離子交換樹脂簡介(第四版20100224)

1、離子交換樹脂簡介離子交換樹脂簡介2010.2.24LGHLGH內(nèi)容包括n1 離子交換樹脂的概念離子交換樹脂的概念n2離子交換樹脂的基本類型離子交換樹脂的基本類型n3離子交換樹脂的工作原理離子交換樹脂的工作原理n4離子交換樹脂的使用方法離子交換樹脂的使用方法n5離子交換樹脂的污染處理及預(yù)防離子交換樹脂的污染處理及預(yù)防n6離子交換樹脂的選擇離子交換樹脂的選擇n7離子交換樹脂儲運(yùn)的離子交換樹脂儲運(yùn)的 注意事項注意事項n8 離子交換樹脂的應(yīng)用離子交換樹脂的應(yīng)用1 離子交換樹脂的概念離子交換樹脂的概念1.1離子交換樹脂的定義離子交換樹脂的定義 1.2離子交換樹脂的理化性質(zhì)離子交換樹脂的理化性質(zhì)1.3離子

2、交換樹脂的命名方式離子交換樹脂的命名方式 1.4離子交換樹脂基體的組成離子交換樹脂基體的組成 1.5離子交換樹脂基體的優(yōu)缺點(diǎn)離子交換樹脂基體的優(yōu)缺點(diǎn) 1 1 離子交換樹脂的概念離子交換樹脂的概念1.11.1離子交換樹脂的定義離子交換樹脂的定義 離子交換樹脂是一類帶有離子交換樹脂是一類帶有功能基功能基的的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高的高分子化合物，它由不溶性的分子化合物，它由不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架三維空間網(wǎng)狀骨架、連接、連接在骨架上的在骨架上的功能基團(tuán)功能基團(tuán)和功能基團(tuán)上帶有和功能基團(tuán)上帶有相反電荷的可相反電荷的可交換離子交換離子三部分構(gòu)成。三部分構(gòu)成。 離子交換樹脂可分為離子交換樹脂可分為陽離子交換

3、樹脂陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂和和兩性離子交換樹脂兩性離子交換樹脂。1.21.2離子交換樹脂的理化性質(zhì)離子交換樹脂的理化性質(zhì) 離子交換樹脂離子交換樹脂不溶于水不溶于水和和一般溶劑一般溶劑。 大多數(shù)制成顆粒狀，也有一些制成纖維狀或粉狀。大多數(shù)制成顆粒狀，也有一些制成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在樹脂顆粒的尺寸一般在0.31.2mm m 范圍內(nèi)，大部分在范圍內(nèi)，大部分在0.40.6mmmm之間。之間。 它們有較高的它們有較高的機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度( (堅牢性堅牢性) )，化學(xué)性質(zhì)也很，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定穩(wěn)定，在正常情況下有，在正常情況下有較長的使用壽命較長的使用壽命。 1.31.3

4、離子交換樹脂的命名方式離子交換樹脂的命名方式 離子交換樹脂的全名稱由離子交換樹脂的全名稱由分類名稱分類名稱、骨架骨架（或基因）（或基因）名稱名稱、基本名稱基本名稱組成。組成。我國化工部規(guī)定，離子交換樹脂的型號由三位阿拉伯我國化工部規(guī)定，離子交換樹脂的型號由三位阿拉伯?dāng)?shù)字組成。數(shù)字組成。 第一位數(shù)字代表第一位數(shù)字代表產(chǎn)品的分類產(chǎn)品的分類。 第二位數(shù)字代表不同的第二位數(shù)字代表不同的骨架結(jié)構(gòu)骨架結(jié)構(gòu)。 第三位數(shù)字為第三位數(shù)字為順序號順序號。 大孔樹脂大孔樹脂在型號前加在型號前加“D”D”。 凝膠型樹脂凝膠型樹脂的交聯(lián)度值可在型號后用的交聯(lián)度值可在型號后用“”號連接號連接阿拉伯?dāng)?shù)字表示。阿拉伯?dāng)?shù)字表示

