离子交换树脂的变质、污染与复苏
火电厂水处理阳离子交换树脂污染的原因与复苏
【 关键词 】 火电； 水处理 ； 阳离子换树脂； 污染； 复苏
０ 前 言
在火电厂的生产过 程中． 水作 为大部分机械设备 的工作介质和冷 却手段其消耗量非常巨大 我厂化学水处理每天外供 及 自用 除盐水量 在４ ０ ０ ｍ ￣ ／ ｄ左 右 可 见 火 电厂 发 电及 工 艺 用 水 量 之 多 而 火 电 厂 的用 水 质量必须严格要求 ． 有的超高压设 备的补 给水甚 至需要接 近纯水水 质 的补 给水 困为补给水质 的达标 与否关系到生产 机械的安全运 行 但 是， 由于火 电厂的水源般都是没有经过处理 的地下水 ． 因此 ． 必须对 水 进行严格的处理后才能投入火电生产用 目前绝大多数火电厂都是采 用离子交换法 制取 除盐水而作 为离子交换法核 心部件 的阳离 子交换 树脂其性能的好坏将直接影响到电厂设备 的安全 、 高教 的运行 。 因此 ， 针对离子交换树脂 在生产过程 中因为化学结构 遭到破坏或者 收到杂 质污染而出现的中毒现象 ． 准确 分析其受 到污染 的原 因并 提出相应的 解决办法对火电厂生产运行就显得 非常重要
１ 火 电厂 水 处 理 阳 离 子 交换 树 脂 污 染 的 原 因
所谓离子交换树脂 ． 就是用 苯乙烯 或者丙烯 酸通 过聚合反应生成 的具有独立三维空间的的立体骨架 ． 再 对骨架 导人不 同的化学基团加 以修饰所得 到的物 质． 按 照导入 团得性质可分 为阳高于交换 树脂和 阴 离子 交换树脂两大类 阳离子交换树 脂大都是 向骨架导人 硫酸基 （ 一 ｓ ０ Ｈ １ 、 羧基（ 一 Ｃ Ｏ Ｏ Ｈ ） 或苯酚基（ 一 Ｃ ￣ ｑ ， Ｏ Ｈ ） 等酸性基 团 ， 在水溶液中能够 电离 出氢离子 ． 溶液中的金属离子或其 他阳离 于进行交换 如含有硫 １ ． ５ 再 生 剂 的污 染 酸基 的阳离子交换树 脂可将其结构式 简单表示 为 Ｒ — ｓ Ｏ Ｈ式 中 Ｒ代 再 生 剂 的 污 染 一 般 主要 是 由 于 再 生 剂 的 铁 含 量 超 标 及 再 生 剂 中 表树脂母体其交换机理为 含氯引起 的 有研究表明 ： 再生剂中含有 Ｆ ｅ ０ 、 Ｎ ａ Ｃ Ｉ Ｏ 时会发生化学 ２ Ｒ— Ｓ Ｏ ３ Ｈ＋ Ｃ ａ ￣ ＋ ＝ （ Ｒ— Ｓ Ｏ ３ ） ２ Ｃ ａ ＋ ２ Ｈ 反应 生成高价铁酸盐进而 导致 铁污染且游离 氯会使树脂 的结构发生 水处理系统 中的 阳离子交换树脂 ． 可以经过离子交换反应除去水 变化 （ 如溶胀 、 破损及降解等 ） 严重影响树脂 的交换能力 。 中的金属离子等 阳离子 从而为火电厂各种 高压设备 提供合格 的除盐 水 阳离子交换树脂虽然 比阴离子交换树脂要相对稳定 ． 但在使用过 ２ 阳 离子 交换 树 脂 污 染 后 的 复苏 方法 程 中． 或者在运输及存储时也容易因为有害物质的侵入或者结构 的破 首 先． 必须 明确树脂受到 的是何种污染然后才能针对性 的采取 复 坏而受到污染 ． 严 重 影 响 阳离 子 交 换 树 脂 的 工 作 性 能 树 脂 污 染 一 般 苏措施 把好水源关 ． 树脂 中的污染物主要 与水资源有关系 因此水 资 分为二种氧化剂等污染和树脂交换孔被杂质堵塞或者表面被覆盖 ． 交 源成 为防止树脂污染 的一个重要因素 避免直接将井 水被 污染 的其 它 换基 团被 占据产生树脂 中毒 ． 导致交换容量下降 ． 再生困难。 这种情况 水源直接送入 阳床 一般采用 自来水 ． 自来水中没有悬 浮物 ， 可以避免 是可 以通过树脂性能恢复 的处理来复苏其机能 但 是前一种情况树脂 污染 ． 利用 自来水还有 另外一十优势 ． 那 就是可 以提 高树 脂 的工交 降 老化是无法恢 复的 结合火 电厂 的生产工艺和生产过程来看 ， 火 电厂 低此对程中的酸碱 消耗量 ； 但是利用 自 来水的管道 ， 应该 随时清 理 ， 避 水处理 系统 中的阳离子交换树脂容易受到金属离子的污染 、 悬浮物 的 免腐蚀． 机械工作 中所需要 的油脂应避免对水源的污染 污染 和有机物 的污染此外 油脂和阳离子交换树脂再生剂的纯度也 会 铁污染可以采用 １ ０ ％的盐酸进行 浸泡处理然后 用蒸 馏水 冲洗 反 影 响树脂 的性能 复进行直 至排出的废液 中无 Ｆ ｅ 再用碱 沉淀铁 离子然后 调节附 至中 １ ． １ 金属 离 子 的污 染 性即可 为预 防阳离子交换树脂的铁污染 ． 建议 定期 用 ５ ％一 ｌ ０ ％的热 金属离子 的污染 主要包括铁污染和铝 、 钙污染 阳离子交换树 脂 盐酸溶液浸泡 发生铝 、 钙污染时 ， 通常采用 １ ０ ％的盐酸溶液加络合剂 容易受到铁污染主要 是困为 ：火 电厂的水源一般是 地下水或者地 表 对阳树脂进行冲洗 就可达到复苏 的效果 水． 由于环境污染 问题 ． 导致水 中金属 离子尤其是铁 离子含量严重 超 有机物污染有两种方法可 以复苏 ． 是采用氯化钠和氢氧化钠 按 ３ 标： 设备的进水管道或 者交换器 内部 受到腐蚀而产 生铁 化物 ： 此外 有 比 １的比例配置成 的混合溶液对 被污染的树脂进 行浸泡处理然 后用 的再 生剂也含有少量 的铁杂质 相关学者研究表 明． 铁对 阳离子 交换 盐酸 除去沉 淀物 ． 调节 Ｐ Ｈ即可复苏 阳树 脂 ． 二是采用含 次氯酸 钠的 树脂 的污染 主要是 因为 Ｆ ｅ “ ． 水源 中的铁离子大都 以 Ｆ ｅ “ 的形式 存在 ， 氢氧化钠溶液处理 但是次氯酸钠 的强氧化性对树 脂有损害使用 时必 其容易与树脂发生交换反应 ． 而且 Ｆ ｅ “ 非常容易被氧化为 Ｆ ｅ ． 而Ｆ ｅ ｎ 须严格控制浓度和时间 ． 处理 次数般不 能超过 两次 在水溶 液中容易形成带正 电荷 的胶体粒子 ． 带正 电荷 的胶体会 吸附其 油脂污染采用 ５ ％的 Ｎ ａ Ｏ Ｈ溶液 、 或Ｎ ａ Ｏ Ｈ与 Ｎ ａ ， Ｃ Ｏ 混 合液进行 它杂质进 步形成高价铁化物 而沉积在树脂交换通道 内部 ． 从 而堵 塞 阳 清洗 ． 也可采用非离子型表面活性剂来复苏 阳树脂 而悬浮物的污染 离子交换树脂 的交换通道 ： 另外 ， 由于阳离子交换树脂 的吸附作 用 ， 悬 利用空气来搅动树脂 ． 达到对树脂进 行擦洗 的 目的 ． 今儿 复苏树脂 。 再 浮状态的铁化物容 易受到 阳离子 交换 树脂 的吸附作用而在交换 树脂 生剂 的污染 目前 还没有很好 的解决办法 只能通过控制再 生剂 中的 的表 面形成一层铁 化物从而阻止 了水中 的其它 离子与树脂 的交 换反 Ｆ ｅ ． Ｎａ Ｃ Ｉ 等杂志 的含量来预防污染
离子交换树脂有机物污染处理及预防措施
离子交换树脂有机物污染处理及预防措施摘要：在“青山绿水就是金山银山”的倡导下，治理污染显得迫在眉睫，但是因为污染的种类很多，不可能进行详细的阐述，因此本文选择了污染种类中的有机物污染，分析了离子交换树脂的有机物污染的原因以及污染后的特征，重點放在离子交换树脂的有机物污染的处理和预防上。
对环境真正的友好就是从预防做起，天然的水体污染也是同样的道理，但是对于已经产生的污染只有进行治理才是唯一的选择，最后本文提出了离子交换树脂的有机物污染处理的畅想，希望我国可以实现真正的绿色生活。
关键词：离子交换树脂；有机物污染；预防及预防措施引言离子交换树脂在二十世纪初开始出现，它的合成和应用广泛应用于许多领域，对于水处理这一块更是成为不可替代的存在。
