離子交換樹(shù)脂污染
一、現(xiàn)象
1、產(chǎn)水量降低
離子交換樹(shù)脂一旦受到污染,視其污染程度,與未受污染的樹(shù)脂比較,運(yùn)行周期縮短,產(chǎn)水量降低,嚴(yán)重者可降低其出力的50%以上。
2、出水質(zhì)量差
離子交換樹(shù)脂受到污染后,在產(chǎn)水量降低的同時(shí),產(chǎn)水質(zhì)量變差,達(dá)不到質(zhì)量要求,嚴(yán)重時(shí)與進(jìn)水,沒(méi)有處理效果。
3、消耗增加
在離子交換樹(shù)脂受到污染后,由于運(yùn)行周期縮短,再生頻率增加,再生劑消耗增加,沖洗水用量增加,增加復(fù)蘇處理藥品用量,提了水處理成本。
4、縮短使用壽命
離子交換樹(shù)脂受到污染后,需要進(jìn)行復(fù)蘇處理,復(fù)蘇處理使用的藥劑有一定的副作用,反復(fù)多次進(jìn)行復(fù)蘇,有可能破壞樹(shù)脂的結(jié)構(gòu),縮短樹(shù)脂的使用壽命。
二、原因
1、管理方面
樹(shù)脂存放時(shí)不在要求的條件下進(jìn)行存放,溫度過(guò)或過(guò)低,常常造成樹(shù)脂失水,沒(méi)有防止污染和防霉的措施,不同種類(lèi)樹(shù)脂混放對(duì)新樹(shù)脂驗(yàn)收過(guò)重于依懶經(jīng)驗(yàn),忽視按樹(shù)脂的性能指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)收。對(duì)在用的離子交換樹(shù)脂當(dāng)設(shè)備停用后,不重視保養(yǎng),如冬季防凍措施不到位,夏季無(wú)樹(shù)脂防霉措施。
2、預(yù)處理不到位
離子交換樹(shù)脂在使用前,必須對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。有的不進(jìn)行預(yù)處理,而有的處理方法不當(dāng)或處理程序不完善,達(dá)不到樹(shù)脂預(yù)處理的目的,大大降低了樹(shù)脂的使用壽命,嚴(yán)重的可造成樹(shù)脂結(jié)構(gòu)破壞而報(bào)廢。
3、無(wú)機(jī)物污染
主要指樹(shù)脂受到Fe、Al、Si、Ba等無(wú)機(jī)物污染,其中尤以Fe污染陰樹(shù)脂常見(jiàn),主要由預(yù)處理效果不佳、進(jìn)水質(zhì)量控制不嚴(yán)、再生劑攜帶等造成的。
(1)Fe污染一是以膠態(tài)或懸浮化合物進(jìn)入交換器,因樹(shù)脂吸附作用在其表面形成一層鐵的覆蓋層,阻止了離子與樹(shù)脂的交換二是以Fe2+占據(jù)在交換位置,由于Fe2+易氧化為價(jià)化合物,沉積在樹(shù)脂內(nèi)部堵塞了交換孔道。一般情況下,強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的鐵污染比陽(yáng)樹(shù)脂嚴(yán)重。
(2)Al3+污染主要來(lái)源于預(yù)處理采用鋁鹽混凝處理時(shí),因沉淀或過(guò)濾效果差而進(jìn)入交換器,鋁化物絮凝體易覆蓋樹(shù)脂表面,造成樹(shù)脂交換受阻,而當(dāng)以Al3+進(jìn)入交換器,因其與樹(shù)脂交換基團(tuán)有強(qiáng)的吸附力,不易被再生液洗脫而受到污染。
(3)Si污染多出現(xiàn)于陰樹(shù)脂,原因?yàn)殛庪x子交換器再生過(guò)程控制不好,使強(qiáng)堿陰樹(shù)脂吸著的可溶性硅化合物水解為硅酸并通過(guò)聚合成膠體的硅化物,堵塞樹(shù)脂交換孔道,造成硅污染,使用強(qiáng)堿陰樹(shù)脂再生廢液再生弱堿樹(shù)脂,也可使其遭到硅污染。
4、有機(jī)物污染
陰陽(yáng)樹(shù)脂均可受到有機(jī)物污染,只是種類(lèi)上有差別,前者為有機(jī)鐵、腐殖酸、微生物等,后者為有機(jī)胺、細(xì)菌、油質(zhì)及含氮化合物。原水預(yù)處理異常,再生劑攜帶、壓縮空氣攜帶等易造成樹(shù)脂的有機(jī)物污染。
(1)有機(jī)混凝劑過(guò)量,如使用epi-DMA(二甲胺-環(huán)氧鹵丙烷)、poly-DADMAC(二丙烯基二甲胺氯的均聚物)作為混凝劑時(shí),出水含1mg/L的混凝劑,導(dǎo)致陽(yáng)離子樹(shù)脂的嚴(yán)重污染,而且線性結(jié)構(gòu)的混凝劑因其能夠進(jìn)入樹(shù)脂內(nèi)部更容易污染樹(shù)脂。
(2)油類(lèi)污染,主要由交換器進(jìn)水、頂壓壓縮空氣或泵的密封泄漏帶入。油類(lèi)在樹(shù)脂表面形成一層膜,嚴(yán)重阻礙樹(shù)脂的交換能力,樹(shù)脂變?yōu)樽厣珖?yán)重時(shí)可為黑色,造成樹(shù)脂抱團(tuán),破壞正常水流狀況。受到油污染樹(shù)脂浮力增加,反洗時(shí)易造成樹(shù)脂流失。
(3)由于水資源的緊缺,除一般使用地表水外,中水使用廣泛,使得陰樹(shù)脂的有機(jī)物污染更為嚴(yán)重。水中有機(jī)物多為生物腐敗產(chǎn)生的富里酸、腐殖酸和單寧酸等帶負(fù)電基團(tuán)的線性大分子,與陰樹(shù)脂帶正電的固定基團(tuán)產(chǎn)生異性相吸作用,加之這些線性有機(jī)物帶有多個(gè)基團(tuán)與樹(shù)脂多處交換位復(fù)合,致使它們卷曲在樹(shù)脂骨架內(nèi),一般在再生時(shí)難以洗脫。強(qiáng)酸樹(shù)脂的降解產(chǎn)物二乙烯苯及其機(jī)械破碎膠狀物也可使陰樹(shù)脂受到污染。
另外,離子交換樹(shù)脂在停用時(shí)保養(yǎng)不到位,受到細(xì)菌污染,其表面有機(jī)層為憎水性,常規(guī)處理效果不佳。
離子交換樹(shù)脂復(fù)蘇處理
運(yùn)行中應(yīng)盡量采取措施防止上述物質(zhì)對(duì)陽(yáng)樹(shù)脂的污染。萬(wàn)一受到污染,可針對(duì)污染物種類(lèi)用下述方法處理樹(shù)脂。
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