5、。1.31.3離子交換樹脂的命名方式離子交換樹脂的命名方式 D D 大孔樹脂在名稱前加大孔樹脂在名稱前加D 分類代號（陰、陽、酸、堿、強(qiáng)、弱）分類代號（陰、陽、酸、堿、強(qiáng)、弱） 骨架分類代號骨架分類代號 順序號順序號 凝膠型樹脂后加凝膠型樹脂后加*并注明交聯(lián)度并注明交聯(lián)度 如如D0117，表示大孔強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，其交聯(lián)度，表示大孔強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，其交聯(lián)度為為7。1.41.4離子交換樹脂基體的組成離子交換樹脂基體的組成 離子交換樹脂的基體，制造原料主要有離子交換樹脂的基體，制造原料主要有苯乙烯苯乙烯和和丙烯丙烯酸酸( (酯酯) )兩大類。兩大類。 苯乙烯系樹脂是先使用

6、的，丙烯酸系樹脂則用得較后。苯乙烯系樹脂是先使用的，丙烯酸系樹脂則用得較后。強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂弱酸性丙烯酸系陽離子交換樹脂弱酸性丙烯酸系陽離子交換樹脂 1.51.5離子交換樹脂的優(yōu)缺點(diǎn)離子交換樹脂的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1 1、無機(jī)離子的去除能力優(yōu)良；、無機(jī)離子的去除能力優(yōu)良； 2 2、具再生能力；、具再生能力； 3 3、裝置簡單。、裝置簡單。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 1 1、純化（交換）容量有一定的限制，水質(zhì)會發(fā)生起、純化（交換）容量有一定的限制，水質(zhì)會發(fā)生起伏；伏； 2 2、樹脂會造成有機(jī)物的溶出；、樹脂會造成有機(jī)物的溶出； 3 3、樹脂表面會有微生物的增殖；、樹脂

7、表面會有微生物的增殖； 4 4、樹脂的崩解碎片會造成水中微粒的增加；、樹脂的崩解碎片會造成水中微粒的增加； 5 5、樹脂的再生過程比較麻煩；、樹脂的再生過程比較麻煩； 6 6、樹脂再生時會產(chǎn)生藥品（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿）的廢液污染。、樹脂再生時會產(chǎn)生藥品（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿）的廢液污染。 2 離子交換樹脂的基本類型離子交換樹脂的基本類型 2.1按孔隙結(jié)構(gòu)分類按孔隙結(jié)構(gòu)分類2.3按基體的種類分類按基體的種類分類2.2按樹脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類分類按樹脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類分類2 2 離子交換樹脂的離子交換樹脂的基本類型基本類型 2.12.1按孔隙結(jié)構(gòu)分類按孔隙結(jié)構(gòu)分類 離子交換樹脂按孔隙結(jié)構(gòu)分離子交換樹脂按孔隙結(jié)

8、構(gòu)分凝膠型凝膠型和和大大孔型孔型兩種。兩種。凝膠型樹脂凝膠型樹脂大孔型樹脂大孔型樹脂2.1.12.1.1凝膠型樹脂凝膠型樹脂 凝膠型樹脂的高分子骨架，在干燥的情況下內(nèi)部沒凝膠型樹脂的高分子骨架，在干燥的情況下內(nèi)部沒有毛細(xì)孔。它在吸水時潤脹，在大分子鏈節(jié)間形成很有毛細(xì)孔。它在吸水時潤脹，在大分子鏈節(jié)間形成很微微細(xì)的孔隙細(xì)的孔隙，通常稱為，通常稱為顯微孔顯微孔。濕潤樹脂的平均孔徑為。濕潤樹脂的平均孔徑為24nm(2106 4106mm)。 2.1.22.1.2大孔型樹脂大孔型樹脂 大孔樹脂內(nèi)部的大孔樹脂內(nèi)部的孔隙又多又大孔隙又多又大，表面積很大表面積很大，活活性中心多性中心多，離子擴(kuò)散速度快離子擴(kuò)

9、散速度快，離子交換速度也快很離子交換速度也快很多多，約比凝膠型樹脂，約比凝膠型樹脂快約十倍快約十倍。使用時的作用快、。使用時的作用快、效率高，所需處理時間縮短。效率高，所需處理時間縮短。大孔吸附樹脂大孔吸附樹脂2.22.2按樹脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類分類按樹脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類分類 按化學(xué)活性基團(tuán)首先區(qū)分為按化學(xué)活性基團(tuán)首先區(qū)分為陽離子樹脂陽離子樹脂和和陰離子樹脂陰離子樹脂兩大類。兩大類。 陽離子樹脂又分為陽離子樹脂又分為強(qiáng)酸性強(qiáng)酸性和和弱酸性弱酸性兩類。兩類。 陰離子樹脂又分為陰離子樹脂又分為強(qiáng)堿性強(qiáng)堿性和和弱堿性弱堿性兩類。兩類。2.2.12.2.1強(qiáng)酸性陽離子樹脂強(qiáng)酸性陽離子樹脂 這類樹

