陰離子交換樹脂復(fù)蘇工藝的改進(jìn)

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1、陰離子交換樹脂復(fù)蘇工藝的改進(jìn)更新時(shí)間：09-12-2115:00作者:張國輝馬圭摘要：陰樹脂污染與水中含有大量有機(jī)物有關(guān)。本文以實(shí)踐為基礎(chǔ)，根據(jù)陰樹脂污染與復(fù)蘇的機(jī)理，在傳統(tǒng)陰樹脂復(fù)蘇的基礎(chǔ)上，添加某些絡(luò)合劑、沉淀劑、增溶劑、氧化劑、表面活性劑等，對陰樹脂復(fù)蘇工藝進(jìn)行改進(jìn)，使樹脂復(fù)蘇的效果得到顯著提高。關(guān)鍵詞：陰樹脂　　復(fù)蘇　　污染1　前言離子交換樹脂在電力、化工、冶金等行業(yè)的水處理生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用。隨著樹脂使用時(shí)間的增加，陰樹脂會(huì)出現(xiàn)諸如工作交換容量下降、出水品質(zhì)劣化以及堿耗增加等問題。每當(dāng)黃梅季節(jié)雨水增多，原水中有機(jī)物膠體含量上升，而預(yù)處理設(shè)備運(yùn)行又不正常時(shí)，陰

2、樹脂易受污染而中毒。為了消除或減輕這種現(xiàn)象，我們用堿性食鹽水進(jìn)行樹脂復(fù)蘇。傳統(tǒng)的陰樹脂復(fù)蘇工藝對提高樹脂的工交，降低制水消耗以及提高出水品質(zhì)有一定的作用，但由于其效果有限，舊樹脂的性能很難得到大幅度的提高和改善。近些年來，我廠針對這一問題進(jìn)行了探索和研究，在原復(fù)蘇工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一些試驗(yàn)和改進(jìn)，使陰樹脂的復(fù)蘇效果得到進(jìn)一步提高。2　陰樹脂污染機(jī)理離子交換樹脂通常用于去除水中的無機(jī)鹽類，由于原水中含有的有機(jī)和膠狀物質(zhì)在預(yù)處理混凝、過濾過程中不能完全除去，這些物質(zhì)在離子交換過程中會(huì)吸留在陰樹脂的骨架上而影響樹脂的正常交換性能，這一過程稱之為樹脂污染。有機(jī)物、鐵、硅、微生物

3、膠體或類膠體都會(huì)對陰樹脂產(chǎn)生污染，通常情況下有機(jī)物的污染起主導(dǎo)作用，而鐵、硅等其它雜質(zhì)對陰樹脂的污染是與有機(jī)物產(chǎn)生的污染同時(shí)進(jìn)行的，它們相互締合或呈共聚狀。下圖1為水體中存在的腐殖酸結(jié)構(gòu)示意圖，在水體中腐殖酸是以復(fù)雜的芳香核為核心，通過化學(xué)或物理形式如：共價(jià)健作用力、靜電作用力、范德華作用力、氫鍵等作用力連接著多糖、蛋白質(zhì)、簡單酚、金屬。可見有機(jī)物是產(chǎn)生陰樹脂污染的主要因素。天然水中存在的有機(jī)物主要是腐殖酸。腐殖酸是由分子量很大的帶有多胺基和多羧基的酸類物質(zhì)，其成份極其復(fù)雜，并隨著環(huán)境條件的變化而變化。由于腐殖酸分子量大而親水性差，在與樹脂的接觸過程中，很容易被具有多孔

4、性和疏水性的樹脂骨架吸附。這種吸附以范德華力為主，一旦腐殖酸吸附在陰樹脂上，它的易彎曲性以及樹脂的多孔瓶頸性，導(dǎo)致腐殖酸不易被洗脫，樹脂在運(yùn)行過程中有機(jī)物會(huì)越積越多，從而影響了樹脂的正常離子交換過程，造成了對陰樹脂的污染。就水處理系統(tǒng)而言，陰樹脂受有機(jī)物、硅污染的可能性大，而受金屬污染的可能性小。因?yàn)殛幋苍陉柎仓?，陰樹脂在運(yùn)行、再生過程中接觸的金屬離子量較小，所以一般情況下，陰樹脂受金屬污染的程度不嚴(yán)重。由于陽床并不能有效地去除生水中的有機(jī)物和膠體硅等雜質(zhì)，當(dāng)陰樹脂再生不充分時(shí)，就可能引發(fā)硅污染問題。近年來研究發(fā)現(xiàn)：我廠陰樹脂在受有機(jī)物污染的同時(shí)，常常伴有膠體硅污染問

