復(fù)蘇液的選擇。對強堿樹脂吸著的，不能用正常再生方法交換出來的雜質(zhì)，定期地進行一些有針對性的處理，以提高樹脂交換性能的方法，稱為樹脂的復(fù)蘇。復(fù)蘇的方法要根據(jù)污染樹脂的雜質(zhì)性質(zhì)進行選擇，如鐵的污染可用HCl清洗，吸著的有機物可用堿性氯化鈉溶液洗去等。不同成分的復(fù)蘇液，消除強堿樹脂上的有機物的效果有所不同，NaNO3、NaCl和Na2SO4的堿性混合液都有良好的洗脫效果，尤以NaNO3的堿性混合液最佳。經(jīng)對堿性氯化鈉溶液的濃度進行選擇性試驗，結(jié)果表明以10%NaCl2-5%NaOH混合液的效果較佳。2、常用的清洗方法。（1）堿性氯化鈉混合液清洗：氯化鈉濃度為10%，氫氧化鈉濃

22、度為2-5%，每升樹脂用量為160克NaCl及32克NaOH。陰床清洗需3個樹脂床體積，如為混床清洗，應(yīng)為陽、陰樹脂總量的3倍體積，溶液應(yīng)先預(yù)熱至35°C。將交換床上部人孔打開，疏水至水位在樹脂表面5-10cm處，如為陰床單床，第一個床體積的堿性氯化鈉溶液流經(jīng)樹脂床的流速不超過2個床體積/小時，疏水速率使液位維持在樹脂表面上5-10cm處。第2床體積溶液的進入速率與前同，并保持在樹脂床內(nèi)約8小時或放置過夜，通過空氣排管在整個期間不時攪拌。浸泡完畢后，進入第3床體積堿性氯化鈉溶液，流速如前。裝回人孔，以陽床出水或生水沖洗。如為混床系統(tǒng)，堿性氯化鈉溶液則進入陽、陰樹脂層，疏水如前述，然后

23、進入第一床體積的堿性氯化鈉溶液，淋洗過程也與陰床單床相同。在淋洗前，人孔須裝回，使用床內(nèi)正常布水系統(tǒng)進行淋洗。清洗后，陰床單床系統(tǒng)的再生，至少須用96克NaOH/升樹脂的再生水平，再生后進行淋洗，并再次再生和淋洗，共再生兩次?；齑蚕到y(tǒng)則應(yīng)先反洗將陽、陰樹脂分層，將陽樹脂及陰樹脂都分別再生兩次。陰樹脂的再生水平如前，而陽樹脂則至少用100克HCl/升樹脂的再生水平。這里必須再次強調(diào)，樹脂要再生兩次，且兩次再生間要淋洗。（2）次氯酸鈉清洗：這是在樹脂受到嚴重污染，用堿性氯化鈉溶液無法復(fù)蘇時使用。這方法雖然不常使用，但是絕對安全的。在陰床單床或混床系統(tǒng)，樹脂須先用至少一個床體積的10%鹽水，使樹脂徹

24、底失效，混床中的陽樹脂必須全部轉(zhuǎn)為鈉型。準備3個床體積的次氯酸鈉溶液，溶液中有效氯的含量為1%。次氯酸鈉清洗與堿性氯化鈉清洗步驟相似，除了第二床體積的浸泡貯留時間為4小時，且溶液不加熱。在混床清洗時，在用酸再生陽樹脂前，最后的痕量的次氯酸鈉必須淋洗干凈。注意：次氯酸鈉是強烈的漂白劑，有關(guān)注意事項，操作人員必須知曉和遵守，使用次氯酸鈉清洗后，疏出的廢液必須沖洗干凈，否則當(dāng)廢酸液進入時將在下水道內(nèi)產(chǎn)生氯氣。樹脂的污染及處理、懸浮物的污堵及處理原水中的懸浮物會堵塞樹脂層中的孔隙，從而增大其水流阻力，增大運行壓降，也會覆蓋在樹脂顆粒的表面，因而降低樹脂的工作交換容量。為防止懸浮物的污堵，主要是加強對原

