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陽(yáng)離子交換樹脂不同污染形式及解決方法
技術(shù)人員透露，陽(yáng)離子交換樹脂在水處理系統(tǒng)中主要用來(lái)除去天然水中的陽(yáng)離子。由于陽(yáng)離子交換樹脂在處理系統(tǒng)中的位置相對(duì)靠前，它所受到的污染有別于陰離子交換樹脂，受到污染的陽(yáng)離子交換樹脂通常會(huì)發(fā)生周期制水量減少，工作交換容量下降，出水水質(zhì)惡化等現(xiàn)象，而且會(huì)對(duì)后續(xù)的陰離子交換樹脂的制水過(guò)程產(chǎn)生不利的影響。對(duì)被污染的樹脂進(jìn)行及時(shí)的診斷和有效的復(fù)蘇對(duì)水處理系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有很重要的意義。
一，污染機(jī)理簡(jiǎn)介
樹脂為多孔網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，多孔網(wǎng)眼是離子在樹脂內(nèi)部擴(kuò)散進(jìn)出的通道，通道內(nèi)壁具有眾多的功能基團(tuán)，是離子交換反應(yīng)的活性點(diǎn)，一旦此活性點(diǎn)被覆蓋，離子交換過(guò)程就無(wú)法進(jìn)行。在離子交換過(guò)程中，交換勢(shì)能較高、附著力強(qiáng)的離子或大分子之類的物質(zhì)，容易被交換或吸附到樹脂±，而在再生時(shí)卻難以洗脫下來(lái)，從而阻礙了離交換反應(yīng)的講行或是在離子交換反應(yīng)過(guò)程中生成難溶的沉積物，并沉積在樹脂內(nèi)部，阻塞了離子交換的通道。
二，陽(yáng)離子交換樹脂的不同污染形式及解決方法
2.1 混凝劑過(guò)量引起的污染
為了解決水中懸浮物的問(wèn)題，預(yù)處理中通常要投加混凝劑，一旦混凝劑投加的量不合適就會(huì)對(duì)后面的陽(yáng)離子交換樹脂產(chǎn)生污染。據(jù)報(bào)道[1]，在使用epi—DMA(二甲胺—環(huán)氧鹵丙烷)和poly—DADMAC(二烯丙基二甲胺氯的均聚物)作為混凝劑時(shí)，若出水中含有1 mg/L的上述混凝劑時(shí)就會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)離子交換樹脂的嚴(yán)重污染，而且發(fā)現(xiàn)具有線性結(jié)構(gòu)的混凝劑更容易污染樹脂，并能夠進(jìn)入樹脂顆粒內(nèi)部。
當(dāng)樹脂發(fā)生上述污染時(shí)，如果污染程度不是很嚴(yán)重可以采用如加大反洗流速、延長(zhǎng)反洗時(shí)間或通人壓縮空氣等手段予以復(fù)蘇。如果污染程度較嚴(yán)重時(shí)，可以采用加入表面活性劑和分散劑的方法。其中表面活性劑可以增加樹脂表面的親水蛀;而分散劑則可以保證從樹脂上脫離下來(lái)的顆粒可以被分散到水溶液中去。據(jù)報(bào)道，羅門哈斯公司的非離子表面活性劑TritonCF-54和分散劑Orotan 731[2]對(duì)解決這一問(wèn)題有較好的效果。Nalco公司[3]采用了在受到污染的樹脂層反洗過(guò)程中加入由表面活性劑和分散劑等藥劑復(fù)配的復(fù)蘇劑對(duì)樹脂進(jìn)行復(fù)蘇也取得了良好的效果。若陽(yáng)離子型聚電解質(zhì)污染了陽(yáng)離子交換樹脂也可以采用4%的氫氧化鈉溶液處理以溶解聚電解質(zhì)達(dá)到復(fù)蘇樹脂的目的。
2.2 鐵離子的污染
陽(yáng)離子交換樹脂易受到鐵離子的污染，尤其是在以井水作為水源的水處理系統(tǒng)中更為嚴(yán)重。鐵離子對(duì)樹脂的污染有三種不同的情況。
�、偃绻F離子以膠態(tài)懸浮體出現(xiàn)的話，它會(huì)從過(guò)濾器中漏過(guò)而污染陽(yáng)離子交換樹脂。
②鐵以二價(jià)鐵離子的形式交換到樹脂上，隨后拿被氧化成三價(jià)鐵離子，從而在樹脂顆粒上形成凝膠狀的不溶于水的鐵的氫氧化物[4]。
�、劭赡芙粨Q到樹脂上的二價(jià)鐵離子在樹脂的交換基團(tuán)上直接轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子，但在再生過(guò)程中不能被完全除去而殘留在樹脂中。
如果發(fā)生了種情況，可以采用反洗的方法將樹脂層中累積的膠態(tài)懸浮體除去。如果在整個(gè)樹脂層中發(fā)生了鐵離子的累積，那么可以采用亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉處理樹脂，這樣就可以將三價(jià)鐵離子還原成更易溶解的二價(jià)鐵離子，而后者對(duì)樹脂的親合力要小于前者。
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