5、題。具體表現(xiàn)為：陰樹脂在使用一定時(shí)間后，出現(xiàn)顏色變深、體積膨脹；設(shè)備周期制水量減少；正洗時(shí)間延長、再生操作困難；出水漏硅量增大、電導(dǎo)率值上升等現(xiàn)象。分析結(jié)果表明，我廠6臺(tái)陰床陰樹脂硅含量達(dá)48－60mg/g.干樹脂不等。出現(xiàn)這一問題的原因可能與陰樹脂在再生過程中再生液濃度偏低、流速偏小、溫度偏低等因素有關(guān)。3　陰樹脂復(fù)蘇機(jī)理在陰樹脂污染物結(jié)構(gòu)中，由于共價(jià)鍵、氫鍵、靜電力等作用力隨化學(xué)物理環(huán)境的變化而變化，因而我們可以通過改變化學(xué)物理環(huán)境的辦法，改變樹脂污染物與樹脂的結(jié)合力，使之在一定的條件下，從樹脂骨架上脫落下來，這一過程稱之為樹脂的復(fù)蘇。溶液的pH值；離子強(qiáng)度；某些絡(luò)

6、合劑、沉淀劑、增溶劑、氧化劑以及外力等能夠改變樹脂污染物的化學(xué)物理環(huán)境。傳統(tǒng)的陰樹脂復(fù)蘇工藝正是采用提高溶液的pH值和離子強(qiáng)度并通過超聲波、空氣擦洗等方法，使樹脂污染物與陰樹脂骨架的結(jié)合力松弛脫落下來。近來的諸多文獻(xiàn)報(bào)道：在鹽堿復(fù)蘇液的基礎(chǔ)上，加入一定濃度的腐殖酸絡(luò)合劑、腐殖酸增溶劑、有機(jī)物的抗氧化劑及抗靜電作用屏蔽劑等，陰樹脂復(fù)蘇效果有所提高。4　小型試驗(yàn)我廠在陰樹脂復(fù)蘇工藝改進(jìn)前進(jìn)行了一系列的現(xiàn)場模擬試驗(yàn)，所用樹脂均取自我廠受污染程度較為嚴(yán)重的3、4＃陰離子交換器，這些樹脂的性能狀況如表1所示：據(jù)樹脂污染和復(fù)蘇的機(jī)理，我廠在傳統(tǒng)復(fù)蘇液配方的基礎(chǔ)上，添加了不同作用的藥

7、劑，以改善樹脂復(fù)蘇液的化學(xué)及物理環(huán)境，使樹脂污染物更易從樹脂骨架上脫落。具體試驗(yàn)配方如下表2：在小型試驗(yàn)中，我廠以有機(jī)玻璃交換柱模擬現(xiàn)場設(shè)備，進(jìn)行樹脂的復(fù)蘇，復(fù)蘇液溫度為常溫，復(fù)蘇的主要過程為：⑴、用除鹽水對離子交換柱進(jìn)行徹底反洗，彭脹樹脂層，待復(fù)蘇樹脂出水無明顯渾濁物后放水濾干。⑵、用3%至4%的鹽酸溶液浸泡4小時(shí)。⑶、將水瀝干后，用大量清水洗滌樹脂，至出水pH值4.0以上。⑷、放干交換器內(nèi)清水，在交換柱內(nèi)注入2倍于樹脂體積的復(fù)蘇液，然后用壓縮空氣連續(xù)攪拌。⑸、每隔二小時(shí)測定一次復(fù)蘇液COD值，待其升幅明顯趨緩后，排盡復(fù)蘇液，否則重新注