25、水的預(yù)處理，以降低水中懸浮物的含量。為清除積聚在樹脂層中的懸浮物，可采用增加反洗次數(shù)和時間或使用壓縮空氣擦洗等方法。常用化學(xué)除鹽系統(tǒng)對進水懸浮物的要求一般如下：化學(xué)除鹽單元懸浮物（mg/L）強酸陽（順流再生）<5強酸陽（對流冉生）<2強酸陽（浮床）<2強酸陽（順流）一強酸陽（浮床）<5陽雙層床、雙室床<2陽雙室浮床<2弱酸陽（順流）一強酸陽（順流）<5弱酸陽（順流）一強酸陽（浮床）<5二、鐵的污染及處理：陽、陰樹脂都可能發(fā)生鐵的污染。被污染樹脂的外觀為深棕色，嚴重時可以變?yōu)楹谏?。一般情況下，每100g樹脂中的含鐵量超過150mg時，就應(yīng)進行處理。

26、鐵的存在會加速陰樹脂的降解。陽樹脂使用中，原水帶入的鐵離子，大部分以Fe2+存在，它們被樹脂吸收以后，部分被氧化為Fe3+,再生時不能完全被H+交換出來，因而滯留于樹脂中造成鐵的污染。使用鐵鹽作為混凝劑時，部分磯花帶入陽床，過濾作用使之積聚在樹脂層表面，再生時，酸液溶解了磯花，使之成為Fe3+,部分被陽樹脂所吸收，造成鐵的污染。工業(yè)鹽酸中的大量Fe3+,也會對樹脂造成一定的鐵污染。用于鈉離子交換的陽樹脂更容易受到鐵的污染。陰樹脂中的鐵含量有時會比陽樹脂的大許多倍。陰樹脂的鐵主要來源于再生液。一般隔膜法生產(chǎn)的燒堿，其中含有0.01%-0.03%的Fe2O3,同時，還含有6-7mg/L的NaClO

27、3。這樣的燒堿在貯存和輸送過程中與鐵容器、管道（無防腐層）接觸，將生成高鐵酸鹽（FeO4）。高鐵酸鹽隨堿液進入陰床后，因pH值的降低，將發(fā)生分解，其反應(yīng)式如下：2FeO42-+10H+>2Fe3+2/3O2+5H2OFe3+進一步生成Fe（OH）3,附著于陰樹脂顆粒上，造成鐵的污染。樹脂遭受鐵的污染以后，在一般的再生過程中不能除去，必須用鹽酸進行清洗。常用的清洗方法是用10%HCl溶液，在進行此方法前，必須檢查交換器設(shè)備的耐腐蝕性能，否則須用加抑制劑的鹽酸。將相當(dāng)于樹脂床體積0.5倍的10%HCl溶液從樹脂床頂部進入（要考慮到樹脂床內(nèi)的殘余存水，保持HCl溶液的濃度），從樹脂床底部疏出相

28、當(dāng)于床內(nèi)殘余存水的水量，將溶液攪拌，并與樹脂接觸12小時。疏出酸液，自上而下淋洗，然后反洗30分鐘，除去疏松物質(zhì)，再將樹脂床再生后即可投運。防止樹脂發(fā)生鐵污染的措施有：1、減少陽床進水的含鐵量。對含鐵量高的地下水應(yīng)先經(jīng)過曝氣處理及鎰砂過濾除鐵。對含鐵量高的地表水或使用鐵鹽作為凝聚劑時，應(yīng)添加堿性藥劑，如Ca（OH）2或NaOH,提高水的pH值，防止鐵離子帶入陽床。2、對輸送高含鐵量原水的管道及貯槽應(yīng)考慮采取必要的防腐措施，以減少原水的鐵含量。3、陰床再生用燒堿的貯槽及輸送管道應(yīng)采取襯膠防腐，以減少堿再生液的含鐵量。4、當(dāng)樹脂的含鐵量超過150g/gR時，應(yīng)進行酸洗。三、硫酸鈣的污染及處理：使用

