水中的有机物如腐殖酸,富维酸等带负电基团的线性大分子,它们能与强碱性阴离子交换树脂发生交换反应。而且这些线性大分子一旦进入树脂内部,其带负电的基团与阴离子交换树脂上带正电的基团发生电性复合作用。这些线性大分子上通常带有多个基团,能与树脂的多处交换位置复合,致使它们蜷曲在树脂内孔道空间。在再生时形成有机物的钠盐。由于分子体积增大,卡在树脂微孔中不易洗脱。这种现象有些文献称为“瓶颈效应”。
另外,由于强酸性阳离子交换树脂因机械破碎而形成的带负电的胶状物,也可以使阴离子交换树脂受到污染。
这个时候,你只能买新的树脂更换,或者对老树脂再生了。
⑵ 如何正确有效解决离子交换树脂污染问题
离子交换树脂在长期工作过程中,经常会被原水中含有的各种杂质所污染,例如有机物,铁,硅,悬浮物等,受不同污染物质污染后的树脂,需要采用相应的解决办法,有效的排除污染难题,恢复其性能。
罗门哈斯4000CL树脂硅污染的处理方法
硅化合物污染发生在强碱阴离子交换器中,尤其是在强、弱型阴树脂联合应用的设备和系统中,其结果往往导致阴交换器的除硅效率下降。
发生这种污染的原因是再生不充分,或树脂失效后没有及时再生。处理方法,可用稀的温碱液浸泡溶解。碱液浓度为2%,温度约40度。污染严重时,可使用加温的4%氢氧化钠溶液循环清洗。
罗门哈斯4000CL树脂受有机物污染的处理方法
苯乙烯系强碱性阴树脂易受有机物污染,其征状为:(1)树脂颜色变深;(2)工作交换容量下降;(3)出水电导率增大;(4)出水pH值降低;(5)出水二氧化硅含量增大;(6)清洗水量增加。
防止有机物污染的基本措施是在预处理中将水中有机物尽量除去,并采用抗污染树脂,如大孔弱碱阴树脂,丙烯酸系阴树脂对抗有机物污染很有效。
常用复苏方法为碱性盐法。即用10%NaCl+4-6%NaOH混合液,用量为3个床体积,以缓慢的流速通过树脂层,当第2个床体积通过入后,浸泡树脂8小时或放置过夜,再通入第3床体积混合液。混合液需加温至40-50度。若在混合液中加1%左右磷酸钠或硝酸钠,或结合压缩空气搅拌树脂层,则效果更佳。
当用碱性盐法效果不佳时,可以考虑用次氯酸钠溶液清洗。此时,在阴单床或混床系统,先用至少一个床体积的10%NaCl溶液通过树脂层,使树脂彻底失效。次氯酸钠溶液浓度为有效氯含量1%,用量为3个树脂床体积。第2个床体积溶液在树脂床内浸泡4小时,溶液不用加热。最后,微量的次氯酸钠必须淋洗(冲洗)干净,包括下水道中的废液。
罗门哈斯分离树脂铁污染的处理方法
阳树脂中的铁主要来源于原水中的铁离子,特别是铁盐作为混凝剂时。阴树脂中的铁主要来源于再生液。被铁污染的树脂颜色变深,交换容量降低,并会加速阴树脂有降解。
清除铁化合物的方法,通常是用加抑制剂的高浓度盐酸(10-15%)浸泡树脂5-12小时,甚至更长。也可用柠檬酸、氨基三乙酸、EDTA等络合物进行处理。
⑶ 什么叫树脂的有机物污染
由于原水中含有的有机和胶状物质在预处理混凝、过滤过程中不能完全除去,这些物质在离子交换过程中会吸留在阴树脂的骨架上而影响树脂的正常交换性能,这一过程称之为树脂污染。有机物、铁、硅、微生物胶体或类胶体都会对阴树脂产生污染。
通常情况下有机物的污染起主导作用,而铁、硅等其它杂质对阴树脂的污染是与有机物产生的污染同时进行的,它们相互缔合或呈共聚状,在水体中腐殖酸是以复杂的芳香核为核心,通过化学或物理形式如:共价健作用力、静电作用力、氢键等作用力连接着多糖、蛋白质、简单酚、金属。可见有机物是产生阴树脂污染的主要因素。
天然水中存在的有机物主要是腐殖酸。腐殖酸是由分子量很大的带有多胺基和多羧基的酸类物质,其成分极其复杂,并随着环境条件的变化而变化。由于腐殖酸分子量大而亲水性差,在与树脂的接触过程中,很容易被具有多孔性和疏水性的树脂骨架吸附。这种吸附以范德华力为主,一旦腐殖酸吸附在阴树脂上,它的易弯曲性以及树脂的多孔瓶颈性,导致腐殖酸不易被洗脱。树脂在运行过程中有机物会越积越多,从而影响了树脂的正常离子交换过程,造成了对阴树脂的污染。
