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離子交換樹脂在水處理應用中需要重點關注的幾個問題

2021-03-22 09:50:30

離子交換樹脂在水處理應用中需要重點關注的幾個問題

樹脂在水處理工藝中的用途十分廣泛。在給水處理中,可用于水質軟化和脫鹽,制取軟化水、純水和超純水;在廢水處理中,可除去廢水中的某些有害物質,回收有價值化學品、重金屬和稀有元素,在化工、生物制藥等方面,能有效進行分離、濃縮、提純等。

01什么是“樹脂”?

樹脂:具有三維網孔結構與吸附選擇特性的高分子聚合物圓球型顆粒。樹脂的特點,其單元結構主要由三部分組成:不溶性的三維空間網狀骨架、連接在骨架上的功能基和功能基團所帶的相反電荷的可交換離子。隨著離子交換技術的不斷發展,樹脂在水處理領域的應用不斷擴大,越來越顯示出它的優越性,具有可深度凈化、效率高、可再生性強等優點。

離子交換樹脂

水處理樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂,陽離子樹脂又細分為鈉型和氫型,鈉型樹脂將水中的鈣鎂離子交換成鈉離子,使水變軟。氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化.陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子,能置換出水中的酸根離子,同時使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變為純凈水。

在水處理行業中離子交換就是水中的離子和離子交換樹脂上的離子所進行的等電荷摩爾量的反應。

02樹脂在使用中可能出現的問題

1、反洗流失 

反洗流量過大或反洗操作失常,會發生樹脂流失,在地溝及廢水池中常發現有大量樹脂。

2、通流部位損壞 

樹脂從設備中漏出,進入后級設備或供水系統,造成后級設備運行困難,出水水質惡化。

3、樹脂分層不清 

例如混床要求兩種樹脂能很好地分層,否則會降低其制水量和出水水質。嚴重時,將使出水達不到要求的指標。

4、濁度對陽樹脂的污染 

進水濁度超出要求或直流凝聚發生沉淀現象,有較多的懸浮物進入第1級離子交換器時,會發生污染樹脂現象。這些懸浮物往往含有凝聚劑,一般是高價金屬離子的鹽。

5、結硫酸鈣沉淀 

當用硫酸再生陽樹脂時,如果硫酸濃度過高和流速過慢,會發生硫酸鈣沉積在樹脂顆粒表面上,導致出水有硬度。此時可用鹽酸再生一次,將沉積的硫酸溶解,或及時用大量的水沖洗。

6、鐵污染 

陽、陰樹脂都有被污染的問題,但是這兩種樹脂鐵污染的機理卻不相同。一級除鹽設備中陽樹脂接觸的是原水中和鐵離子、鐵凝聚過的產物和腐蝕產物。水中的鐵離子被陽樹脂吸收后,較難再生出來,腐蝕產物在再生時反而變為鐵離子,在較低的再生劑量下,還會被出水端樹脂吸收。鐵離子污染,會使顏色變深、加速氧化降解、性能逐漸降低、出水水質惡化水量減少;陰樹脂受鐵污染情況則不同,往往是由再生液帶入的鐵沉積在陰樹脂上,并和硅、有機物等結合在一起成為一種復雜的物質形態使陰樹脂受污染,而且這種污染是累積式的。

7、結膠體硅

結膠體硅是強堿陰樹脂再生不當產生的現象。當原水中二氧化硅和強酸陰離子比值較大或有弱堿陰樹脂吸收水中強酸時,在陰樹脂再生中可能出現結膠體硅的現象。一般在堿液濃度較高,溫度和流速較低時更易發生這種現象。

8、有機物污染

有機物污染樹脂是水處理中存在的主要問題。隨著天然水的污染越來越嚴重,樹脂的污染給水處理帶來了很大的威脅。樹脂堿性越強,受到有機物污染的程度越嚴重,進水中有機物和強酸陰離子比值越大,對樹脂污染程度越大。


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