29、硫酸再生鈣型陽樹脂時，如果再生液的濃度過高，或流速過慢，在靠近樹脂顆粒處，再生出的Ca2+與溶液中的SO42-濃度超過CaSO4的溶度積就會產(chǎn)生CaSO4沉淀，并附在樹脂顆粒上，不僅再生后清洗困難，洗出液中總有硬度，影響離子交換反應(yīng)的進行，運行中還會溶于出水中，使硬度含量增加，降低陽床的交換量。硫酸鈣在25°C時的溶度積為2000ppm,隨溫度增高溶解度減小，因此很難除去。防止硫酸鈣沉淀的措施，一是降低再生液硫酸的濃度，二是加快再生液的流速。也可采用分步再生方法，使再生液濃度逐步加大，再生流速逐步減慢。一旦發(fā)現(xiàn)樹脂中與硫酸鈣沉淀時，目前最常用的方法是先以大量軟水進行反洗，然后再用-1

30、0%HCl（3個床體積）以2.0L/h/L反復(fù)清洗，但須注意HCl及硫酸鈣的溶解速度很慢，因此須多次清洗。另一方法是用EDTA鈉鹽，但價格很高，且是放熱反應(yīng)，使用時須注意。四、硅的污染及處理：硅化合物污染發(fā)生在強堿陰離子交換器中，尤其是在強、弱型陰樹脂聯(lián)合應(yīng)用的設(shè)備和系統(tǒng)中，其結(jié)果往往導(dǎo)致陰離子交換器除硅效率下降。陰床的強堿樹脂再生不當(dāng)、失效的樹脂未及時再生或陰樹脂再生不徹底，會發(fā)生硅酸在樹脂顆粒內(nèi)部聚合的現(xiàn)象，而難以再生，這種現(xiàn)象是硅在樹脂內(nèi)的積聚，不屬于硅的污染。硅的污染是指再生過程中，已從樹脂上再生出來的硅酸鹽，由于再生液pH值的降低，大量的硅酸以膠體狀態(tài)析出，嚴重時再生液可以變成膠凍狀

31、，被覆于樹脂表面，影響樹脂的交換容量，并造成出水SiO2含量增高。順流再生固定床和移動床一般不會發(fā)生硅的污染。硅的污染主要發(fā)生于原水中硅的含量與總陰離子含量（不包括堿度）比值高的對流再生單床，尤其是在弱、強型陰離子交換樹脂聯(lián)合應(yīng)用的設(shè)備和系統(tǒng)中。清洗二氧化硅污染可用燒堿，建議用量為130-160g/L，濃度為2.0%，處理溫度為50C-60o樹脂床須先浸泡，如條件不允許，可將溶液以2個床體積/小時的流速通過樹脂床，這方法的關(guān)鍵是保持較高溫度及接觸時間。防止硅污染的主要措施有：1、陰床失效后要及時再生，不在失效態(tài)備用。2、再生堿液應(yīng)加熱，I型樹脂不高于40,n型樹脂不高于35o3、降低再生液的濃

32、度至2%NaOH。4、再生液的流速不低于5m/h,但應(yīng)保持進再生液的時間不少于30min。5、聯(lián)合應(yīng)用系統(tǒng)中要從設(shè)計上保證弱型樹脂先失效。五、油的污染及處理：礦物油對樹脂的污染主要是吸附于骨架上或被覆于樹脂顆粒的表面，造成樹脂微孔的污堵，致使樹脂交換容量降低，周期制水量明顯減少。礦物油的來源有： 滲入地下的礦物油隨原水帶入交換器。 使用蒸汽混合加熱原水時，油隨蒸汽帶入原水。 燃油鍋爐使用蒸汽霧化燃油，當(dāng)油壓高于蒸汽壓力時，重油（或原油）漏入蒸汽，經(jīng)過凝氣器進入凝結(jié)水除鹽系統(tǒng)。 煉油廠或化工廠生產(chǎn)流程中的油通過蒸汽系統(tǒng)漏入原水?；瘜W(xué)除鹽設(shè)備進水中含油量為0.5mg/L時，幾個月內(nèi)即可出現(xiàn)樹脂被油