在改革开放初期，为了追求经济的发展，我国的天然水体被污染的十分严重，其中水中的污染物有机物质越来越多，在应用离子交换树脂处理的过程中，会危害到离子交换系统的稳定运行，具体的表现为水质恶化以及工作交换容量的降低等。
通过多次的实验证明，传统的再生方法对于解决离子交换树脂的有机物污染的问题作用不是很大，因此为了解决这个问题就必须要另辟蹊径。
在研究解决离子交换树脂有机物污染的方法中，需要注重的一点就是一定要优质价廉，笔者在分析离子交换树脂有机物污染的原因和特征的基础上，将重点介绍处理的方法以及预防的举措。
一、离子交换树脂有机物污染的原因及特征（一）离子交换树脂有机物污染的原因离子交换树脂的结构多为网状的立体结构，多孔的网眼为离子在树脂内部进行进出的通道，在处理水污染的过程中起着决定性作用的就是在通道内的许许多多的功能基团，功能基团的所在处就是离子交换的活性点，这里为了能够更好的说明需要举例说明。
就拿最为常见的脸来说，在进行补水之前需要用温水进行毛孔的打开，一旦毛孔不打开，吸收的效果就会大打折扣。
同样的道理，在进行水污染的处理过程中，如果离子交换树脂的活性点被堵住了，在进行再生的时候会难以洗脱下来，这样就会严重的影响到离子交换，最为严重的就是在离子交换树脂进行水污染的处理过程中生成难以溶解的沉积物，这样就会把通道堵塞，从而完全杜绝了离子交换树脂进行水污染处理的可能性[1]。
离子交换树脂的复苏处理
离子交换树脂的复苏王勇、康健鞍钢矿业公司齐大山铁矿摘要：本文对我矿的热电厂，由于离子交换树脂污染造成除盐系统运行状况恶化进行了分析、论证,并提出离子交换树脂污染机理、污染程度的判断、复苏后达到标准、树脂复苏剂的选择及在我矿电厂的实际应用效果，进而阐明树脂污染复苏处理是解决树脂污染问题的有效途径，经复苏和调试,树脂基本恢复了工交,酸、碱耗降到正常值,出水水质完全合格,每年可为厂里节约酸、碱费用80万元. 所以，具有很好的经济效益、社会效益和应用价值关键词：水处理树脂污染复苏剂树脂交换容量概述：鞍山鑫辰环境工程有限公司结合自己10多年来在离子交换水处理方面的试验研究成果，对阳离子交换树脂的各种污染原因进行了深入分析，对树脂复苏的各种方法进行了反复试验，特别是针对常见的树脂铁污染问题，开发出了一种新型的树脂复苏剂，使树脂复苏时不需要用化学纯盐酸，而只需要用高效渗透剂TFC-S(固体), 洒石酸,两性表面活性剂SYZ-6,，工业盐酸作为清洗剂，且复苏后树脂的工交可恢复到90％以上，解决了长期困扰人们的树脂铁污染复苏难题，并成功应用于生产实践。
阴离子交换树脂污染与水中含有大量有机物有关.根据阴离子交换树脂污染与复苏的机理,在传统阴离子交换树脂复苏的基础上,添加某些络合剂、沉淀剂、增溶剂、氧化剂、表面活性剂等,对阴离子交换树脂复苏工艺进行改进,使树脂复苏的效果得到显著提高.1.树脂污染及复苏简介离子交换水处理技术是目前电力、石化、化工、冶金、电子等领域中使用最为普遍的水质净化技术。
离子交换器在运行过程中，如果预处理系统运行不当，受进水中杂质的影响，离子交换树脂会发生污染，如阳树脂在使用过程中，会受悬浮物、铁、铝、硫酸钙、油脂类等物质的污染，强碱性阴树脂则会受到有机物、胶体硅、铁的化合物等杂质的污染。
树脂污染后会造成工交明显下降，严重的甚至会下降到1/3以下，这样会造成周期运行时间会明显缩短，出水水质恶化，酸、碱耗明显上升，并会对锅炉等设备的安全经济运行造成严重的威胁。
2阳床树脂去污染深度复苏处理
#1、2阳床树脂去污染深度复苏处理一、课题概况化学除盐设备的安全经济运行是确保供给机组合格除盐水，及保证机组安全经济运行的前提条件。
而做为除盐设备核心部分的离子交换树脂性能的好坏，直接决定着除盐设备的“安全经济运行”。
由于受黄河水水质的影响，使我厂化学除盐设备阳离子交换树脂受到污染，使其运行周期缩短、再生效果不理想、酸耗明显上升，背离了“安全经济运行”的宗旨。
二、小组概况：课题名称：#1、2阳床树脂去污染深度复苏处理小组类型：现场型成立时间：2004年1月本课题活动时间：2004年1月—2004年4月小组成员概况见表一：（表一）小组成员概况见表一：（表一）三、选题理由四、现状调查课题选定后，我们随即从网上及专业期刊上查阅了有关阳树脂污染方面的资料，同时对2003年—2004年3月的#1、2阳离子交换器再生原始记录进行统计整理如表二：（表二）从上表可以看出，2003年1—7月份的平均酸耗为60.4g/m ol,超出标准值10.4g/mol。
从8月份开始至年底的4个月平均酸耗为43.2 g/mol,低于标准6.8 g/mol。
2003年全年的生水水质情况如下表三：（表三）从表三中可以看出，2003年1—4月份的生水氯根均在42. 0mg/ml，而且阳离子总量也较高，把表二与表三进行对照分析，不难发现前4个月的酸耗与生水氯根偏高有直接关系，还有一点需要说明的是前7个月的除盐设备由运行各班再生，由于技术水准与操作细节存在差异，使再生效果不太理想，面对居高不下的酸耗，从8月份开始由分场指定专人进行调整试验，酸耗较调整再生方式前明显下降。
五、原因分析针对酸耗偏高的情况，我们对影响阳离子交换树脂交换性能主要因素做了认真分析研究。
如下图所示：0.1、运行方式：2003年7月份之前采用的是运行每班制水制度。
每班制水2小时左右，这种制水方式存在的缺点是：设备启、停频繁，正洗水量增加，不利于安全经济运行。
面对这种状况，分场经过大量科学的分析研究，把各种因素综合考虑进去，制定了新的制水制度。
阳离子交换树脂的污染及复苏方法研究_张翠玲
收稿日期:2006-11-08基金项目:甘肃省自然科学基金项目(20577018)阳离子交换树脂的污染及复苏方法研究张翠玲,郝火凡,赵保卫,欧乙成(兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃兰州 730070)摘 要: 研究了不同浓度的铁离子、亚铁离子和油类物质对树脂污染的影响程度.同时采用 盐酸一食盐一亚硫酸钠 复苏法对污染树脂的复苏进行了探讨.结果表明:在相同时间内,树脂的污染程度随污染物浓度的增加而增大;同浓度的铁离子对树脂的影响比亚铁离子要大;复苏效果总体较好,亚铁离子污染树脂的复苏效果最好,铁离子次之,油类最差.