10、脂含有大量的這類樹脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán)強(qiáng)酸性基團(tuán)，容易在溶液中離，容易在溶液中離解出解出H H+ +，故呈強(qiáng)酸性。，故呈強(qiáng)酸性。 樹脂離解后，本體所含的負(fù)電基團(tuán)，如樹脂離解后，本體所含的負(fù)電基團(tuán)，如SOSO3 3，能吸附，能吸附結(jié)合溶液中的其他陽離子。這兩個反應(yīng)使樹脂中的結(jié)合溶液中的其他陽離子。這兩個反應(yīng)使樹脂中的H+H+與溶與溶液中的陽離子互相交換。液中的陽離子互相交換。 強(qiáng)酸性樹脂的強(qiáng)酸性樹脂的離解能力很強(qiáng)離解能力很強(qiáng)，在酸性或堿性溶液中，在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。 2.2.22.2.2弱酸性陽離子樹脂弱酸性陽離子樹脂 這類樹脂含這類樹脂含

11、弱酸性基團(tuán)弱酸性基團(tuán)，能在水中離解出，能在水中離解出H+ H+ 而呈酸而呈酸性。性。 樹脂離解后余下的負(fù)電基團(tuán)，能與溶液中的其他陽離樹脂離解后余下的負(fù)電基團(tuán)，能與溶液中的其他陽離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陽離子交換作用。子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陽離子交換作用。 這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pHpH下難以離解和下難以離解和進(jìn)行離子交換，只能在進(jìn)行離子交換，只能在堿性、中性或微酸性溶液堿性、中性或微酸性溶液中中( (如如pHpH514) )起作用。起作用。2.2.32.2.3強(qiáng)堿性陰離子樹脂強(qiáng)堿性陰離子樹脂 這類樹脂含有這類樹脂含有強(qiáng)堿性基團(tuán)強(qiáng)堿性基團(tuán)，能在水，能在水中離

12、解出中離解出OHOH而呈強(qiáng)堿性。這種樹脂的而呈強(qiáng)堿性。這種樹脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。從而產(chǎn)生陰離子交換作用。 這種樹脂的這種樹脂的離解性很強(qiáng)離解性很強(qiáng)，在不同，在不同pHpH下下都能正常工作都能正常工作。它用強(qiáng)堿。它用強(qiáng)堿( (如如NaOHNaOH) )進(jìn)行再生。進(jìn)行再生。 2.2.4 2.2.4 弱堿性陰離子樹脂弱堿性陰離子樹脂 這類樹脂含有這類樹脂含有弱堿性基團(tuán)弱堿性基團(tuán)，它們，它們在水中能離解出在水中能離解出OHOH而呈弱堿性。這而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離種樹脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附

13、結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。用。 這種樹脂在多數(shù)情況下是將溶液這種樹脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件中性或酸性條件( (如如pH1pH19)9)下工作。下工作。2.2.52.2.5離子樹脂的轉(zhuǎn)型離子樹脂的轉(zhuǎn)型 以上是樹脂的四種基本類型。在實際使用上，常將這以上是樹脂的四種基本類型。在實際使用上，常將這些樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌x子型式運(yùn)行，以適應(yīng)各種需要。些樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌x子型式運(yùn)行，以適應(yīng)各種需要。 例如常將強(qiáng)酸性陽離子樹脂與例如常將強(qiáng)酸性陽離子樹脂與NaClNaCl作用，轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型作用，轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹

14、脂再使用。工作時鈉型樹脂放出樹脂再使用。工作時鈉型樹脂放出Na+Na+，與溶液中的，與溶液中的CaCa2+2+、MgMg2+2+等陽離子交換吸附，除去這些離子。反應(yīng)時沒有放出等陽離子交換吸附，除去這些離子。反應(yīng)時沒有放出H+H+，可避免溶液，可避免溶液pHpH下降和由此產(chǎn)生的副作用下降和由此產(chǎn)生的副作用( (如蔗糖轉(zhuǎn)化如蔗糖轉(zhuǎn)化和設(shè)備腐蝕等和設(shè)備腐蝕等) )。2.32.3按基體的種類分類按基體的種類分類 離子交換樹脂還可以根據(jù)其基體的種類分為離子交換樹脂還可以根據(jù)其基體的種類分為苯苯乙烯系樹脂乙烯系樹脂和和丙烯酸系樹脂丙烯酸系樹脂。 苯乙烯系樹脂苯乙烯系樹脂丙烯酸系樹脂丙烯酸系樹脂3 離子交換