33、污染的現(xiàn)象。處理油污染樹脂的方法：首先，應(yīng)迅速查明油的來源，排除故障，防止油的繼續(xù)漏入。必要時，應(yīng)清理設(shè)備內(nèi)積存的油污。輕微污染的樹脂不一定需要處理，可以在多次再生中逐漸恢復(fù)其交換容量。嚴重污染的樹脂，應(yīng)通過小型試驗，選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ā?、用NaOH溶液循環(huán)清洗使用38-40°C的8%-9%NaOH溶液，從堿箱（約10m3）經(jīng)過陰床、陽床后，再回到堿箱循環(huán)清洗（具體時間由小型試驗確定），并補充NaOH溶液，保持溶液濃度，利用NaOH對礦物油的乳化作用，清除油污。2、用溶劑清洗可以使用石油醚或200號溶劑汽油對樹脂進行清洗，清洗過程中要嚴密防火。3、使用溶劑與表面活性劑聯(lián)合清洗使用樹

34、脂體積20%的200號溶劑汽油和TX-10（非離子型，全名為聚氯乙烯辛烷基苯酚）20kg,加入交換器后，保持溫度45-50C,用無油壓縮空氣攪拌并擦洗，30min后再加入200kgTX-10表面活性劑，繼續(xù)攪拌，使油乳化。最后，從交換器頂部進水，將乳化液從底部排出，至沖洗干凈為止。六、有機物的污染及處理：有機物對陰樹脂的污染原因及處理方法都比較復(fù)雜，將另行說明。設(shè)備出力降低除鹽設(shè)備出力的降低可以分別表現(xiàn)為周期離子交換量的降低和單位時間制水量的降低。周期制水量的增減與原水中離子含量有直接關(guān)系，當(dāng)使用原水水質(zhì)多變的地表水或多個水源時，尤其應(yīng)注意原水水質(zhì)對周期制水量的影響。單位時間制水量的降低一般是

35、離子交換設(shè)備水流阻力過大的結(jié)果，應(yīng)及時檢查交換器內(nèi)部的進、出水的布水裝置和樹脂層是否發(fā)生偏斜或污堵，并及時予以消除。當(dāng)除鹽設(shè)備發(fā)生故障時，首先表現(xiàn)為周期交換量的降低，然后才是出水水質(zhì)的惡化。串聯(lián)式除鹽系統(tǒng)可以根據(jù)失效時除鹽水的指標(biāo)，確定交換量低的交換器。失效時，出水SiO2含量增加，電導(dǎo)率變化不大者為陰床失效；電導(dǎo)率增加，SiO2含量變化不大者為陽床失效。并聯(lián)式除鹽系統(tǒng)（母管式）應(yīng)根據(jù)每臺設(shè)備的周期制水量與原水水質(zhì)計算設(shè)備的周期交換量，發(fā)現(xiàn)周期交換量明顯降低，可以認為該設(shè)備發(fā)生了故障。發(fā)現(xiàn)陽床（或陰床）出力降低時，可按照下表判斷、查找除鹽設(shè)備出力降低故障可能的原因。除鹽設(shè)備出力降低故障的判斷陽

36、床周期交換量降低（提高再生劑用童）陰床周期交換嚎降低（提高再生劑用量）恢復(fù)正常樹脂、流失阻床設(shè)備故障樹脂性能劣化需要調(diào)整再生工況再生劑質(zhì)量差再生系統(tǒng)故障 再生操作不當(dāng) 除暖器效率降低 樹脂流失樹脂遭受有機械和鐵的污染 陰床設(shè)備故障需要調(diào)整再生工況再生劑質(zhì)啜差再生系統(tǒng)故障再生液加溫不福再生操作不當(dāng)I-無明顯效果恢復(fù)正常L無明顯效某設(shè)備故障1、石央砂墊層亂層。交換器底部選用石英砂墊層時，因反洗操作不當(dāng)或積污，會造成石英砂層結(jié)塊；若反洗水從局部沖出則會造成石英砂墊層亂層。石英砂墊層下面的穹型多孔板的中心，應(yīng)不開孔，以避免底部進水流速過高沖亂石英砂層。如果穹型板是全部開孔的，可以在穹型多孔板下面加裝擋