关键词: 阳离子交换树脂;污染;复苏;交换容量中图分类号: TQ 460 文献标识码: A 文章编号:1004-0366(2007)04-0071-03A Study on Pollution and Recovery of Cation Exchanges ResinZH ANG Cu-i ling,H A O H uo -fan,ZH A O Bao -w ei,OU Y-i cheng(S chool of Env ir onmental Science and M unicip al Engineer ing ,L anz hou J iaoto ng Univ er s ity ,Lanz hou 730070,China)Abstract: T he impacts of po llution of different concentrations of iron,fer rous iro n and o il on the resin material ar e investig ing H C-l NaC-l N a 2SO 3 recovery metho d,the po llutied resin recovery is dis -cussed.Results show that in the equal time,the extent of po llution increases with the co ncentration of po-l lutants ;the im pact of po llution of iron o n the resin is larger than that of the ferrous ions w ith the same concentration.The recovery is beetter as a w hole.T he recovery of ferrous io n po llution r ecovery is the best,and that o f ir on ion pollutio n is beltter than that of oil.Key words: cation ex chang e resin;pollutio n;reco ver y;exchange capacity 离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物,其结构由3部分组成:不溶性的三维空间网状骨架,连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子.离子交换树脂通常制成珠状的小颗粒,多数通用的树脂产品的有效粒径在0.4mm ~0.6m m 之间,活性基团一般都处在树脂网孔内,外来离子必须进入网孔内才能进行离子交换.离子交换树脂具有强稳定的化学性质,母体本身不与酸、碱起作用.阳离子交换树脂是指分子中含有酸性基团的离子交换树脂,它在水及其他极性溶剂中发生溶胀,能在水中离解出H +而使溶液呈酸性[1].树脂离解后余下的负电基团,如R -COO -(R 为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用.一些阳离子被吸附的顺序如下:Fe 3+>A l 3+>Pb 2+>Ca 2+>M g 2+>K +>Na +>H +[2].自从1935年亚当斯(A dams)和霍姆斯(H olm es)研究合成了第1批离子交换树脂 聚酚醛系强酸性阳离子交换树脂和聚苯胺醛系弱碱性阴离子交换树脂以来,尤其是20世纪70年代以后,离子交换树脂的合成及应用技术得到了长足发展.阳离子交换树脂目前主要用于:水处理、食品工业、制药工业、合成化学和石油化学工业、环境保护、湿法冶金、原子能、半导体、电子工业等,其中水处理领域离子交换树脂的需求量最大,约占离子交换树脂产量的90%.随着离子交换树脂的广泛使用,树脂的污染及修复问题已受到人们的重视[3,4],经研究发现阳离子交换树脂主要的污染物有水预处理过程残留的混凝剂,水中含有的铁离子、输送管道中腐蚀产生的铁化物,有机物、油类、自来水中残留的余氯第19卷 第4期2007年12月 甘肃科学学报J ournal of Gansu S cien cesVol.19 No.4Dec.2007等.污染后的树脂颜色明显加深,由淡黄色变为棕色、紫红色、甚至近似黑色,交换容量有较大幅度下降,周期产水量随树脂污染程度的加剧而急剧下降.我们以铁离子、亚铁离子、菜籽油为目标污染物,主要研究了阳离子交换树脂的污染程度随溶液中铁离子、亚铁离子、菜籽油浓度的变化关系及其对污染树脂复苏效果的影响.1 实验部分1.1 主要仪器及药品主要仪器有:电动离心沉淀机(A nke T DL-40B),202-1型电热恒温干燥箱(上海实验仪器有限公司),电子天平,电热恒温水浴锅,电导仪,分液漏斗,玻璃离心过滤管,秒表,称量瓶,具塞三角烧瓶.药品包括:强酸性阳离子交换树脂,盐酸,氢氧化钠,甲基红,次甲基蓝,酚酞,甲基橙,无水乙醇,氯化钙,硫酸亚铁,硫酸铁,菜籽油.1.2 污染树脂的制备及测定(1)树脂的预处理 预处理按GB5476-85离子交换树脂预处理方法进行.(2)污染树脂的制备 配制浓度分别为0.25mg/L、0.50mg/L、0.75m g/L、1.00m g/L、1.25mg/L的亚铁离子溶液和浓度分别为0.25mg/L、0.50mg/L、0.75m g/L、1.00m g/L、1.25m g/L的铁离子溶液,各取5mL移入装有200mL阳离子交换树脂的容器中,分别加入500mL的蒸馏水,30 恒温振荡30min后密封静置,30d后测定全交换容量; 各取1mL、2mL、3 mL、4mL、5mL的菜籽油放入装有200m L阳离子交换树脂的容器中,分别加入500mL的蒸馏水, 30 恒温振荡30min后密封静置,30d后测安全交换容量.(3)测定 按GB8144-87阳离子交换树脂交换容量测定方法测定,交换容量越小说明树脂所受的污染越严重.1.3 污染树脂的复苏及效果测定(1)复苏方法 相关研究[5,6]证明 盐酸 食盐 亚硫酸钠 复苏法是修复受污染阳离子树脂比较好的方法,以下采用的是4%的盐酸、4%的食盐和0.08%的亚硫酸钠混合液,取制备好的污染树脂,加人到一定比例的混合液中进行浸泡处理.(2)复苏效果测定 复苏效果通过测定复苏后树脂的全交换容量来衡量,全交换容量越高说明复苏效果越好[7].2 结果与讨论2.1 树脂污染程度与污染物浓度的关系随着污染物浓度(体积)的增加全交换容量逐渐下降;相同浓度条件下,铁离子污染的树脂全交换容量明显低于亚铁离子污染的树脂.由图1和图2所示.图1 树脂全交换容量与铁离子和亚铁离子浓度Fe2+ Fe3+图2 树脂全交换容量与溶液中菜籽油的体积2.2 树脂污染程度与污染物浓度的关系盐酸 食盐 亚硫酸钠 复苏法对铁和油污染的树脂都有较好的复苏效果,绝大多数树脂的全交换容量恢复到了空白的80%以上,树脂的复苏效果随受污染时污染物浓度的增大而略成下降趋势,同时可看出受铁离子污染的树脂复苏效果整体比受亚铁离子污染树脂复苏效果要差.由图3和图4所示.图3 复苏后树脂交换容量与铁的浓度Fe2+ Fe3+72 甘肃科学学报 2007年 第1期图4 复苏后树脂交换容量与油的浓度的关系3 结论随着污染物浓度(体积)的增加树脂全交换容量逐渐下降,时间相同时树脂的污染程度随污染物浓度的增加而增加;相同浓度条件下,铁离子对树脂的影响明显高于亚铁离子对树脂的影响,而且在相同的复苏条件下,亚铁离子污染的树脂的复苏效果优于铁离子污染的树脂的复苏效果[8],所以树脂使用或再生过程中应适当添加还原剂降低铁离子含量,减少铁对树脂的污染.参考文献[1] 武银华.水处理技术的研究进展.[J].广东化工,2004,20(z1):49-50.[2] 王广珠,汪德良,崔焕芳.离子交换树脂使用及诊断技术[J].北京:化学工业出版社,2004.[3] 贾波,周柏青,李芹.阳离子交换树脂的污染与复苏[J].工业用水与废水,2003,34(5):16-18.[4] 郑成远.离子交换树脂污染的诊断及处理方法[J ].冶金动力,2007,120(2):42-45.[5] 袁锡妹.铁污染阳离子交换树脂的复苏比较及测定[J].腐蚀与防护,2002,23(10):458-459.[6] 贾波,周柏青,李芹.阳离子交换树脂铁污染的复苏研究[J ].热力发电,2004,33(04):20-23[7] 张国珍,宋小三.活性炭吸附T NT 废水实验研究.[J ].甘肃科学学报,2007,19(3):150-153.[8] 武福平.受严重污染的强碱阳树脂复苏实验研究.[J ].甘肃科学学报,2006,18(4):102-105.作者简介:张翠玲,(1973-)女,山东省梁山人,1996年毕业于兰州铁道学院环工系,现任兰州交通大学环境与市政工程学院讲师.73第19卷 张翠玲等:阳离子交换树脂的污染及复苏方法研究。
