在水處理系統(tǒng)中，由于水質(zhì)或設(shè)備不穩(wěn)定等多種因素，陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂都存在著被污染的風(fēng)險(xiǎn)，尤為常見(jiàn)的是鈣、鐵、有機(jī)物的污染。污染后的樹(shù)脂性能下降、工作交換容量降低、離子泄漏量增加，影響出水的質(zhì)量。如果不及時(shí)采取合理措施使其再生，就會(huì)造成樹(shù)脂失效，甚至報(bào)廢，影響正常生產(chǎn)。由于樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)未遭到破壞，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚恚謴?fù)其交換性能。同時(shí)應(yīng)對(duì)樹(shù)脂在使用過(guò)程中易出現(xiàn)污染的情況進(jìn)行分析，采取合理的措施加以預(yù)防。
一、樹(shù)脂在使用中可能出現(xiàn)的問(wèn)題
1、反洗流失
反洗流量過(guò)大或反洗操作失常，會(huì)發(fā)生樹(shù)脂流失，在地溝及廢水池中常發(fā)現(xiàn)有大量樹(shù)脂。
2、通流部位損壞
樹(shù)脂從設(shè)備中漏出，進(jìn)入后級(jí)設(shè)備或供水系統(tǒng)，造成后級(jí)設(shè)備運(yùn)行困難，出水水質(zhì)惡化。
3、樹(shù)脂分層不清
例如混床要求兩種樹(shù)脂能很好地分層，否則會(huì)降低其制水量和出水水質(zhì)。嚴(yán)重時(shí)，將使出水達(dá)不到要求的指標(biāo)。
4、濁度對(duì)陽(yáng)樹(shù)脂的污染
進(jìn)水濁度超出要求或直流凝聚發(fā)生沉淀現(xiàn)象，有較多的懸浮物進(jìn)入第一級(jí)離子交換器時(shí)，會(huì)發(fā)生污染樹(shù)脂現(xiàn)象。這些懸浮物往往含有凝聚劑，一般是高價(jià)金屬離子的鹽。這些懸浮物較難在再生和反洗時(shí)除去，往往要用大流量水反洗(但應(yīng)防止樹(shù)脂流失)、空氣擦洗和熱濃鹽酸溶液溶解等方法清除。
5、結(jié)硫酸鈣沉淀
當(dāng)用硫酸再生陽(yáng)樹(shù)脂時(shí)，如果硫酸濃度過(guò)高和流速過(guò)慢，會(huì)發(fā)生硫酸鈣沉積在樹(shù)脂顆粒表面上，導(dǎo)致出水有硬度。此時(shí)可用鹽酸再生一次，將沉積的硫酸溶解，或及時(shí)用大量的水沖洗。
6、鐵污染
陽(yáng)、陰樹(shù)脂都有被污染的問(wèn)題，但是這兩種樹(shù)脂鐵污染的機(jī)理卻不相同。一級(jí)除鹽設(shè)備中陽(yáng)樹(shù)脂接觸的是原水中和鐵離子、鐵凝聚過(guò)的產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物。水中的鐵離子被陽(yáng)樹(shù)脂吸收后，較難再生出來(lái)，腐蝕產(chǎn)物在再生時(shí)反而變?yōu)殍F離子，在較低的再生劑量下，還會(huì)被出水端樹(shù)脂吸收。鐵離子污染，會(huì)使顏色變深、加速氧化降解、性能逐漸降低、出水水質(zhì)惡化水量減少;陰樹(shù)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(shù)脂上，并和硅、有機(jī)物等結(jié)合在一起成為一種復(fù)雜的物質(zhì)形態(tài)使陰樹(shù)脂受污染，而且這種污染是累積式的?；齑矘?shù)脂受污染也是很?chē)?yán)重的。
7、結(jié)膠體硅
結(jié)膠體硅是強(qiáng)堿陰樹(shù)脂再生不當(dāng)產(chǎn)生的現(xiàn)象。當(dāng)原水中二氧化硅和強(qiáng)酸陰離子比值較大或有弱堿陰樹(shù)脂吸收水中強(qiáng)酸時(shí)，在陰樹(shù)脂再生中可能出現(xiàn)結(jié)膠體硅的現(xiàn)象。一般在堿液濃度較高，溫度和流速較低時(shí)更易發(fā)生這種現(xiàn)象。膠體硅一般出現(xiàn)在再生液排出端的樹(shù)脂層中，這是由于到達(dá)出口處再生堿液的pН急劇下降，形成結(jié)膠硅的環(huán)境。
防止出現(xiàn)結(jié)膠體硅的方法是：
(1)預(yù)熱樹(shù)脂床層;
(2)采用再生液先稀后濃，流速先快后慢的再生方法;
(3)將部分初期的再生廢液從樹(shù)脂層中部排出等;
樹(shù)脂層中結(jié)有膠體硅會(huì)影響出水水質(zhì)，而且在運(yùn)行的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)部會(huì)發(fā)生放硅現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)結(jié)脫硅現(xiàn)象，可用稀的溫堿溶解。
8、熱降解
正常一級(jí)除鹽水處理系統(tǒng)中的水溫是不高的(即使我國(guó)南方地區(qū)夏季水溫最高也不超過(guò)40℃)，原則上不會(huì)引起Ⅰ型強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的嚴(yán)重降解。但由于冷卻效果不佳，凝結(jié)水溫可高達(dá)60℃左右，這對(duì)混床陰樹(shù)脂很不利。強(qiáng)堿樹(shù)脂長(zhǎng)時(shí)間在較高溫度下工作，會(huì)發(fā)生降解，強(qiáng)堿基團(tuán)損失使基除硅能力下降;同時(shí)其除硅能力也比低水溫時(shí)的差，結(jié)果出水含硅量增加。