15、樹脂的工作原理離子交換樹脂的工作原理樹脂在離子交換過程中樹脂在離子交換過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)3 3 離子交換樹脂的工作原理離子交換樹脂的工作原理 在離子交換過程中，水中的在離子交換過程中，水中的陽離子陽離子（如（如Na+Na+、Ca2+Ca2+、 K+K+、 Mg2+Mg2+、Fe3+Fe3+等）等）與陽離子交換樹脂上的與陽離子交換樹脂上的H+ 進(jìn)行交換，水中陽離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而樹脂上的進(jìn)行交換，水中陽離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而樹脂上的H+H+交換到水中。交換到水中。 水中的水中的陰離子陰離子（如（如ClCl- -、HCOHCO3 3- -等）與陰離子交換樹脂上的等）與陰離子交換樹

16、脂上的OH-進(jìn)行交換，水進(jìn)行交換，水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而樹脂上的中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而樹脂上的OH- OH- 交換到水中。而交換到水中。而H+ H+ 與與OH- OH- 相結(jié)合生成相結(jié)合生成水，從而達(dá)到脫鹽的目的水，從而達(dá)到脫鹽的目的( (見下頁圖見下頁圖) ) 。 H2O 陽離子交換樹脂陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂H+ Na+ OH- Cl- NaCl H2O 離子交換原理示意圖離子交換原理示意圖 4 離子交換樹脂的清洗離子交換樹脂的清洗4.1離子交換樹脂的預(yù)處理離子交換樹脂的預(yù)處理4.2離子交換樹脂的再生離子交換樹脂的再生4 4 離子交換樹脂的清洗離子交換樹脂的清洗

17、4.14.1離子交換樹脂的預(yù)處理離子交換樹脂的預(yù)處理 在離子交換樹脂的工業(yè)產(chǎn)品中，常含有少量的在離子交換樹脂的工業(yè)產(chǎn)品中，常含有少量的有機(jī)低有機(jī)低聚物聚物及一些及一些無機(jī)雜質(zhì)無機(jī)雜質(zhì)。在使用初期會逐漸溶解釋放，影響。在使用初期會逐漸溶解釋放，影響出水水質(zhì)或產(chǎn)品質(zhì)量。出水水質(zhì)或產(chǎn)品質(zhì)量。 因此，新樹脂在使用前必須進(jìn)行因此，新樹脂在使用前必須進(jìn)行預(yù)處理預(yù)處理。4.1.14.1.1動態(tài)預(yù)處理動態(tài)預(yù)處理 v 樹脂裝入交換器后，用去離子水樹脂裝入交換器后，用去離子水反洗陰、陽樹脂層反洗陰、陽樹脂層，直至，直至出水清澈、無氣味、無細(xì)碎樹脂為止。出水清澈、無氣味、無細(xì)碎樹脂為止。v陽樹脂預(yù)處理：陽樹脂預(yù)處理

18、： 將樹脂裝柱后，先用將樹脂裝柱后，先用飽和食鹽水飽和食鹽水浸泡，用去離子水沖洗至出浸泡，用去離子水沖洗至出水清澈，檢測水清澈，檢測PHPH值為值為7 7。 再用再用2%4%的的NaOHNaOH溶液溶液進(jìn)行處理，再用進(jìn)行處理，再用2%4% %的的HClHCl溶液溶液進(jìn)行處理，并以該酸液浸泡，排去酸液，用去離子水沖洗至出進(jìn)行處理，并以該酸液浸泡，排去酸液，用去離子水沖洗至出水呈中性。水呈中性。v陰樹脂預(yù)處理：陰樹脂預(yù)處理： 將樹脂裝柱后，先用將樹脂裝柱后，先用飽和食鹽水飽和食鹽水浸泡，用去離子水沖洗至出浸泡，用去離子水沖洗至出水清澈，檢測水清澈，檢測PHPH值為值為7 7。 再用再用2%4%的的