离子交换树脂的有机物污染及其复苏
离子交换树脂的有机物污染及其复苏【】Introduces the resin pollution mechanism and the resin absorption mechanism of organic matter ，and the pollution resin commonly used several kinds of recovery methods are briefly introduced and compared.1前言有机物污染树脂是离子交换水处理工艺中的一个十分棘手的问题，树脂被污染后引起树脂性能下降，制水量减少，出水水质恶化，因此解决有机物污染树脂的问题是当前纯水制备工作的一个课题。
离子交换树脂在电力、化工、冶金等行业中的纯水制备中得到广泛应用，在使用过程中，阴树脂会出现工作交换容量下降，出水品质变差，碱耗增加等现象。
特别是梅雨季节，原水中有机物胶体含量上升，导致树脂严重污染而中毒，为了减轻和消除这种现象，要了解有机物污染树脂的原理及掌握污染后的树脂复苏新方法，以保障水处理系统的正常运行[1] 。
2树脂污染机理树脂为多孔网状立体结构，多孔网眼系离子在树脂内部扩散进出的通道，通道内壁具有众多功能基团，是离子交换反应的活性点，一旦此活性点被覆盖，离子交换过程就无法进行。
在离子交换过程中，交换势能较高、附着力强的离子或大分子之类的物质，吸附或被交换到树脂上，而在再生时却难以洗脱下来，从而阻止了离子交换；或是在离子交换反应过程中生成难溶的沉积物，并沉积在树脂内部，阻塞了离子交换的通道[2] 。
3树脂吸收有机物的机理有资料介绍富里酸的pK值是4.5 ,腐植酸的pK值稍大一些。
和碳酸的解离常数（pK1=6.38 , pK2=10.25）相比可知，它们的酸性比碳酸还强。
当环境pH值小于4时，腐植酸和富里酸的离子化程度比较小，其行为象一种不带电的分子；当pH值增加时，其离子化程度增加，表现为一种大分子量的阴离子。
国标阳离子交换树脂的变质,污染与复苏
国标阳离子交换树脂的变质,污染与复苏什么是国标阳离子交换树脂的变质,污染与复苏产品名称:001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂认真信息:二、国外应牌号美国：AmberliteIR120；Dowex50X8；德国：LewatitS100；日本：DiaionSK1B三、执行标准GB1365992DL51993SH2605.011997Q/JH1052023四、理化性能名称001×7H/Na001×7FCH/Na001×7MBH/Na全交换容量mmol/g≥5.00/4.504.90/4.40体积交换容量mmol/ml≥1.75/1.901.70/1.80含水量5156/4550湿视密度g/ml0.730.83/0.770.87湿真密度g/ml`!（¼52ng$enp2052粒度（0.3151.25mm）≥95（0.451.25mm）≥95（0.711.25mm）≥95（〈0.315mm）≤1（〈0.45mm）≤1（0.71mm）≤1有效粒径mm0.400.60≥0.050.750.95均一系数≤1.601.40磨后圆球率≥90外形金黄至棕褐色球状颗粒金黄至棕褐色球状颗粒金黄至棕褐色球状颗粒出厂型式NaNaNa用途通用浮动床混床出厂型式：Na型外观：金黄至棕褐色球状颗粒。
五、指标：1．PH范围：1142．使用温度：氢型≤100℃，钠型≤120℃，3．转型膨胀率：（Na+→H+）8104．树脂层高度：1.5m以上。
5．再生液浓度NaCl:810,HCl:45.6．再生液用量：NaCl（810）体积：树脂体积=1.52:1.HCl（45）体积：树脂体积=23:1.7．再生液流速：58m/h.8．再生接触时间：4560min.9．正洗流速：1020m/h10．正洗时间：约30min11．运行流速：1530m/h12．交换容量：≥1000mol/m3六、主要用途用于水的处理（包括硬水软化、高压炉水、无离子水、注射水、海水淡化等），废水中贵金属的回收，抗生素的提纯，代替人体内肾脏的作用。
离子交换树脂的复苏
对离子交换树脂的复苏，其基本原理是：先采用阴阳离子表面活性药剂，清除树脂表面的污垢，再通过精细无碘氯化钠与酸碱的浸泡，让树脂大部分转型为钠型或氯型。
阳树脂中累积的三价铁离子，通过亚硫酸钠，让三价铁离子，还原为二价铁离子，辅助于专门的除铁药剂，方便地清除掉了树脂深层中的铁离子。
阴树脂中积累的硅胶，通过碳酸钠、磷酸三钠等药剂，让它在PH=8.0-9.0的环境下，辅助于专门除硅药剂，将树脂颗粒之间的硅胶以及树脂深层中的硅酸离子彻底清除掉。
主要采用以下复苏药剂：精细无碘氯化钠、酸碱、亚硫酸钠、碳酸钠、磷酸三钠、阴阳离子表面活性剂、除铁锰药剂、除硅药剂、除腐殖酸药剂、污泥剥离药剂等主要药剂，分别处理强酸001×7树脂、弱酸D113树脂、强碱201×7树脂、弱碱D301树脂等等树脂。
离子交换树脂被广泛应用于电力、石化行业，随着工业飞速地发展，水污染已日趋严重，离子交换树脂原水的进水水质有机物COD、胶体等有显著的增加，因此，近年来，不断有使用离子交换树脂的企业，发现树脂的制水量下降、再生失败率增加，酸碱费用也急剧增加，甚至影响到了生产。
污染机理简介树脂为多孔网状立体结构，多孔网眼是离子在树脂内部扩散进出的通道，通道内壁具有众多的功能基团，是离子交换反应的活性点，一旦此活性点被覆盖，离子交换过程就无法进行。
在离子交换过程中，交换势能较高、附着力强的离子或大分子之类的物质，容易被交换或吸附到树脂±，而在再生时却难以洗脱下来，从而阻碍了离交换反应的讲行或是在离子交换反应过程中生成难溶的沉积物，并沉积在树脂内部，阻塞了离子交换的通道。
阳离子交换树脂的不同污染形式及解决方法1混凝剂过量引起的污染为了解决水中悬浮物的问题，预处理中通常要投加混凝剂，一旦混凝剂投加的量不合适就会对后面的阳离子交换树脂产生污染。
若出水中含有1 mg／L以上的混凝剂时就会导致阳离子交换树脂的严重污染，而且发现具有线性结构的混凝剂更容易污染树脂，并能够进入树脂颗粒内部。
离子交换树脂被污染的原因、预防措施及再生方法
离子交换树脂被污染的原因、预防措施及再生方法离子交换树脂被污染的原因、预防措施及再生方法导读离子交换树脂具有化学稳定性好、机械强度高、交换能力大等优点，因而在锅炉用水处理及除盐水、纯净水的生产中得到了广泛的应用。
但在使用过程中，常出现清洗水不断增加，出水水质差，周期性制水量不断下降，颜色变深，树脂交换容量不断下降等现象。
根据以上现象，可认定为树脂受到污染。
如果不及时采取合理措施使其再生，就会造成树脂失效，甚至报废，影响正常生产。
笔者结合生产实践，谈谈造成树脂污染的原因、预防措施及处理方法。
