树脂在使用过程中,由于受到有害杂质(如铁化物、有机物等)的污染,就版会发生树脂“中毒权”事故。发生铁“中毒”的树脂,从外观上看,颜色由透明的黄色(阳树脂)或乳白色(阴树脂)明显变深,严重者甚至呈黑色。
造成树脂铁“中毒”的原因主要有4方面:①水源是含铁量高的地下水或被铁污染的地表水;②进水管道或交换器内部被腐蚀产生了铁化物;③再生剂中含有铁杂质;④水中含有大分子有机物。
B. 为什么要使用变色离子交换树脂
变色离子交换树脂能够监测和控制给水、凝结水和蒸汽的氢电导率,是保证水专汽质量,控制火电厂属水汽系统腐蚀结垢的重要手段之一。
由于水汽中氨的浓度、取样流速经常变化,加上机组启停等原因,难以判断H型交换柱何时失效。H型交换柱失效初期,由于少量铵离子穿透,使氢电导率测量值偏低;
当H型交换柱完全失效,大量铵离子透过,氢电导率测量值又偏高。因此,当交换柱失效后引起氢电导率变化时,难以及时判断是水质恶化还是交换柱失效。
目前国外采取的解决办法是采用变色阳离子交换树脂,失效层与未失效层颜色不同,可以在H型交换柱失效前及时进行再生处理,及时发现水质恶化问题并及时采取解决措施。
C. 离子交换树脂的问题
树脂在未使用之前,可能会含有一定的杂质,当树脂使用的时候,杂质也会随着树脂一起进入溶液中,影响产水的水质,严重可能会导致树脂失效,为了防止这些有机物和无机的杂质影响出水质量效率,因此对新树脂要进行预处理。还可以考虑在离子交换树脂后,再加混床树脂,如果要求达到18兆欧,可以使用抛光树脂。
树脂预处理的方法有哪些?1.对出厂很久的离子交换树脂,需要用饱和食盐浸泡处理,处理后冲洗至清,再进行再生。2.弱碱树脂预处理,将树脂用温水浸泡4-8小时后,用水洗至PH=6再用,2-4%氢氧化钠浸泡4-8小时,用水洗至中性,待用。3.应用于医药、食品行业的树脂,预处理最好先用乙醇浸泡,而后再用酸碱进行交替处理,大量清水淋洗至中性待用。4.预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱,决定于使用时所要求的离子型式。5.为了保证所要求的离子型式的彻底转换,所用的酸、碱应是过量的。6.各种树脂因品种、用途不一,预处理的方法也有区别,预处理时的酸碱浓度及接触时间等,可具体参考各型号树脂的介绍。
预处理有哪些注意事项?
1.预处理时的用水必须使用干净的水,一般使用除盐水或者软化水,因为如果使用生活用水清洗树脂,生活用水中含有一定的污染物,这些污染物也会对树脂造成污染,树脂的预处理就没有意义了,而且阴树脂非常容易被污染。
2.预处理浸泡时,使用的液体体积一般是树脂体积的两倍,防止树脂浸泡不完全的情况出现,也必须要使用干净的水。
3.如果是小型制水制备,树脂可以不用进行预处理,直接使用再生制水,使用2倍的再生剂,对树脂进行再生,然后用干净的水清洗树脂就可以了。
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D. 影响离子交换树脂的因素
1.悬浮物和油脂 水中的悬浮物会堵塞树脂孔隙,油脂会包住树脂颗粒,它们都会使交换能力下降。
2.有机物 废水中某些高分子有机物与树脂活性基团的固定离子结合力很强,一旦结合就很难再生,结果降低树脂的再生率和交换能力,例如高分子有机酸与强碱性季胺基团的结合力就很大,难于洗脱。
3.高价金属离子 废水中Fc3+、AL3+、Cr3+等高价金属离广可能导致树脂中毒。当树脂受铁离子中毒时,会使树脂的颜色变深。高价金属离子易为树脂吸附,再生时难于把它洗脱下来,结果会降低树脂的交换能力。为了恢复树脂的交换能力可用高浓度酸液长时间浸泡。
4.pH值 离子交换树脂是由网状结构的高分子固体与附在母体上许多活性基团构成的不溶性高分子电解质。强酸和强碱树脂的活性基团的电离能力很强,交换能力基本上与pH值无关,但弱酸性树脂在低pH值时不电离或部分电离,因此在碱性条件下,才能得到较大地交换能力。弱碱性树脂在强酸性条件下才能有较大地交换能力。
5.水温 水温高虽可加速离子地交换扩散,但各种离子交换树脂都有一定的允许使用温度范围。水温超过允许温度时,合使树脂交换基团被分解破坏,从而降低树脂的交换能力,所以温度太高时,应进行降温处理。
6.氧化剂 废水中如果含有氧化剂(如Cl2,O2,H2Cr2O7)时,会使树脂氧化分解。强碱阴树脂容易被氧化剂氧化,使交换基团变成非碱性物质,可能完全丧失交换能力。氧化作用也会影响交换树脂的母体,使树脂加速老化,结果使交换能力下降。为了减轻氧化剂对树脂的影响,可选用交联度大的树脂或加入适当的还原剂。
E. 如何去正确的分辨阴阳离子交换树脂
如何鉴别树脂的类型?
