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树脂的污染及处理

一、悬浮物的污堵及处理

原水中的悬浮物会堵塞树脂层中的孔隙,从而增大其水流阻力,增大运行压降,也会覆盖在树脂颗粒的表面,因而降低树脂的工作交换容量。

为防止悬浮物的污堵,主要是加强对原水的预处理,以降低水中悬浮物的含量。为清除积聚在树脂层中的悬浮物,可采用增加反洗次数和时间或使用压缩空气擦洗等方法。

常用化学除盐系统对进水悬浮物的要求一般如下:

化学除盐单元

强酸阳(顺流再生)强酸阳(对流再生)强酸阳(浮床)

强酸阳(顺流)→强酸阳(浮床)阳双层床、双室床

阳双室浮床

弱酸阳(顺流)→强酸阳(顺流)弱酸阳(顺流)→强酸阳(浮床)

悬浮物(mg/L)

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2

5

2

2

5

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二、铁的污染及处理:

阳、阴树脂都可能发生铁的污染。被污染树脂的外观为深棕色,严重时可以变为黑色。一般情况下,每100g树脂中的含铁量超过150mg时,就应进行处理。铁的存在会加速阴树脂的降解。

阳树脂使用中,原水带入的铁离子,大部分以Fe2+存在,它们被树脂吸收以后,部分被氧化为Fe3+,再生时不能完全被H+交换出来,因而滞留于树脂中造成铁的污染。使用铁盐作为混凝剂时,部分矾花带入阳床,过滤作用使之积聚在树脂层表面,再生时,酸液溶解了矾花,使之成为Fe3+,部分被阳树脂所吸收,造成铁的污染。工业盐酸中的大量Fe3+,也会对树脂造成一定的铁污染。用于钠离子交换的阳树脂更容易受到铁的污染。

阴树脂中的铁含量有时会比阳树脂的大许多倍。阴树脂的铁主要来源于再生液。一般隔膜法生

产的烧碱,其中含有0.01%-0.03%的FeO,同时,还含有6-7mg/L的NaClO。这样的烧碱在贮存

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和输送过程中与铁容器、管道(无防腐层)接触,将生成高铁酸盐(FeO)。高铁酸盐随碱液进入

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阴床后,因pH值的降低,将发生分解,其反应式如下:

2FeO2-+10H+——→2Fe3++2/3O+5HO

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Fe3+进一步生成Fe(OH)3,附着于阴树脂颗粒上,造成铁的污染。

树脂遭受铁的污染以后,在一般的再生过程中不能除去,必须用盐酸进行清洗。

常用的清洗方法是用10%HCl溶液,在进行此方法前,必须检查交换器设备的耐腐蚀性能,否

则须用加抑制剂的盐酸。

将相当于树脂床体积0.5倍的10%HCl溶液从树脂床顶部进入(要考虑到树脂床内的残余存水,保持HCl溶液的浓度),从树脂床底部疏出相当于床内残余存水的水量,将溶液搅拌,并与树脂接触12小时。疏出酸液,自上而下淋洗,然后反洗30分钟,除去疏松物质,再将树脂床再生后即可投运。

防止树脂发生铁污染的措施有:

1、减少阳床进水的含铁量。对含铁量高的地下水应先经过曝气处理及锰砂过滤除铁。对含铁量高的地表水或使用铁盐作为凝聚剂时,应添加碱性药剂,如Ca(OH)或NaOH,提高水的pH值,防

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止铁离子带入阳床。

2、对输送高含铁量原水的管道及贮槽应考虑采取必要的防腐措施,以减少原水的铁含量。

3、阴床再生用烧碱的贮槽及输送管道应采取衬胶防腐,以减少碱再生液的含铁量。

4、当树脂的含铁量超过150g/gR时,应进行酸洗。

三、硫酸钙的污染及处理:

使用硫酸再生钙型阳树脂时,如果再生液的浓度过高,或流速过慢,在靠近树脂颗粒处,再生出的Ca2+与溶液中的SO2-浓度超过CaSO的溶度积就会产生CaSO沉淀,并附在树脂颗粒上,不

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仅再生后清洗困难,洗出液中总有硬度,影响离子交换反应的进行,运行中还会溶于出水中,使硬度含量增加,降低阳床的交换量。

硫酸钙在25°C时的溶度积为2000ppm,随温度增高溶解度减小,因此很难除去。

防止硫酸钙沉淀的措施,一是降低再生液硫酸的浓度,二是加快再生液的流速。也可采用分步再生方法,使再生液浓度逐步加大,再生流速逐步减慢。

一旦发现树脂中与硫酸钙沉淀时,目前最常用的方法是先以大量软水进行反洗,然后再用

-10%HCl(3个床体积)以2.0L/h/L反复清洗,但须注意HCl及硫酸钙的溶解速度很慢,因此须多次清洗。

另一方法是用EDTA钠盐,但价格很高,且是放热反应,使用时须注意。

四、硅的污染及处理:

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,其结果往往导致阴离子交换器除硅效率下降。

阴床的强碱树脂再生不当、失效的树脂未及时再生或阴树脂再生不彻底,会发生硅酸在树脂颗粒内部聚合的现象,而难以再生,这种现象是硅在树脂内的积聚,不属于硅的污染。硅的污染是指再生过程中,已从树脂上再生出来的硅酸盐,由于再生液pH值的降低,大量的硅酸以胶体状态析

出,严重时再生液可以

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