离子交换树脂表面被有机物等杂质覆盖或树脂内部的交换孔道被堵塞而使树脂的工作容量明显降低，但树脂结构无变化的现象叫树脂的污染1 污染原因分析1.1有机物引起的污染有机物主要是存在天然水中的腐殖酸、相对分子量从500～5000的高分子化合物及多元有机羧酸等，这些物质在水中往往带有负电，成为阴离子交换树脂污染的主要物质。
这类污染从COD的监测中可检出。
1.2 油脂引起的污染水中往往含有油类物质，形成膜状物，堵塞或包裹了树脂的微孔，阻碍微孔中的活性集团进行离子交换。
1.3 胶体物质引起的污染水中胶体颗粒常带负离子，使阴离子树脂受到污染。
胶体物质中以胶体硅对树1脂的危害最大，它吸附并聚合在树脂的表面上阻止交换。
1.4高价金属离子引起的污染水中的高价金属离子（如混凝剂中高价金属离子的后移等），如Al+、Fe3+等扩散进入阳离子交换树脂的内部，由于这些高价金属离子的交换势能高，与树脂中的固定离子SO3-牢固结合形成Al（SO3）3、Fe（SO3）3等，从而使这些固定离子失去作用，丧失了离子交换能力。
1.5 再生剂不纯引起的污染再生剂往往混有很多杂质，如Fe3+、NaCI、Na2CO3等，对阴离子交换树脂的影响最为严重。
2 污染鉴别方法2.1 查看树脂外观发生污染的树脂，从外观上看，颜色由透明的黄色（阳离子树脂）或乳白色（阴离子树脂）明显变深甚至成为黑色。
离子交换树脂污染及复苏处理
与有机物产生 的污染 同时进行 的， 它们相互缔合或 呈共聚状 。在水体中腐殖酸是 以复杂的芳香核为核 心， 通过化学或物理形式如共价健作用力 、 静电作 用力 、 范德华作用力 、 氢键等作用力连接着多糖 、 蛋 白质 、 简单酚 、 金属 。 可见有机 物是产生 阴离子交换树脂污染的主
Ｐｏ ｌ ｉ ｎ ｏ ｏ ｃ ｎｇ ｓｎ ｎｄ ｃ ｖ ｒ ｅ ｔ ｅ ｌ ｏ ｆＩ ｎ Ｅｘ ｈａ ｅ Ｒｅ ｉ ａ ｕｔ Ｒｅ ｏ ｅ ｙ Ｔｒ ａ ｍ ｎｔ
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【 ｅ ｏｄ ］ ａ ｒｒ ｔｅｔ ｅｉｐｌ ｔｎ ｒ ｏｅ ａｅｔｒ ｉｅｃａｇ ｐｃｙ Ｋ ｙｗ ｒｓｗ ｔ ｅ ｍ ｎ ｒ ｎ ｏｕ ｏ； ｃｖｒ ｒ ｇｎ； ｓ ｈ ｅ ａａｉ ｅｔ ａ ； ｓ ｌｉ ｅ ｙ ｅ ｅｎ ｘ ｎ ｃ ｔ
１ 问题 的提 出
离子交换树脂 是水 处理主要定额材 料消耗之
有机物、 、 、 铁 硅 微生物胶体或类胶体都会对 阴 离子交换树脂产生污染 ， 通常情况下有机物的污染 起主导作用 ， 而铁 、 硅等其他杂质对树脂 的污染是
被覆盖 ， 离子交换过程就无法进行。在离子交换过
程 中， 交换势能较 高 ， 附着力强 的离子或大分子 之 类的物质 ， 容易被 交换 或吸附到树脂 ， 而在再生 时
果， 进而 阐明树脂污染复苏处理是解决树脂污染 问题 的有效途 径 ， 具有很好的经济效 益、 社会效 益和应用价值 。
离子交换树脂污染与复苏处理
阳树 脂一 旦污 染 ， 根据 不 同的 污染 程度 采取 不 同的方 法把 污染 物及 时 除
去
（ １ ） 压 缩空 气擦 洗法
主要是除去树脂表面的悬浮物， 先将树脂 ， 小反洗再大反洗， 待树脂沉降之 后树 脂表 面 留有 ３ ０ ０ ｍｍ￣右 ， 用 压缩 空气 从树 脂的最 底部 进入 ， 保持 阳床的顶 部 出排 气 口压 力在Ｏ ． ｍａ 左右 １ Ｏ 分左 右 ， 再 反洗 至水清 ， 这 样如 此循环 几次直 到反洗 出水澄 清为 止就 会到 目的。 （ ２ ） 酸洗 法
从树 脂污染 的状 况来看 ， 假若树 脂是被铁 离子 、 铝离 子等污染 ， 用压 缩空气 擦洗是 难 以除去 的 ， 可 以使用 盐酸 （ 必须 质最 合格 的盐酸 ） 处理。 可 以事先 做个 小型试验 来确 定树脂污 染的程 度 以便确 定酸洗 的浓度 以及酸 洗的 时间 ， 可以利 用现 场的再 生系 统 ， 配置 合适 的盐酸 浓度进 行 酸洗 。 酸洗 之前 树脂 最好使 用压 缩空气 擦洗 、 反洗 后再 进行 酸洗 或者 酸 的浸泡 。
２ ． ２ 阳树 脂 的处理 方法
阴树 脂被铁 铝化合 物 的污染 ， 主要 是再 生剂 的不合格含 铁 的化合 物超 标 、 入 口水 含铁量 太大 造成 的 ， 当进水 含有大 量 的大分 子有机 化合 物时 ， 铁 与大分 子有机化合物生成络合物， 进入树脂网， 导致树脂受到污染。 树脂受到污染颜色 变 为黑 色 ， 性能 变坏 、 再 生剂 用量 增大 、 自耗 水量增 大 、 出水质量 不 合格 。 （ ３ ） 胶 体硅 的污 染 强碱 阴树 脂一般 不会受到 胶体硅 的污 染 ， 它在天 然水 中不 能直接交 换水 中 的胶 体硅 ， 当水通 过树脂 时胶体硅 含量有 所下降 ， 在正 常 睛况 之下 ， 胶体硅 不会 无污 染阴树 脂的 ， 但是 ， 在外界 的条件 影响之 下 ， 如再生 温度 、 再 生 液的纯度 、 再 生液 的浓 度 、 再生液 的流 速调整 不 当以及 强碱 阴树脂 失效后 长 时间不 处理 ， 阴 树脂 均 可收到 胶体 硅 的污染 。
废砂浆回收中离子交换树脂的污染与复苏
废砂浆回收中离子交换树脂的污染与复苏摘要:本文主要涉及到的时应用在聚乙二醇回收行业中的离子交换树脂污染,指出主要污染物为有机物。
并且选择不同的复苏液进行复苏处理,复苏后树脂交换量大幅度提高。
为离子交换树脂在聚乙二醇回收液中的使用和复苏提供了理论基础。
关键词:聚乙二醇离子交换树脂复苏液交换容量线切割聚乙二醇的回收现在应用日益广泛,由于聚乙二醇在切割过程中会被氧化并带入大量的金属杂质离子,在回收过程想用简单的过滤方法很难将这些杂质完全去除。
离子交换树脂能在液箱中与带相同电荷的离子进行交换反应,此交换反应是可逆的,即可用适当的电解质冲洗,使树脂恢复原有状态,可供再次利用。
利用离子交换去除回收液中的杂质离子,可以提高回收液的品质。
离子交换树脂现在被广泛应用于聚乙二醇回收行业。
虽然离子交换树脂的使用已经非常广泛,但其在聚乙二醇回收液中的应用鲜有报道。
开封万盛新材结合近几年应用的实际情况,对离子交换树脂的污染原因进行了分析,并比较了不同的复苏的方法,成功解决了树脂受污染后产量下降,树脂破碎等问题。
1 树脂污染的原因和主要污染源分析1.1 阴树脂污染原因及污染后特征进水的各种大分子有机物是阴树脂污染的主要来源[1];因为阴树脂的结构和性能使其对大分子有机物存在不可逆反应。
低分子量有机物被树脂吸附后,在再生时可以置换出来,因而不易污染树脂。
此外,来自阳树脂的降解产物也会使阴树脂受到有机物污染。
国外经验认为,氢型阳树脂含水量大于60%时,就会有相当数量的有机物释放到水中污染阴离子。
被污染的强碱阴树脂可出现以下特征。
(1)外观颜色由开始的浅黄色,逐渐污染为淡棕色-深棕色-棕褐色-黑褐色,且树脂破碎严重。
(2)再生后的强碱阴树脂,其冲洗水量会明显增大。
(3)工作交换容量下降,树脂含水量下降,树脂上的交换基团发生变化,其中强碱基团减少,弱碱基团增多。
1.2 树脂受有机物污染的判断浸泡后食盐水的颜色树脂被污染程度如表1所示。
阳离子交换树脂的污染与复苏
阳离子交换树脂的污染与复苏阳离子交换树脂的污染与复苏阳离子交换树脂在水处理系统中主要用来除去天然水中的阳离子。