19、HCl溶液進(jìn)行處理，再用溶液進(jìn)行處理，再用2%4%NaOH進(jìn)進(jìn)行處理，全部通入后，浸泡，排去堿液，用去離子水沖洗至行處理，全部通入后，浸泡，排去堿液，用去離子水沖洗至出水呈中性。出水呈中性。4.1.24.1.2靜態(tài)預(yù)處理靜態(tài)預(yù)處理 v陽樹脂的處理：陽樹脂的處理： 將樹脂用水洗至清水后，用將樹脂用水洗至清水后，用2%4%NaOH浸泡浸泡4-84-8小時，小時，再用水洗至中性，再用再用水洗至中性，再用5%的的HCl浸泡浸泡4-84-8小時后，用水洗小時后，用水洗至中性，待用。至中性，待用。v陰樹脂的處理：陰樹脂的處理： 將樹脂用水洗至清水后，用將樹脂用水洗至清水后，用5%的的HCl浸泡浸泡4-84

20、-8小時，再小時，再用水洗至中性，再用用水洗至中性，再用2%4%NaOH浸泡浸泡4-84-8小時后，用水小時后，用水洗至中性，待用。洗至中性，待用。4.24.2離子交換樹脂的再生離子交換樹脂的再生4.2.14.2.1陽離子交換器再生陽離子交換器再生 v采用順流和逆流方式均可，最好采用采用順流和逆流方式均可，最好采用逆流法逆流法 。v反洗：反洗：目的是松動樹脂層，當(dāng)出水澄清透明時止。目的是松動樹脂層，當(dāng)出水澄清透明時止。v配酸液（配酸液（HClHCl）：）：再生液的用量為樹脂體積的再生液的用量為樹脂體積的5倍，再生液濃倍，再生液濃度為度為4%-6%。進(jìn)酸時間為。進(jìn)酸時間為1小時。小時。v正洗：正

21、洗：目的是洗凈再生物和殘余酸液。打開進(jìn)水和上進(jìn)目的是洗凈再生物和殘余酸液。打開進(jìn)水和上進(jìn) 水閥水閥門，打開下排閥門，當(dāng)排水門，打開下排閥門，當(dāng)排水pH =pH =6.5左右時，正洗結(jié)束，再生完左右時，正洗結(jié)束，再生完畢。畢。4.2.24.2.2陰離子交換器再生陰離子交換器再生 v采用順流和逆流方式均可，最好采用采用順流和逆流方式均可，最好采用逆流法逆流法 。v反洗：反洗：先打開進(jìn)水和下進(jìn)閥門，打開排氣閥門，水自下而上通先打開進(jìn)水和下進(jìn)閥門，打開排氣閥門，水自下而上通過樹脂層，（用陽床的水）目的是松動樹脂，當(dāng)出水澄清透明為過樹脂層，（用陽床的水）目的是松動樹脂，當(dāng)出水澄清透明為止。止。v配堿液（

22、配堿液（NaOHNaOH）：）：再生液的用量為樹脂體積的再生液的用量為樹脂體積的5倍，再生液的倍，再生液的濃度為濃度為4-6%。進(jìn)堿時間為。進(jìn)堿時間為1.5小時。小時。v正洗：正洗：水自上而下通過樹脂層，目的是洗凈再生產(chǎn)物和殘余堿水自上而下通過樹脂層，目的是洗凈再生產(chǎn)物和殘余堿液。打開進(jìn)水和上進(jìn)閥門，打開下排閥門，當(dāng)排水液。打開進(jìn)水和上進(jìn)閥門，打開下排閥門，當(dāng)排水pH=pH=7.5左右時左右時正洗結(jié)束，再生完畢。正洗結(jié)束，再生完畢。離離子子交交換換樹樹脂脂再再生生示示意意圖圖4.2.34.2.3離子交換樹脂再生離子交換樹脂再生 的注意事項的注意事項v 進(jìn)完酸或堿時一定要把酸堿經(jīng)過的進(jìn)完酸或堿時