当树脂被污染之后,将会降低其交换能力,严重污染甚至丧失其性能,因此当发现树脂受污染后,应及时对其进行活化处理。
⑷ 如何预防树脂层被污染
离子交换树脂具有化学稳定性好、机械强度高、交换能力大等优点,因而在锅炉用水处理及除盐水、纯净水的生产中得到了广泛的应用。但在使用过程中,常出现清洗水不断增加,出水水质差,周期性制水量不断下降,颜色变深,树脂交换容量不断下降等现象。根据以上现象,可认定为树脂受到污染。如果不及时采取合理措施使其再生,就会造成树脂失效,甚至报废,影响正常生产。
笔者结合生产实践,谈谈造成树脂污染的原因、预防措施及处理方法。离子交换树脂表面被有机物等杂质覆盖或树脂内部的交换孔道被堵塞而使树脂的工作容量明显降低,但树脂结构无变化的现象叫树脂的污染
1 污染原因分析
1.1有机物引起的污染有机物主要是存在天然水中的腐殖酸、相对分子量从500~5000的高分子化合物及多元有机羧酸等,这些物质在水中往往带有负电,成为阴离子交换树脂污染的主要物质。这类污染从COD的监测中可检出。
1.2 油脂引起的污染水中往往含有油类物质,形成膜状物,堵塞或包裹了树脂的微孔,阻碍微孔中的活性集团进行离子交换。
1.3 胶体物质引起的污染水中胶体颗粒常带负离子,使阴离子树脂受到污染。胶体物质中以胶体硅对树1脂的危害最大,它吸附并聚合在树脂的表面上阻止交换。
1.4高价金属离子引起的污染水中的高价金属离子(如混凝剂中高价金属离子的后移等),如Al+、Fe3+等扩散进入阳离子交换树脂的内部,由于这些高价金属离子的交换势能高,与树脂中的固定离子SO3-牢固结合形成Al(SO3)
3、Fe(SO3)3等,从而使这些固定离子失去作用,丧失了离子交换能力。
1.5 再生剂不纯引起的污染再生剂往往混有很多杂质,如Fe3+、NaCI、Na2CO3等,对阴离子交换树脂的影响最为严重。
2 污染鉴别方法
2.1 查看树脂外观发生污染的树脂,从外观上看,颜色由透明的黄色(阳离子树脂)或乳白色(阴离子树脂)明显变深甚至成为黑色。
2.2 化验指标阴床出水电导率逐渐增加,pH值逐渐下降(可低至5.4-5.7)。因为再生时未除去的有机物,在恢复运行时会游离出来而进入水中。
2.3 分析树脂中的铁含量由于铁污染最为常见,可分析树脂中的铁含量,如果Fe<0.01%,没有受到铁污染;如果Fe>0.1%,表示受到严重污染。
2.4 浸泡检验用清水浸泡树脂,观察水面“颜色”,如果有“彩色”出现,说明受到油类物质的污染。 由于树脂受污染的因素不是单独存在的,往往是交叉互现,多种原因累积叠加,所以出现问题时,要进行全方位的检查鉴别,防止顾此失彼;同时,在采取再生措施时,也应考虑全面,认真检查各个环节,确保没有纰漏。
3 防止污染的措施要防止树脂遭受污染,必须控制好各项水处理工艺指标,层层把关,严格注意以下问题:
3.1 混凝剂的选择要搞好混凝澄清处理,必须正确选择混凝剂,并由实验确定药剂最佳投放量,防止铝盐、铁盐后移,严格控制砂滤器、活性炭过滤器出水中的浊度。Al3+、Fe3+要小于0.3 mol/L;化学需氧量COD小于1 mol/L。并通过活性炭过滤来吸附有机物质。
3.2 控制氯的含量搞好预处理的杀菌灭藻工作,控制好进入阳离子交换器前的余氯量。
3.3 防止再生剂被污染为了防止再生剂中的杂质对树脂引起污染,除了选用优质的再生剂外,对再生剂的运输和储存过程中的容器要采取防腐措施,防止铁锈、有机涂层脱落污染。
3.4 防止油污染对于可能接触树脂的压缩空气,要净化除油,防止带入油雾;对水源吸水口附近,防止油污染。3.5 吹吸树脂定期用压缩空气吹洗树脂,以除去悬浮物、有机物和铁等。