37、板，但是，不可使用縫隙式噴水頭或多孔式花籃，因為它們的出水流速太高，距穹型板又近，仍然會使水流集中于局部小孔噴出，沖亂石英砂層。石英砂墊層應(yīng)嚴格按照級配逐層鋪墊，每層的厚度必須均勻。在裝入樹脂前，可以進行反洗試驗，要求在流速達到40-60m/h時，石英砂墊層不亂層，不移動。2、中間排液裝置的損壞。逆流再生離子交換器的中排裝置損壞是常見的故障。中排裝置損壞的根本原因是，在樹脂層中有氣泡或干層的情況下，反洗進水流速過高，樹脂層尚未散開，樹脂的流動性差，夾在干樹脂層中的中間排液裝置被向上托起而造成的。在運行中因樹脂干層收縮，也會造成中排支管的向下彎曲。在陽床的運行中，樹脂層內(nèi)出現(xiàn)氣泡是因為陽床用進口

38、閥門調(diào)節(jié)流量，交換器在低壓（0.1-0.2Mpa）下運行，經(jīng)交換反應(yīng)生成的碳酸變?yōu)橛坞x的CO2析出，積聚在樹脂層內(nèi)。防止CO2析出的方法是保持交換器在0.4-0.6Mpa壓力下運行。此外，如果水泵軸封漏氣，也會使空氣隨水流進入交換器，積在樹脂層中。特別應(yīng)該指出的是設(shè)備長期停用或因閥門漏水造成樹脂干層時，進水速度一定要緩慢（2-3m/h）,使樹脂層中的氣泡能慢慢逸出，不得將干樹脂層托起。中間排液裝置必須牢固地固定在專用的支架上，為防止中排裝置的損壞，國外曾將支管從圓形改為橢圓形（或燈泡形狀），以減緩反洗時造成的沖擊。也可將母管露置在樹脂層上部50mm處，其支管或水帽插入樹脂層中需要的高度，以減少

39、樹脂層脹縮時對中排裝置的沖擊。開始反洗時，流量應(yīng)小，待樹脂層內(nèi)氣泡被排出，樹脂開始浮動后，再加大反洗流量。中排裝置應(yīng)用不銹鋼制成，加工制造及焊接應(yīng)牢固可靠。體內(nèi)再生的混床，其中排裝置的損壞也是常見的，高流速的混床更為嚴重。其防止措施與逆流再生交換器相同。3、頂部裝置的損壞。一般下向流運行的交換器（如順流再生設(shè)備、逆流再生設(shè)備等），其頂部裝置比較簡單，很少損壞。上向流運行的交換器（如浮床、雙室浮床等），運行時容易造成損壞。浮床的頂部裝置過去曾使用過母支管式、法蘭夾多孔板式、弧形支管式以及體外母管外插式等，經(jīng)過多年的研究和試驗，證明使用孔板水帽式和弧形支管式效果較好。交換器頂部裝置損壞的主要原因是樹脂層頂部干層，底部進水流速高時，樹脂層象活塞一樣壓向頂部裝置造成損壞。防止損壞的方法是先用小流量水流充滿樹脂層，再加大水的流量。另外一種損壞交換器頂部裝置的原因是，采用弱型樹脂的浮床，在裝填新樹脂時，未考慮足夠的可逆轉(zhuǎn)型和不可逆膨脹的空間，樹脂膨脹時會損壞交換器的頂部裝置。4、防腐涂層脫落問題。目前，離子交換器內(nèi)的防腐涂層，普遍采用橡膠襯里，其耐蝕性