由于阳离子交换树脂在处理系统中的位置相对靠前，它所受到的污染有别于阴离子交换树脂，受到污染的阳离子交换树脂通常会发生周期制水量减少，工作交换容量下降，出水水质恶化等现象，而且会对后续的阴离子交换树脂的制水过程产生不利的影响。
对被污染的树脂进行及时的诊断和有效的复苏对水处理系统的经济运行具有很重要的意义。
1 污染机理简介阳离子交换树脂,离子在树脂树脂为多孔网状立体结构，多孔网眼是离子在树脂内部扩散进出的通道，通道内壁具有众多的功能基团，是离子交换反应的活性点，一旦此活性点被覆盖，离子交换过程就无法进行。
在离子交换过程中，交换势能较高、附着力强的离子或大分子之类的物质，容易被交换或吸附到树脂±，而在再生时却难以洗脱下来，从而阻碍了离交换反应的讲行或是在离子交换反应过程中生成难溶的沉积物，并沉积在树脂内部，阻塞了离子交换的通道。
2 阳离子交换树脂的不同污染形式及解决方法2.1 混凝剂过量引起的污染为了解决水中悬浮物的问题，预处理中通常要投加混凝剂，一旦混凝剂投加的量不合适就会对后面的阳离子交换树脂产生污染。
据报道[1]，在使用epi—DMA(二甲胺—环氧卤丙烷)和poly—DADMAC(二烯丙基二甲胺氯的均聚物)作为混凝剂时，若出水中含有1 mg／L的上述混凝剂时就会导致阳离子交换树脂的严重污染，而且发现具有线性结构的混凝剂更容易污染树脂，并能够进入树脂颗粒内部。
当树脂发生上述污染时，如果污染程度不是很严重可以采用如加大反洗流速、延长反洗时间或通人压缩空气等手段予以复苏。
如果污染程度较严重时，可以采用加入表面活性剂和分散剂的方法。
其中表面活性剂可以增加树脂表面的亲水蛀；而分散剂则可以保证从树脂上脱离下来的颗粒可以被分散到水溶液中去。
据报道，罗门哈斯公司的非离子表面活性剂TritonCF-54和分散剂Orotan 731[2]对解决这一问题有较好的效果。
浅谈锅炉水处理树脂在使用过程中的污染与复苏
浅谈锅炉水处理树脂在使用过程中的污染与复苏介绍了离子交换树脂在储存和使用过程中，可能受到的各种污染的判别及复苏的方法。
标签：锅炉水处理；树脂；污染；复苏在锅炉水处理中广泛使用离子交换树脂。
但树脂在使用和储存过程中，往往受到各种污染，甚至中毒失效，致使离子交换器出水质量不合格。
本文对树脂的使用过程中的污染判别及复苏方法作一些简要介绍。
离子交换树脂在使用过程中，由于有害杂质的侵入而导致树脂性能下降，称为树脂污染。
有两种树脂被污染，一种是由氧化劑污染，树脂的化学结构被破坏，交换基团降解或交联链断裂，树脂会被这种污染恢复，称为“树脂变质或老化”；另一中是由杂质堵塞或覆盖微孔树脂交换基团所占据，导致树脂交换容量下降，再生困难，这种现象称为“中毒”，通过适当的处理树脂，污染物去除，使树脂恢复性能有所改善，恢复树脂的加工性能被称为“树脂复苏”。
1 树脂的使用新树脂在使用之前，应首先进行预处理，其目的是在树脂的制造过程中洗去树脂表面和金属离子上的可溶性杂质，并将树脂转化为所需的形状。
树脂经适当的预处理后，不仅可提高其稳定性，而且还可以起到活化树脂、提高工作交换容量和出水质量的作用。
新树脂的预处理前，水必须先充分膨胀的树脂，但如树脂在运输或储存在干燥，就不能直接干树脂在水，防止通过快速扩张的树脂和裂缝。
这是树脂脱水，首先应在20～25%食盐水浸泡一定时间，并逐步加水稀释，从而扩大了树脂缓慢的最大数量。
树脂的预处理可在交换器内进行。
树脂装入交换器时，可采用水力输送或人工填装。
填装后，宜先对树脂进行反洗，直至洗出水澄清且不呈黄色为止，以除去混在树脂中的机械杂质和细碎粉末，然后作下步的清洗转型。
为了延长树脂的使用寿命，在使用树脂时应注意以下两个问题：（1）保持树脂的强度。
为了保持树脂的强度，应尽量避免或减少树脂的磨损，并防止树脂交替地风干和湿润、冷冻和过热等。
（2）保持树脂的稳定性：为了保持树脂的稳定性，就要尽量避免或减少对树脂的污染。
阳离子交换树脂铁中毒复苏方法研究
阳离子交换树脂铁中毒复苏方法研究阳离子交换软化装置是一种大量使用的工业水处理装置。
该装置在使用过程中往往会接触到含铁地下水或因管道锈蚀造成进水中带有铁离子，导致阳离子交换树脂受到铁离子的污染，通常称为铁中毒。
由于强酸性阳离子交换树脂对水中的三价铁离子亲合力极强，其选择交换顺序为：Fe3＋＞Al3＋＞Fe2＋＞Ca2＋＞Mg2＋＞K＋＞NH4＋＞Na＋＞H＋。
当进水中含有少量三价或二价铁离子时，阳树脂将会优选与这些铁离子结合，在水中溶解氧的作用下将其中的二价铁离子氧化为三价铁离子，使其牢牢的结合在树脂交换基团上。
虽然水中铁离子含量很少，但年复一年地运行下去，铁离子在交换基团中越积越多，占据了树脂的大部分工作交换容量，导致树脂对Ca2＋、Mg2＋离子交换能力的下降，出水水质超标，运行周期缩短，产水量减少，再生剂耗量增加等一系列问题，严重时会造成装置无法运行下去。
树脂铁中毒后，用常规低浓度的食盐再生液很难将树脂交换基团上的Fe3＋置换下来。
人们采用了各异的树脂铁中毒复苏方法。
虽然均能取得一定的复苏效果，但其经济指标均不理想，复苏时间过长，复苏不够彻底，因而有必要探寻一种新的树脂复苏方法。
我们提出一种新的还原复苏法，取得了较理想的复苏效果。
现介绍如下，供参考。
1 树脂鉴别及常规复苏工艺1.1 树脂铁中毒鉴别方法初步判断：采用正常的软化再生方法无法恢复原有工作交换容量，并且交换容量有较大幅度下降时，可取少量树脂与新树脂进行颜色比较。
新树脂为淡黄色或金黄色，铁中毒树脂颜色明显加深，变为棕色，紫红色，甚至近似黑色。
分析检测：取10 mL颜色发生变化、初步判断为铁中毒的树脂置于100 mL烧杯中，加入30 mL 8.0%的HCl溶液，慢速搅拌15 min，静置0.5 h，取上清液测定总铁含量，以此判断树脂铁中毒程度。
1.2 常规树脂铁中毒复苏工艺常规铁中毒复苏方法可视铁中毒程度不同而异。
轻度铁中毒可在罐内复苏。
离子交换树脂及原理
离子交换树脂的分类
按活性基团的性质 按离子交换树脂的孔型
按单体的种类
阳离子交换树脂: 强酸性和弱酸性 阴离子交换树脂: 强碱性和弱碱性
螯合型 两性 氧化还原型
凝胶型 大孔型 等孔型*
苯乙烯 丙烯酸 酚醛
离子交换树脂的内部结构
凝胶型和大孔型树脂的物理性能比较
特性
普通凝胶型 离子交换树脂
平均孔径(润湿态)
化学性能 酸碱性、选择性、交换容量、热稳定性
物理性能
外观 颜色：组成不同，颜色各异，苯乙烯呈黄色。交联多
的、杂质多的颜色深些。 形状：球形，圆球率达90%以上，则水流阻力小。容
量大。 粒度 用有效粒径和均一系数表示。 粒度小，交换速度快，交换容量大，但压力损失大。 粒度要均匀，在0.3-1.2mm范围。
换能力。 1. 全交换容量：单位质量的离子交换树脂全部离子交换基团的数量，mmol/L。 2. 工作交换容量 指一个周期中单位体积树脂实现的离子交换量，即单位体积树脂从再生型离
子交换基团变为失效型基团的量。 影响因素：树脂种类、粒度、原水水质、出水水质的终点控制、交换运行流
速、树脂层高度、再生方式等。 质量表示单位EM：mol/kg(干树脂) 体积表示单位EV：mol/m3(湿树脂) EV=EM×(1-含水率)×湿视密度
RCOOHNa + H2O → RCOONa+NaOH RNH2Cl + H2O → RNH2OH+HCl
化学性能
对各种离子的交换能力是不同的。 易被交换的离子，解析就困难。 交换顺序：优先高化合价的，其次原子序数大的。