4 再生处理方法虽然可以采用各种措施来防止树脂受到污染,但经过一段时间运行后,树脂有时还会受到污染,这是除盐水处理中常见的,这时可采取以下方法对其进行再生
4.1 阴离子树脂的再生实际生产中,阴离子树脂最容易受污染,污染程度也最为严重。当阴离子树脂受污染时,可用碱性食盐水进行处理,其操作参数要求见表1。
表1 阴离子再生操作参数指标编号项目参数值1食盐水浓度10%2pH值103浸泡方式35-45;48h4循环流动方式流速2.6m/h;24h 碱性食盐水法处理过程中加入烧碱可以增加腐殖酸之类物质的溶解度,并以NaCl与NaOH之比为5的配方来调节pH值为10,此法能除去95%以上的有机物质,如能适当加热,效果更好。当严重污染时,在碱性食盐水的溶液中加入适量的次氯酸钠(一般浓度小于0.5%),来氧化腐殖酸有机物,使其分解。
4.2 阳离子树脂的再生如是阳离子树脂受到污染,可用酸或食盐水除去污染物,其操作参数要求见表2:表2 阳离子再生操作参数指标编号项目参数值再生液浓度10%HCI15% NaCI2浸泡方式8 h32 h3循环流动方式流速2m/h;4h流速2m/h;16h
4.3 受铁质污染的树脂再生当受到铁杂质污染时,可采用盐酸-食盐-亚硫酸钠再生法:将4%的盐酸、4%的食盐和0.08%的亚硫酸钠混合液加入铁中毒树脂中充分浸泡。盐酸与食盐的作用同上。Na2SO3中的SO32-把Fe3+还原成Fe2+从而减少树脂对Fe3+的结合,且反应生成的H+又能促进Fe2O3·xH2O的溶解,反应式为:SO32- + 2Fe3+ + H2O = SO42- + 2Fe3+ + 2H+ 最后再将氢钠混合型树脂转化成钠型树脂即可投入使用。需要注意的是,Na2SO3的浓度应由实验确定,一般其质量分数不应大于 0.1%,因为Na2SO3浓度过高,易产生SO2气体,此外产生的SO42—浓度增大,会产生CaSO4沉淀。
⑸ 离子交换树脂受污染的原因有哪些
离子交换在运行过程中,如果发现颜色变深;树脂交换容量不断地下降;清洗水不断地增加;出水水质变差;周期性制水容量不断地下降等现象,可以认为树脂受到污染。污染的原因主要有:
(1).有机物引起的污染 有机物质在水中往往带有负电,成为
阴离子交换树脂
污染的主要物质.有机物主要存在于天然水中的腐殖酸,胶团性的有机杂质,相对分子质量从500到5000的高分子化合物以及多元有机羚酸等,这些物质吸附在树脂上,有的占据或者结合了树脂上的活性基团,有的使树脂的强碱活性基团碱性降低而降解,使树脂降低了 离子交换能力。这类污染从COD的监测中可以检出。
(2).油脂引起的污染水中往往含有油类物类物质,形成膜状物,堵塞或包裹了树脂的微孔中的活性基团进行离子交抽象.
(3).悬浮物引起的污染水中悬浮物质,紧裹着树脂表面的液膜层,从而隔断了树脂的离子交换过程,使树脂受到污染,这种污染以
阳离子交换树脂
为多。
(4).胶体物质引起的污染 水中胶体颗粒常带负离子,使阴离子交换树脂受到污染,胶体物质中以胶体硅对树脂的危害最大,它吸附并在树脂的表面上聚合,阻止树脂进行离子交换.
(5).高价金属离子引起的污染 原水中的高价金属离子(如混凝剂中高价金属离子的后移等),如A13+、Fe3+等圹散进入阳离子交换树脂的内部,同于这些高价金属离子的交换势能高,与树脂中的固定离子-SO32-牢固结合形成AL(SO3)3、Fe(SO3)3等,从而使用这部分的固定离子失去作用,丧失了离了子交换能力。
(6).再生剂不纯引起的污染 离子交换树脂的再生剂不纯往往混有许多杂质,龙其是烧碱(NaOH)中的杂质甚多,如Fe3+纯、NaCl、Na2CO3等,对阴离子交换树脂的污染最为严重。
此外,细菌,藻类以及水中含氮,氨基酸之类物质等也会不同程度地使树脂受到污染。
⑹ 如何防止离子交换树脂受到污染
如何防止离子交换树脂受到污染?
