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。

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。以达到复苏树脂的目的。

2铁离子的污染

阳离子交换树脂易受到铁离子的污染，尤其是在以井水作为水源的水处理系统中更为严重。铁离子对树脂的污染有三种不同的情况。

①如果铁离子以胶态悬浮体出现的话，它会从过滤器中漏过而污染阳离子交换树脂。

②铁以二价铁离子的形式交换到树脂上，随后拿被氧化成三价铁离子，从而在树脂颗粒上形成凝胶状的不溶于水的铁的氢氧化物[4]。

③可能交换到树脂上的二价铁离子在树脂的交换基团上直接转化为三价铁离子，但在再生过程中不能被完全除去而残留在树脂中。

如果发生了第一种情况，可以采用反洗的方法将树脂层中累积的胶态悬浮体除去。如果在整个树脂层中发生了铁离子的累积，那么可以采用含有亚硫酸钠或亚硫酸氢钠的离子表面活性剂和分散剂来处理树脂，这样就可以将三价铁离子还原成更易溶解的二价铁离子，而后者对树脂的亲合力要小于前者。

阴离子交换树脂的不同污染形式及解决方法

水中的有机物质一般以腐植酸盐及富味酸盐形式存在，这些物质经氢型阳离子交换树脂后形成了腐植酸及富味酸，进入阴床后由阴树脂去除。

当树脂快速再生时，因时间不够，且再生时只能打破通过离子交换作用上去的有机物，而不能打破通过范德华力吸引上去的有机物质，即不能将有机物从树脂中全部洗脱出来，经过反复运行/再生，有机物在树脂中就急剧增加。

经试验研究表明，各类树脂再生时有机物洗脱率一般如下所示：

弱碱阴离子交换树脂AMBERLITE IRA96 90~100%

强碱I型阴离子交换树脂AMBERLITE IRA402 30~70%

强碱II型阴离子交换树脂AMBERLITE IRA410 60~95%

丙烯酸强碱阴离子交换树脂AMBERLITE IRA958 90~100%

阴树脂被有机物污染后将导致下列变化：

1．延长树脂的淋洗时间；

2、出水中Na+及SiO2泄漏量增加；

3．树脂交换容量降低，树脂含水量降低；

4．树脂动力学性能破坏。

现将上述各点分述如下：

1.淋洗时间延长

这是由于吸收了有机酸所致，很多有机物带有羧酸基，它与氢氧化钠反应生成羧基钠化合物，它能慢慢水解产生氢氧化钠，这样就增加了淋洗时间。

2．出水中Na+及SiO2泄漏量增加；

由于树脂被污染后NaOH被吸附在COOH-基上，Na+很难清洗干净，使出水中特别是出水初期的Na+泄漏增加。树脂被污染后动力学性能下降，会使出水中SiO2泄漏增加。

3．交换容量降低

很多水处理系统设计是在阴床出口设有电导率仪表监测水质。设计时考虑阳床先失效，电导率表用以监测阳床的钠离子泄漏。如果由于有机物污染占有了阴树脂上的活性基团部位，使交换容量降低，当有机物污染达到一定数量时，就会导致二氧化硅提前泄漏，这在电导率仪表上是测不出来的。如果同时还监测出水中的SiO2含量，则由于树脂交换容量的降低会使周期制水量相应降低。

4. 动力学性能被破坏

阴树脂在使用过程中，它的动力学性能(即树脂的物质传递系数MTC)会变差，在混床中的阴树脂在离子负荷增大时就不能保证出水水质，在单床中或混床中的阴树脂，当流速增加时也不能保证水质。

针对阴树脂容易被有机物污染的情况及目前我国的水质状况，一般采用以下措施加以预防或解决：

1．通过絮凝或采用专用有机物清扫树脂以改善水的预处理质量，保护后级树脂；

2．增加NaOH剂量以提高树脂的再生度，或针对I型强碱阴树脂加热再生用碱，以加大树脂中有机物的清洗效率；

3 .对树脂进行复苏处理。

张家港市三奇工业设备清洗有限公司是专业复苏离子交换树脂的企业，有着十分丰富的复苏技术经验，目前能对001×7、201×7、D113、D301、D201等树脂进行复苏保养处理。

树脂复苏操作流程：