强酸性阳离子交换树脂： Fe2+＞Al3+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞Na+＞H+
离子交换树脂污染与复苏处理
离子交换树脂污染与复苏处理作者：吴国亭来源：《中国科技博览》2013年第37期分类号】：TM621.3摘要：针对大唐微水发电厂化学水处理阴阳离子交换树运行时间长，树脂的污染、复苏问题，进行分析探讨，就存在的问题、原因以及危害，采取有效办法，进行综合处理，达到了预期目的。
关键词：阴阳树脂污染；有效方法；达到预期目的1.處理概述制取纯水使用的阴阳离子交换树脂，经过多次连续吸附、交换以及还原再生，会被水中以及再生剂里的一些微量元素、杂质所污染使之性能发生变化：老化、降解、交换容量降低，导致出水质量不合格、盐耗增高、提高制水成本、浪费资源、污染当地环境等。
我们单位的化学水处理工艺为二级除盐：石英砂过滤过滤器→强阳床→除碳器→强阴床→混床，混床出水质量：电导率为≤0.2us/cm、Si02≤20ug/L、硬度=0 ug/L。
由于地下水质发生变化很大，与当年设计时原水质量相差很大，阴阳树脂的性能也就发生变化，周期制水量减少、酸碱耗上升、自用水量不断在增大。
因此，针对这个问题查找根源，制定措施，对阴阳树脂进行处理。
2.阳树脂的污染源与处理方法2.1阳树脂的污染源我们单位使用的深井水源，由于近年用水量不断在增加，好多水井的都不出水了，再打的深水井地下水质差，原来的石英砂过滤器不堪重负，运行时间不长入、出口压差超过运行值，反洗过滤器的周期大大缩短，污染源为原水中的悬浮物及原水管道的铁、铝、不合格的再生剂含铁超标等沉积物，阳床反洗时水质浑浊，反洗、正洗用水量很大。
2.2阳树脂的处理方法阳树脂一旦污染，根据不同的污染程度采取不同的方法把污染物及时除去。
（1）压缩空气擦洗法主要是除去树脂表面的悬浮物，先将树脂，小反洗再大反洗，待树脂沉降之后树脂表面留有300mm左右，用压缩空气从树脂的最底部进入，保持阳床的顶部出排气口压力在0.2MPa左右10分左右，再反洗至水清，这样如此循环几次直到反洗出水澄清为止就会到目的。
（2）酸洗法从树脂污染的状况来看，假若树脂是被铁离子、铝离子等污染，用压缩空气擦洗是难以除去的，可以使用盐酸（必须质量合格的盐酸）处理。
阳离子交换树脂污染后复苏方法研究
Ｆ ，ｅ ， ｅ Ｆ 有机 物 等 的污 染 ， 而受 到 污 染 的 阳离 因
子交 换 树脂 通 常会 发 生 周期 吸 附 量减 少 ， 作 交 工
１ ． 混凝 剂 过量 引起 的污染 ．１ ２
为 了解 决 水 中悬 浮 物 的 问题 ， 预处 理 中通 常 要 投 加混 凝剂 ， 一旦 混 凝 剂 投加 的量不 合 适 就会
重要 的意 义 。
使 用 ｅｉ Ｄ ｐ－ ＭＡ（ 甲 胺 一 环 氧 卤丙 烷） ｐｌ— ￣ 和 ｏｙ Ｄ Ｄ Ｃ ￣烯 丙 基 二 甲胺 氯 的均 聚物 ） 为 混凝 Ａ ＭＡ （ 作
本 论 文 就 从 其 理 化 性 质 人 手 ，研 究 树 脂 中 毒 的机 理 。以便 更 好 的掌握 实 际状 况 ， 为生 产 服
务 。
剂 时 ， 出水 中含有 ｌ Ｌ的上 述混 凝 剂 时 就会 若 ｍ
导致 阳离 子交 换 树 脂 的严 重 污染 ， 且发 现 具有 而 线性 结 构 的混 凝 剂更 容 易污 染树 脂 ， 并能 够科 技 通 讯
离子 交换 的通道 。 １ 阳 离 子 交 换 树 脂 的不 同 污 染 形 式 及 解 决 方 ． ２
法
我 公 司在 谷 氨 酸 生 产 的最 后 阶段 利 用 强 酸 性 阳离 子交 换树 脂 回收上 清 液 中的谷 氨 酸 ， 以获 取 最大 的效 益 。然 而 在上 清 液 中存在 絮 状 蛋 白 ，
原 因， 绍 了判 断各 种 污 染的 方 法 ， 此基 础 上 总结 了 国内外有 关的复 苏树 脂的 各种 方法 ， 水 处理 中 介 在 为
树 脂 的复 苏提 供 了借 鉴 。
在 离子 交换 过程 中 ， 交换 势能较 高、 附着 力 强的 离子 或 大分 子之 类 的物 质 ， 易被 交换 或 吸 附到树 容
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离子交换树脂的变质、污染与复苏————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ离子交换树脂的变质、污染与复苏一、离子交换树脂的变质离子交换树脂在水处理系统运行的过程中,由于氧化或降解,树脂结构遭受破坏,这是一种不可逆的树脂的劣化,成为树脂的变质。
（一）阳离子交换树脂的氧化1.阳树脂氧化的原因和现象阳树脂氧化的主要原因是由于水中有氧化剂，如游离氯、硝酸根等，水中重金属离子能起催化作用,当温度高时，树脂受氧化剂浸蚀更为严重,其结果是使树脂交换基团降解和交换骨架断裂，树脂颜色变淡和其体积增大。
2.防止树脂被氧化的方法（1）活性炭过滤用活性炭过滤水进行脱氧是防止树脂被氧化的常用方法，其原理是基于吸附作用，并在被吸附的活性炭表面上进行下面的化学反应。
其反应为：C－+ＨＯCl→ＣO－+HＣl活性炭脱氯是一种简单、经济、行之有效的方法，故得到普通应用。
(2）化学还原法化学还原法是在含有余氯的水中,投加一定量还原剂（如SO２或Na2S Ｏ３）进行脱氯。
（3）选用高交联度的大孔阳树脂。
(4)避免使用质量差的盐酸其中含有氧化剂对阳树脂造成危害。
(二)强碱性阴树脂的降解在离子交换水处理系统中，强碱性阴树脂通常是置于阳树脂后使用,一般是遭受水中溶解氧的氧化,以及再生过程中碱中所含的氧化剂(如Cl O３-和ＦeO42-)的氧化，其结果是强碱性季铵基团逐渐降解,但不会发生骨架的断链。
在化学除盐工艺中，强碱性阴树脂的降解主要表现为对中性盐的分解容量,特别是对硅的交换容量下降。
季铵基团受氧化后,按叔、仲、伯胺顺序降解的过程如下:CH３CH3R—N CH3 [Ｏ]Ｒ—Ｎ[O] Ｒ═N—CＨ3 [Ｏ]R≡N 非碱性物质CH3CH32.防止强碱性阴树脂降解的方法(1）真空除气法通过使用真空除气器,减少阴床进水中的氧含量。
(2）降低再生液中含铁量降低再生液中含铁良，必须认真做好碱液系统中的铁的腐蚀控制。
(３)选用隔膜法生产的烧碱，降低碱液中ＮaClＯ3的含量（可降至6～7㎎／L）。
二、离子交换树脂的污染与复苏在离子交换处理系统中，由于水中杂质浸入，至使树脂性能下降,因尚未涉及树脂结构的破坏，故这种劣化现象称树脂的污染。
树脂的污染是一个可逆的过程,也就是当树脂被污染后，通过适当的处理，可以恢复其交换性能,这种处理称为树脂的复苏。
（一)铁对树脂的污染1.污染的现象阳阴树脂都可能发生铁的污染,被铁污染的树脂的颜色明显变深,甚至呈黑色;铁污染会使树脂床层的压降增加和可能导致偏流;严重降低交换容量和再生效率；会使树脂含水量增加；还会使阴树脂加速降解。
2.污染的原因在阳树脂的使用中,原水带入的铁离子大部分以Fe2+存在，它们被树脂吸附后，部分被氧化为Fe3+，再生时这些铁离子不能完全被Ｈ+交换出来。
这是由于形成的高价铁化合物,牢固地沉积在树脂内部和表面，堵塞了树脂微孔，从而影响了孔道扩散,造成铁的污染。
在水的预处理中，使用铁盐作混凝剂时,部分矾花被带入阳床,由于树脂层的过滤作用,矾花被积聚在树脂表面,再生时,酸液溶解了矾花，使之成为Fｅ３＋也会形成铁污染。