需要定期的对树脂进行清洗,使用空气擦洗法进行清洗,能够有效的去除悬浮物和有机物。
防止与油脂接触,需要接触树脂的人或者物体都不能带有油物。
在选择再生剂时,需要选择比较优质的再生剂,不能选择含有大量铁离子的再生剂。
进水必须符合树脂的进水标准。
⑺ 离子交换树脂中毒
离子交换树脂中毒的原因:
离子交换树脂在使用的过程中,需要将离子等物质吸附,在吸附过程中,可能会吸附一些杂质,而这些杂质可能会造成树脂的中毒,从而导致树脂的性能下降,严重的可能会导致树脂失去效果,导致树脂中毒的物质主要有以下几种:
1、微生物中毒:
树脂在长时间的储存或者很久没有进行再生,树脂在吸附离子时,会吸附一些水中的微生物,而这些微生物会将树脂内的一些成分作为养分进行繁殖,会导致产水水质被污染,树脂的结构被破坏,失去离子交换的功能。
2、有机物中毒:
一些污水中可能会一些有机物,有机物里面含有腐殖酸、高分子化合物及多元有机羧酸等物质,这些物质会堵塞树脂的孔洞,导致树脂的交换能力下降,严重的会导致树脂不能再进行交换,可以通过COD检测出树脂是否被这些物质中毒。
3、铁中毒:
铁中毒是树脂经常会出现的中毒现象,铁中毒主要是因为水中含有大量的铁离子,或者树脂再生剂中含有铁杂质,铁中毒会导致树脂氧化,树脂的交换容量降低,再生交换速度降低,改变树脂结构,使树脂丧失交换能力。
离子交换树脂中毒后有哪些特征?
1、运行周期缩短,树脂使用时间越长,运行周期越短,在高价金属含量比较多的地区尤为明显。
2、树脂颜色变,新树脂的颜色为淡黄色甚至接近白色,而中毒的树脂为褐色甚至黑色。
3、出水水质变,表现为出水硬度(软化水)或电导率(除盐水)上升。
4、出水pH值降低。
5、出水二氧化硅含量增大。
6、清洗水量增加。
离子交换树脂中毒的解决方法:
1、空气擦洗法:
如果能够通过显微镜看到树脂表面的杂质,可以采用空气擦洗法,首先将水降低至距离树脂300-400毫米左右,然后不断的搅动树脂,大概10-15分钟左右,再用水进行反洗,直到水清澈为止。
2、酸洗法:
对铁离子这些不能被空气擦洗法清除的杂质,可以采用盐酸进行清洗,将水降低至距离树脂200-300毫米左右,然后用盐酸浸泡或低流速循环。
3、碱洗法:
被油脂污染的树脂,可以采用碱洗法进行清洗,使用温度为50-60摄氏度、浓度为5%的氢氧化钠进行碱洗,碱洗可以分为3-4次进行,每次的时间大概为4-6小时,在每次停止碱洗时用水冲洗树脂。
如何预防离子交换树脂中毒?
1、含有铁离子的水必须要进行除铁的处理,才能够进入交换器。
2、直接用井水或者自来水作为原水,要在进入水泵之前安装过滤器等过滤设备,防止水之中的杂质进入交换器。
3、树脂再生时使用的再生剂,要符合标准的要求,不能含有铁杂质。
⑻ 树脂在使用过程中受到污染的因素有哪些
树脂在长时间的使用过程中已经消除了不稳定状态,但是长期与不同的水质接触,可能会受到以下污染:
(1)机械杂质。离子交换设备在检修过程中带入的杂质,在运行过程中产生的腐蚀产物,都会使树脂混入机械杂质。
(2)污泥。如预处理系统制水不正常,进入离子交换设备的水带入污浊的物质会积存在树脂的表面严重时会深入到树脂的内部。这时交换器还起过滤作用有。有时反洗和再生不能完全去除这些污泥,就会造成污染物的积累。
(3)、铁污染,进水和再生液中带入的铁离子、氢氧化物、氧化铁等细微颗粒可在阴阳树脂层中积累,用一般的再生方法不能完全除去,通常用热的浓度8%以上盐酸对树脂进行复苏。
(4)、钙污染。用硫酸再生阳树脂时,若操作不当,会产生硫酸钙的沉淀,采用两步再生法,可以消除该污染。
(5)、硅污染。吸收了硅的阳树脂,再生时由于再生液的PH值低,可能会生成胶体硅污染树脂,如果进水中含有胶体硅,再生时不能完全洗脱,也会形成硅的污染。
(6)、有机物污染。主要对阴离子交换树脂有污染,阴离子吸收了有机物,用一般的方法难以洗脱。