?、蛐蛷?qiáng)堿陰樹(shù)脂容量易發(fā)生熱降解，實(shí)際使用情況證明，Ⅰ型強(qiáng)堿樹(shù)脂強(qiáng)堿基團(tuán)損失情況僅占20%，而Ⅱ型強(qiáng)堿樹(shù)脂這種情況卻高達(dá)50%左右，這說(shuō)明，雖然在低于40℃的水溫下使用，由于Ⅱ型強(qiáng)堿樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性差，其降解問(wèn)題也不容忽視。
9、有機(jī)物污染
有機(jī)物污染樹(shù)脂是水處理中存在的主要問(wèn)題。隨著天然水的污染越來(lái)越嚴(yán)重，樹(shù)脂的污染給水處理帶來(lái)了很大的威脅。樹(shù)脂堿性越強(qiáng)，受到有機(jī)物污染的程度越嚴(yán)重，進(jìn)水中有機(jī)物和強(qiáng)酸陰離子比值越大，對(duì)樹(shù)脂污染程度越大。
陰樹(shù)脂受到有機(jī)物污染程度的順序是：
凝膠強(qiáng)堿Ⅰ型 > 大孔強(qiáng)堿Ⅰ型 > 強(qiáng)堿Ⅱ型 > 弱堿
可以說(shuō)，強(qiáng)堿陰樹(shù)脂為有機(jī)物污染的問(wèn)題很普遍，是需要認(rèn)真對(duì)待的一個(gè)問(wèn)題。
離子交換樹(shù)脂在運(yùn)行過(guò)程中，可能受到進(jìn)水中的氧化劑如游離氯的氧化而發(fā)生變質(zhì)，這種變質(zhì)是無(wú)法恢復(fù)的，也可能受到外來(lái)雜質(zhì)的污染而改變其性能，影響出水水質(zhì)和周期制水量。但可以采取適當(dāng)?shù)拇胧?，清楚污染物，使?shù)脂性能復(fù)原或有所改進(jìn)。
二、陽(yáng)樹(shù)脂的污染和再生
陽(yáng)樹(shù)脂會(huì)受到進(jìn)水中的懸浮物、鐵、鋁、油、CaSO4等物質(zhì)的污染，運(yùn)行中可針對(duì)污染物的種類(lèi)采用以下不同的處理方法：
1、空氣擦洗法
利用壓縮空氣，對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行反復(fù)擦洗和反洗，直到反洗水澄清為止。
2、酸洗法
對(duì)鐵、鋁、鈣鎂鹽類(lèi)污染物，可用3%~10%鹽酸進(jìn)行浸泡或采用低流速循環(huán)酸洗。
3、非離子表面活性劑清洗法
對(duì)受油脂類(lèi)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物污染的樹(shù)脂，可先將樹(shù)脂轉(zhuǎn)為鈉型，然后將非離子表面活性劑如辛烷基酚，聚氧乙烯醚等加到反洗水中，進(jìn)行反洗，即可除去污染物。
三、陰樹(shù)脂的污染和再生
陰樹(shù)脂在使用中常會(huì)受到有機(jī)物、膠體硅、鐵的化合物的污染。
受到有機(jī)物污染的樹(shù)脂再生的方法常采用食鹽-氫氧化鈉清洗法，即用3倍于床體的10%NaCl和1%-2%NaOH混合液對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行清洗，然后進(jìn)行徹底反洗。當(dāng)用此法效果不佳時(shí)，可采用次氯酸鈉清洗。配制的清洗液要能產(chǎn)生1%的活性氯。
樹(shù)脂受到鐵污染后，顏色變黑。其再生方法可采用4%的亞硫酸鈉溶液浸泡4-12小時(shí)。次硫酸鈉是一種還原劑，可將高價(jià)鐵沉淀變成易溶解的低價(jià)形式從樹(shù)脂中清洗出來(lái)。也可采用酸洗法，即先將陰樹(shù)脂用鹽水處理失效后，再用10%的鹽酸浸泡5-12小時(shí)。
另外，近年來(lái)還出現(xiàn)了用于清洗污染樹(shù)脂的專(zhuān)用藥劑和利用超聲波清洗的新技術(shù)。
四、防止樹(shù)脂污染措施
要防止樹(shù)脂遭受污染，必須控制好各項(xiàng)水處理工藝指標(biāo)，層層把關(guān)，嚴(yán)格注意以下問(wèn)題：
1、 混凝劑的選擇
要搞好混凝澄清處理，必須正確選擇混凝劑，并由實(shí)驗(yàn)確定藥劑最佳投放量，防止鋁鹽、鐵鹽后移，嚴(yán)格控制砂濾器、活性炭過(guò)濾器出水中的濁度，Al3+、Fe3+要小于0.3
mol/L，化學(xué)需氧量COD小于1 mol/L。并通過(guò)活性炭過(guò)濾來(lái)吸附有機(jī)物質(zhì)。
2、 控制氯的含量
搞好預(yù)處理的殺菌滅藻工作，控制好進(jìn)入陽(yáng)離子交換器前的余氯量。
3、防止再生劑被污染
為了防止再生劑中的雜質(zhì)對(duì)樹(shù)脂引起污染，除了選用優(yōu)質(zhì)的再生劑外，對(duì)再生劑的運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中的容器要采取防腐措施，防止鐵銹、有機(jī)涂層脫落污染。
4、防止油污染
對(duì)于可能接觸樹(shù)脂的壓縮空氣，要凈化除油，防止帶入油霧;對(duì)水源吸水口附近，防止油污染。
5、定期擦洗
定期用壓縮空氣吹洗樹(shù)脂，以除去懸浮物、有機(jī)物和鐵等。
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