一般用于软化水处理的纳离子交换的阳树脂，更容易受到铁的污染。
铁对阴树脂污染的原因主要是再生用的烧碱溶液中含有Fe２O3和NaＣｌO3，它们生成高铁酸盐（如FeO４３+）。
高铁酸盐随碱液进入阴床后,因pH值降低,发生分解反应:2ＦｅO42++1０H＋２Fe３++３/2O２+5Ｈ２OFe3+进一步形成Fe(OH）３。
随着于阴树脂颗粒表面上，造成铁的污染。
3．鉴别的方法取一定量被铁污染的树脂用清水洗净,并浸泡在食盐水溶液中再生半小时左右,倾去食盐水溶液，再用蒸馏水洗剂2~3次,从中取出一部分树脂放入具塞试管中,加入两倍树脂体积的6 mol/Ｌ盐酸溶液，盖严震荡１５分钟后。
取出一部分酸液至另一试管中,并滴入饱和亚铁氰化钾溶液,如果形成普鲁士蓝沉淀，即可判断出有铁污染。
根据普鲁士蓝颜色的深浅,可判定其铁污染的程度，颜色越深，铁污染越严重。
4．树脂的复苏一般情况，没100g树脂中含铁量超过15０mｇ时,就要进行复苏。
对于树脂表面的铁化合物，可用4%连二亚硫酸钠Nａ2SO4溶液浸泡4~12h，也可配用EDTA、三乙酸铵和酒石酸等络合剂进行综合处理;对于树脂内部积结的铁化合物，可用10％的HCｌ浸泡５～1２h，或配用其他络合剂协同复苏处理。
强碱性阴树脂被铁污染后,在用酸复苏前,必须先转为Ｃl型树脂，以防用酸液复苏时，发生酸碱中和反应时放热而损坏树脂。
弱碱性阴树脂则无此问题。
5.防止铁污染的方法(１)减少阳床进水的含铁量，对含铁量高的地下水，应采用曝气处理和孟砂过滤除铁。
对含铁量高的地表水或使用铁盐作为混凝剂时，应添加一定量的碱性物质，如Ca（OH)２或ＮaOH，提高水的pH值，从而提高混凝的效果，防止铁离子进入阳床。
(2)对输送高含盐量原水的管道及贮槽,应采取防腐措施,减少水中含铁量。
（3)阴床再生用烧碱的贮槽及输送管道,应采用衬胶进行防腐，以减少再生碱液中的铁含量。
(二)铝对树脂的污染1．污染的现象在交换器内,有铝化合物的絮凝体覆盖在树脂表面上,致使树脂交换容量降低。
2．污染的原因通常采用铝盐进行水的混凝处理时，因沉淀或过滤效果不好,而进入离子交换器内所致。
由于Ａl3＋与树脂的交换基团有很强的吸附作用,故用食盐水溶液再生也难以除去。
一般铝的污染在软化水处理系统中的阳树脂要比除盐水系统中的阳树脂严重。
3.树脂的复苏通常用10%ＨCｌ溶液或配合适当的络合剂对被铝污染的树脂进行协同反洗,盐酸用量可按每升树脂加300克浓盐酸(浓度为3３%计）。
4.防止铝污染的方法因为天然水中铝的含量极微，所以，采用铝盐作为混凝剂进行水预处理时,必须提高沉淀和过滤的效率，这是防止铝污染树脂的关键。
(三)钙对树脂的污染1．污染的现象离子交换器流出水中发生Ｃａ2＋和SO42－的过早泄露。
2.污染的原因阳离子交换树脂用硫酸水溶液再生时，由于水溶液中SO42-和Cａ2＋的浓度的乘积，超过了硫酸钙的浓度积，析出的ＣaＳO４沉淀覆盖的树脂表面上，而造成钙对阳树脂的污染。
3.树脂的复苏与上述被铁、铝污染的树脂的复苏方法相同。
４．防止钙污染的方法若用硫酸再生树脂时,可分两步或三步再生。
开始先采用低浓度、高流速的硫酸溶液再生,一旦形成硫酸钙沉淀,析出的颗粒就会被溶液充走;而后采用高浓度、低流速的硫酸溶液再生，因此时树脂中的大部分Ｃa2+已被去除，所以，剩下少部分Ca2＋不会形成CaSO4沉淀析出，而是随溶液被冲走。
(四）硅对树脂的污染1.污染的现象及原因树脂被硅污染后,其离子交换器出水中连续有二氧化硅泄露，使除硅效率降低。
硅污染一般是由于再生时树脂中胶体硅污染物未被完全除去,致使强碱性阴树脂吸着的可溶性硅酸盐HSiO3－水解为硅酸,并在树脂内逐渐聚合成胶体状态的多硅酸析出，被覆在树脂表面上，并堵塞孔道,使交换容量下降,出水中ＳiO2含量增加。
2.树脂的复苏通常采用温度为4０～５0℃的4%～8%苛性钠溶液再生、清洗,可以使强碱性阴树脂的胶体硅污染降至最低。
3.防止硅污染的方法(1) 阴床失效后应及时再生，而不在失效态备用。
再生时碱液应加热（Ⅰ型树脂不高于4０℃,Ⅱ型树脂不超过3５℃），碱液浓度可降低至2%,再生液的流速应不小于5m/ｈ,但应保持进再生液的时间不少于3０ｍin。
(2)在弱型树脂一强型树脂联合应用的系统中，要从设计上保证弱型树脂先失效。
（五）油对树脂的污染１.污染的现象被油污染的树脂其外观颜色由棕变黑，在树脂表面形成一层油膜,使树脂粘在一起，导致交换容量下降、树脂层水流不均匀,周期制水量明显减少。
另外，由于树脂表面油膜存在,使树脂在水中的浮力增大,造成树脂反洗时流失。
由于铁污染后其树脂颜色与有污染类同,简易的鉴别方法是将树脂放入试管中，再向试管中注入两倍于树脂体积的水，经激烈震荡后，若水面出现“彩虹”即为油污染;否则是铁污染。
2．污染的原因油对树脂的污染主要是由于油被吸附于骨架上或被覆盖于树脂颗粒的表面,而造成树脂微孔的污染。
这些油的来源是地表水中存在的以及水处理系统中或生产工艺流程中溶入或蒸汽系统漏人原水中的矿物油等。
3.树脂的复苏(１)NaOH溶液循环清洗本法基于NaOH溶液对矿物油的乳化作用，清除树脂中的油污。
一般使用温度为3８~40℃的８%～9%NaＯH溶液,自碱液箱（约10m３）流经阴床、阳床后，再返回到碱液箱进行循环清洗。
清洗过程中，补充ＮaOH以保持循环液中NａOＨ的浓度。
（2)溶剂清洗使用石油醚或２0０号溶剂汽油对树脂进行清洗。
清洗过程中要注意防火安全。
（３)溶剂与表面活性剂联合清洗使用树脂体积２0%的200号溶剂汽油和一定量的非离子型表面活性剂ＴX—１0（聚氯乙烯辛烷基苯酚）,加入交换器后,保持温度4５~5０℃，用无油压缩空气搅拌并擦洗，３０分钟后再加一定量TＸ—10表面活性剂，使油乳化。
最后，从交换器顶部进水,将乳化液从底部排出，至冲洗干净为止。
（六）有机物对树脂的污染有机物对强酸性阳树脂的污染很少发生,只可能发现阳树脂颗粒便面有沉积物,这些沉积物通过空气擦洗和用水进行反洗就可以将其去除。
但有机物对阴树脂极易造成污染。
如在除盐水处理系统中，强碱性阴树脂易被有机物污染。
１.有机物污染的特征（1）强碱性阴树脂被污染后，颜色变深，从淡黄色变为深棕色,直至黑色。
（2）树脂工作交换容量降低，阴床的周期制水量明显下降。
（3)出水的PH值降低和电导率增大，这是由于树脂遭有机物污染后,有机酸漏人出水中所致，这时可使出水的ＰH值降至5．4～5.7。
(４）出水中的SiＯ2含量增大。
这是由于水中所含有机酸（富维酸和腐植酸）的离解常数大于H2ＳｉＯ3,因此,附着在树脂上的有机物可抑制树脂对H2SiＯ3的交换或排代出已吸着的H2SiO3，造成阴床ＳｉO2过早地漏过。
(５)阴床清洗时间增加,清洗用水量亦增加。
因吸着在树脂上的有机物含有大量的—COＯH基团,树脂再生时变为—ＣOONａ,在清洗过程中，—CＯＯNa中Ｎa＋不断被阴床进水中的矿质酸排代出来，增加了清洗时间和清洗用水量。
2.有机物污染的原因由于水中的有机物是由动植物腐烂后分解生成的腐植酸、富维酸和丹宁酸等带负电基团的线型大分子,它们能与强碱性阴树脂发生交换反应。
但这些线型的大分子一旦进入树脂内部，其带负电的基团与阴树脂带正电的固定基团发生电性复合作用,紧紧地吸附在交换位置上。
另外这些线型大分子上通常带有多个基团，能与树脂的多处交换位置复合,致使它们卷曲在树脂骨架的空间,故采用一般的再生方法难于将它们从树脂的孔道中退出来，这种想象称为“瓶颈效应”。