(7)、树脂之间的交叉污染。在树脂的再生过程中,如果阴树脂中混入阳树脂,或阳树脂中混入阴树脂,会形成交叉污染。
⑼ 离子交换树脂的保存方法
离子交换树脂防脱水:
离子交换树脂里面含有一定的水分,离子交换树脂中的水分非常的重要,如果离子交换树脂脱水,离子交换树脂在重新湿润时可能会爆裂或破碎,那我们应该如何防止树脂脱水,防止树脂脱水的措施有以下几点:
1. 如果离子交换树脂暂时不使用,最好不要将打开树脂的包装,让树脂保持在密封的状态。
2. 不能将离子交换树脂储存在能够被太阳直射的区域,防止树脂被晒干。
3. 离子交换树脂的储存温度不能高于40摄氏度。
4. 如果需要储存很长的时间,就需要定期的检查树脂的包装是否完好,有没有被打开过,如果有包装破损了,要及时的封口并贴上标签,防止树脂脱水。
5. 离子交换树脂使用了一段时间后,如果需要停止使用,在树脂停止使用的期间,要用浓度为10%食盐水浸泡树脂,防止树脂脱水。
离子交换树脂防冻:
离子交换树脂内含有水分,在温度低于0摄氏度之后,可能会发生冻结,导致离子交换树脂损坏,防止离子交换树脂冻结的措施有以下几点:
1. 当温度在0摄氏度以下时,应该做好离子交换树脂的保温措施,可以将离子交换树脂储存在不同浓度的食盐水中,防止冻结。
2. 如果温度在-17摄氏度以下,可以用水和乙二醇适当比例的混合液,完全浸泡离子交换树脂。
3. 如果离子交换树脂已经冻结,只能把离子交换树脂移动到温度稍微高一点的地方,让其缓慢自然解冻,不能使用其他方法,以免离子交换树脂受到热损伤,冻结的离子交换树脂袋要轻拿轻放,以免离子交换树脂受到机械损伤。
离子交换树脂防微生物:
离子交换树脂使用时间长了,可能会生长一定的微生物,会造成流量、水质和处理能力方面的问题,防止微生物生长的措施有以下几点:
1. 对树脂进行反洗,去除碎片以及悬浮的污染物。
2. 如果离子交换树脂被有机物污染了,可以使用碱性盐清洁树脂,对有机物进行清除。
3. 在重新启动设备之前,可以通过对树脂床进行消毒的方式,防止微生物的生长。
⑽ 离子交换树脂的贮存及需要注意的事项有哪些
离子交换树脂的贮存:
离子交换树脂不能露天存放,不能放在暴晒的地方,存放处的温度为5-40°C,避免过冷或过热造成树脂被冻裂或加速微生物繁殖而影响产品质量,降低产品性能。
当存放处温度稍低于0°C时,应向包装袋内加入澄清的饱和食盐水、浸泡树脂。此外,当存放处温度过高时,不但使树脂易于脱水,还会加速阴树脂的降解。一旦树脂失水,使用时不能直接加水,可用澄清的饱和食盐水浸泡,然后再逐步加水稀释,洗去盐分,贮存期间应使其保持湿润。
防止树脂失水。出厂的新树脂都是事态的,其含水量时饱和的,在运输过程和储存期间应防止树脂失水。如果发现树脂已失水变干,应用10%NaCl溶液浸泡,在逐渐稀释,以免树脂因急剧溶胀而破裂。
防止微生物滋长。使用过的树脂长期在水中存放时,其表面容易滋长微生物,而使树脂受到污染,尤其是在温度较高的环境中。为此,长期存放的树脂,必须定期换水或用水反冲洗。
树脂存放时,要避免直接接触铁容器、氧化剂和油脂类物质,以防树脂被污染或氧化降解,而造成树脂劣化。
防止树脂受热、受冻。树脂储存过程中温度不宜过高或过低,其环境温度一般宜在5-40℃.温度过高,则容易引起树脂降解,交换基团分解和滋长微生物;若在0℃以下,会因树脂网孔中水分冰冻使树脂体积膨大,造成树脂胀裂。如果温度低于5℃,又无保温条件,这时可将树脂浸泡在一定浓度的食盐水中,以达到防冻的目的。
注意事项:
1.离子交换树脂内含有一定量的水分,在贮存和运输过程中应保持这部分水分。
2.离子交换树脂在贮存过程中应防止铁锈、油污、强氧化剂,有机物的污染,以免发生氧化降解、中毒等事故。
3.在温度很低的时候,若发现树脂已被冻,则应让其缓慢自然解冻,切不可用机械力施于树脂。