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离子交换树脂在水处理应用中需要重点关注的几个问题

2021-03-22 09:50:30

离子交换树脂在水处理应用中需要重点关注的几个问题

树脂在水处理工艺中的用途十分广泛。在给水处理中,可用于水质软化和脱盐,制取软化水、纯水和超纯水;在废水处理中,可除去废水中的某些有害物质,回收有价值化学品、重金属和稀有元素,在化工、生物制药等方面,能有效进行分离、浓缩、提纯等。

01什么是“树脂”?

树脂:具有三维网孔结构与吸附选择特性的高分子聚合物圆球型颗粒。树脂的特点,其单元结构主要由三部分组成:不溶性的三维空间网状骨架、连接在骨架上的功能基和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。随着离子交换技术的不断发展,树脂在水处理领域的应用不断扩大,越来越显示出它的优越性,具有可深度净化、效率高、可再生性强等优点。

离子交换树脂

水处理树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂,阳离子树脂又细分为钠型和氢型,钠型树脂将水中的钙镁离子交换成钠离子,使水变软。氢型树脂是将水中的钙镁离子交换成氢离子使水软化.阴离子树脂中含被可置换的氢氧根离子,能置换出水中的酸根离子,同时使用阴离子树脂和氢型阳离子树脂可以将水变为纯净水。

在水处理行业中离子交换就是水中的离子和离子交换树脂上的离子所进行的等电荷摩尔量的反应。

02树脂在使用中可能出现的问题

1、反洗流失 

反洗流量过大或反洗操作失常,会发生树脂流失,在地沟及废水池中常发现有大量树脂。

2、通流部位损坏 

树脂从设备中漏出,进入后级设备或供水系统,造成后级设备运行困难,出水水质恶化。

3、树脂分层不清 

例如混床要求两种树脂能很好地分层,否则会降低其制水量和出水水质。严重时,将使出水达不到要求的指标。

4、浊度对阳树脂的污染 

进水浊度超出要求或直流凝聚发生沉淀现象,有较多的悬浮物进入第1级离子交换器时,会发生污染树脂现象。这些悬浮物往往含有凝聚剂,一般是高价金属离子的盐。

5、结硫酸钙沉淀 

当用硫酸再生阳树脂时,如果硫酸浓度过高和流速过慢,会发生硫酸钙沉积在树脂颗粒表面上,导致出水有硬度。此时可用盐酸再生一次,将沉积的硫酸溶解,或及时用大量的水冲洗。

6、铁污染 

阳、阴树脂都有被污染的问题,但是这两种树脂铁污染的机理却不相同。一级除盐设备中阳树脂接触的是原水中和铁离子、铁凝聚过的产物和腐蚀产物。水中的铁离子被阳树脂吸收后,较难再生出来,腐蚀产物在再生时反而变为铁离子,在较低的再生剂量下,还会被出水端树脂吸收。铁离子污染,会使颜色变深、加速氧化降解、性能逐渐降低、出水水质恶化水量减少;阴树脂受铁污染情况则不同,往往是由再生液带入的铁沉积在阴树脂上,并和硅、有机物等结合在一起成为一种复杂的物质形态使阴树脂受污染,而且这种污染是累积式的。

7、结胶体硅

结胶体硅是强碱阴树脂再生不当产生的现象。当原水中二氧化硅和强酸阴离子比值较大或有弱碱阴树脂吸收水中强酸时,在阴树脂再生中可能出现结胶体硅的现象。一般在碱液浓度较高,温度和流速较低时更易发生这种现象。

8、有机物污染

有机物污染树脂是水处理中存在的主要问题。随着天然水的污染越来越严重,树脂的污染给水处理带来了很大的威胁。树脂碱性越强,受到有机物污染的程度越严重,进水中有机物和强酸阴离子比值越大,对树脂污染程度越大。


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