1.首先需要取出未知的树脂样品,一般2ml左右即可,放入试专管后,需要将树脂上属的水吸去。
2.再使用加入1N HCl 15mL,摇晃1-2分钟,再将树脂上方的液体吸去,重复2-3次。
3.再使用水,清洗树脂,将树脂上的水吸去。水洗2-3次左右。
4.再加入10%CuSO4溶液5mL,摇晃1分钟,放置5分钟左右。
5.这个时候树脂会两种不同的变化,一种是颜色变为浅绿色,另外一种变化是颜色不变。
6.如果颜色变为变为浅绿色,则使用5N的氨液2mL,摇晃1分钟左右,在进行水洗,如果水洗之后变为深蓝色,那么就是强酸性阳离子树脂,如果水洗后颜色不变,就是弱酸性阳离子树脂。
7.如果颜色不变,那么可以使用1N NaOH15mL摇晃1分钟左右,进行水洗,水洗之后再加入酚酞,再次水洗,这时如果颜色变为红色,那么就是强碱性阴离子树脂,如果颜色无变化,可以再使用1mol/L HCl 5mL,摇动1-2min,然后用纯水清洗2-3次加入5滴甲基红,摇动1min,用纯水充分清洗。如果出现颜色为桃红色,则为弱酸性阳离子交换树脂。如果树脂依然颜色不变,那么树脂则无离子交换能力。
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F. 离子交换树脂一般几年更换一次
离了交换树脂一般只要进水条件达到标准,3-5年更换一次。因为离子交换树脂是可以再生的,所以使用寿命一般都会比较长。但是如果你的进水水质不达标,那么树脂很有可能使用1-2年就完全失效了。
G. 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。
H. 阴离子交换树脂使用后是什么样子
树脂吸附对应选型的阴离子,释放树脂型号的氢氧根或氯离子根,当然,有的树脂会引起颜色变化
I. 离子交换树脂鉴别实验树脂变色的原因
离子交换树脂为什么会变色?
离子交换树脂是一种离子物质,在版运输、储存或者权是使用中,可能会接触到一些其他的物质,离子交换树脂会变色主要就是因为与其他物质发生接触,导致离子形态发生变化,从而导致树脂变色,树脂被污染也会导致树脂变色。
离子交换树脂变色的因素有哪些?
1.温度:一般树脂在长时间在高温的环境中储存,就会有一定的残留物渗漏,导致树脂颜色变深或者泛红,如果在使用时温度达到180℃甚至更高,那么树脂就会发生老化,颜色也会变黄。
2.污染:一般树脂被污染之后,树脂的颜色就会发生一定变化,树脂被污染而发生变色是最为常见的一种,比如说001*7树脂,在被氧化剂污染时,树脂的颜色就会明显变淡,再比如201*7,被铁污染或者有机物污染时,颜色会加深,严重可能会变为黑色。
3.树脂在使用的过程中,树脂的吸附能力越来越少,树脂的颜色也会越来越淡,而树脂再生时,树脂的颜色就会越来越深,这个是属于正常现象,只要产水质量没有问题就可以继续使用。
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