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浅析大孔阴离子交换树脂被污染现象

更新时间:2023-01-09 点击量:189

浅析大孔阴离子交换树脂被污染现象

 

产品名称:

D201大孔型强碱性阴离子交换树脂

 

 

产品简介:

D201是在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有季铵基[-N(CH3)3OH]的阴离子交换树脂。主要用于纯水、高纯水制备及凝结净化,还用于废水处理和重金属回收。

理化性能指标:

指标名称

指标

执行标准:

GB13660-92

外观 :

乳白至淡黄色不透明球状颗粒

出厂型式 :

CLˉ

含水量  :

50-60

质量全交换容量 mmol/g :

≥3.8

体积全交换容量 mmol/ml :

≥1.2

湿视密度 g/ml :

0.65-0.75

湿真密度 g/ml :

1.06-1.10

范围粒度  :

(0.315-1.25mm)≥90

下限粒度  :

(<0.315mm)≤1

有效粒径 mm :

0.400-0.700

均一系数 :

≤1.60

磨后圆球率 :

≥95

使用时参考指标:

指标名称

指标

pH范围

1-14

高使用温度°C

Cl:100   OH:40

转型膨胀率(Clˉ→OHˉ)

≤10-14

工作交换容量 mmol/L

≥400

运行流速 m/h

15-30

 

阴、阳离子交换树脂树脂的贮存:

  离子交换树脂肪内含有一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水。如贮存过程中树脂脱了水,应先用浓食盐水(-10)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放于水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。在长期贮存中,强型树脂应转变成盐型,弱型树脂可转变成相应的氢型或游离碱型也可转为盐型,然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中,应保持在5-40°C的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量。若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水的温度可根据气温而定。
新树脂的预处理:

  新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。当树脂与水、酸、碱或其他溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中,在使用初期污染出水水质。所以,新树脂在投运前要进行预处理。

 

阳树脂的预处理

阳树脂预处理步骤如下:

  首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐溶液中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;其次再用2-4NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡2-4小时(或作小流量清洗),放尽碱液后,冲洗树脂直至排出水接近中性为止。后用5HCL溶液,其量亦与上述相同,浸泡4-8小时,放尽酸液,用清

水漂流至中性待用。

 

阴离子交换树脂

树脂的贮存:

  离子交换树脂肪内含有一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水。如贮存过程中树脂脱了水,应先用浓食盐水(-10)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放于水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。在长期贮存中,强型树脂应转变成盐型,弱型树脂可转变成相应的氢型或游离碱型也可转为盐型,然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中,应保持在5-40°C的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量。若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水的温度可根据气温而定。

 

新树脂的预处理:

  新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。当树脂与水、酸、碱或其他溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中,在使用初期污染出水水质。所以,新树脂在投运前要进行预处理。

阴树脂的预处理

  其预处理方法中的步与阳树脂预处理方法中的步相同;而后用

5HCL浸泡4-8小时,然后放尽酸液,用水清洗至中性;而后用2-4NaOH溶

液浸泡4-8小时后,放尽碱液,用清水洗至中性待用。

 

 

浅析大孔阴离子交换树脂被污染现象化学稳定性好、交换能力大、机械强度高是离子交换树脂的优势,因此在锅炉用水、纯净水、除盐水等行业生产中,得到了广泛的应用。但是树脂在使用的过程中,会受到有害杂质的污染。而此时,如果不及时采取有效措施来拯救树脂,那么树脂就可能因此而失效。以下是对树脂被污染后的处理方法及预防措施:


  离子交换树脂表面被铁化物覆盖或树脂内部的交换孔道被铁杂质等堵塞,使树脂的工作交换容量和再生交换容量明显降低,但树脂结构无变化,这种现象叫树脂的铁“中毒"。

    污染原因分析

  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。

  阳离子交换树脂的铁“中毒"一般只发生在以食盐为再生剂的软化水过程中,主要有两种情况,一种是当铁以胶态或悬浮铁化物的形式进入钠离子交换器后,被树脂吸附,并在树脂表面形成一层铁化物的覆盖层,阻止了水中的离子与树脂进行有效接触,另一种是铁以Fe2+形式进入交换器,与树脂进行交换反应,使Fe2+占据在交换位置上,因Fe2+很容易被氧化成高价铁化物,沉积在树脂内部,堵塞了交换孔道。

  阴树脂发生铁“中毒"的主要原因也有以下两种:一是再生阴树脂的碱纯度达不到规定标准,特别是液态碱中含有铁的化合物较多时,更容易使阴树脂中毒,二是水中含有大分子有机物时,容易与铁形成螯合物(即有机铁),它可以与强碱性阴树脂进行交换反应,集结在交换基团的位置上,堵塞树脂的交换孔道,使交换容量和再生容量下降,再生效率降低,再生剂与清洗水耗量增加,进一步导致树脂铁“中毒"。

    污染鉴别方法

  1、外观颜色鉴别

  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。

  2、试验鉴别

  通过测定水的含铁量来判定树脂铁“中毒"的程度,这是一种较为准确的方法。

  方法如下:

  将“中毒"树脂用清水洗净,浸泡在10的食盐水中再生约30min,倾去盐水再用蒸馏水(或除盐水)洗涤2~3次,从中取出一部分树脂放入试管或玻璃瓶中,随后加入6mol/L的盐酸(体积约为树脂的2倍),盖严振荡15min后,然后取出酸液注入另一洁净试管中,滴入饱和的溶液,从试液生成普鲁士蓝的颜色深浅(由淡蓝色至棕黑色),可以判断树脂铁“中毒"的程度。

  需要说明的是,只用测定离子交换树脂交换容量的方法来判断树脂是否铁“中毒"是片面的,这个结果是不准确的,因为铁“中毒"仅仅是降低树脂的工作交换容量,而对于全交换容量是几乎没有影响的。