23、一定要把酸堿經(jīng)過的管道管道沖洗干凈，以防沖洗干凈，以防存酸存堿，影響電導(dǎo)率。存酸存堿，影響電導(dǎo)率。v 把把再生泵再生泵沖洗干凈，以備下次使用。沖洗干凈，以備下次使用。 5 離子交換樹脂的離子交換樹脂的 污染處理及預(yù)防污染處理及預(yù)防5.1懸浮物污堵的處理及預(yù)防懸浮物污堵的處理及預(yù)防 5.2鐵中毒的處理及預(yù)防鐵中毒的處理及預(yù)防 5.3油污染的處理及預(yù)防油污染的處理及預(yù)防 5 5 離子交換樹脂的離子交換樹脂的 污染處理及預(yù)防污染處理及預(yù)防 在化學(xué)水處理系統(tǒng)中在化學(xué)水處理系統(tǒng)中, ,由于多種原因由于多種原因, ,陰、陽離子陰、陽離子交換樹脂都存在著被污染的問題交換樹脂都存在著被污染的問題, ,尤其是鈣

24、、鐵、有尤其是鈣、鐵、有機(jī)物的污染。污染后的樹脂機(jī)物的污染。污染后的樹脂性能下降、工作交換容性能下降、工作交換容量降低、離子泄露量增加量降低、離子泄露量增加, ,影響出水質(zhì)量。影響出水質(zhì)量。 由于樹脂的結(jié)構(gòu)未遭到破壞由于樹脂的結(jié)構(gòu)未遭到破壞, ,可以通過適當(dāng)?shù)奶幙梢酝ㄟ^適當(dāng)?shù)奶幚砝? ,恢復(fù)其交換性能恢復(fù)其交換性能. .同時應(yīng)對樹脂在使用過程中易同時應(yīng)對樹脂在使用過程中易出現(xiàn)污染的情況進(jìn)行分析出現(xiàn)污染的情況進(jìn)行分析, ,采取合理的措施。采取合理的措施。 5.1 5.1 懸浮物污堵的處理及預(yù)防懸浮物污堵的處理及預(yù)防 n現(xiàn)象：現(xiàn)象：原水中的懸浮物會原水中的懸浮物會堵塞堵塞樹脂層中的樹脂層中的孔隙孔

25、隙，從，從而增大其水流阻力，增大運(yùn)行壓降，也會覆蓋在樹而增大其水流阻力，增大運(yùn)行壓降，也會覆蓋在樹脂顆粒的表面，因而脂顆粒的表面，因而降低降低樹脂的工作樹脂的工作交換容量交換容量。n處理：處理：為清除積聚在樹脂層中的懸浮物，可采用為清除積聚在樹脂層中的懸浮物，可采用增增加反洗次數(shù)和時間加反洗次數(shù)和時間或或使用壓縮空氣擦洗使用壓縮空氣擦洗等方法。等方法。n預(yù)防：預(yù)防：為防止懸浮物的污堵，主要是加強(qiáng)對為防止懸浮物的污堵，主要是加強(qiáng)對原水的原水的預(yù)處理預(yù)處理，以降低水中懸浮物的含量。，以降低水中懸浮物的含量。5.25.2鐵中毒的處理及預(yù)防鐵中毒的處理及預(yù)防 n現(xiàn)象現(xiàn)象：陽、陰樹脂都可能發(fā)生鐵的污染。

26、陽、陰樹脂都可能發(fā)生鐵的污染。 被污染樹脂的外觀為被污染樹脂的外觀為深棕色深棕色，嚴(yán)重時可以，嚴(yán)重時可以變?yōu)樽優(yōu)楹谏谏?。一般情況下，每。一般情況下，每100g g樹脂中的含鐵樹脂中的含鐵量超過量超過150mgmg時，就應(yīng)進(jìn)行處理。鐵的存在會時，就應(yīng)進(jìn)行處理。鐵的存在會加速陰樹脂的降解。加速陰樹脂的降解。鐵中毒后的離子交換樹脂鐵中毒后的離子交換樹脂n處理：處理：常用的清洗方法是用常用的清洗方法是用10%HCl%HCl溶液溶液，在進(jìn)行此方，在進(jìn)行此方法前，必須檢查交換器設(shè)備的耐腐蝕性能，否則須用加抑制法前，必須檢查交換器設(shè)備的耐腐蝕性能，否則須用加抑制劑的鹽酸。劑的鹽酸。n防止樹脂發(fā)生鐵污染的措

27、施有：防止樹脂發(fā)生鐵污染的措施有： 1、減少陽離子進(jìn)水的含鐵量。減少陽離子進(jìn)水的含鐵量。對含鐵量高的地下對含鐵量高的地下水應(yīng)先經(jīng)過曝氣處理及錳砂過濾除鐵。對含鐵量高的地表水水應(yīng)先經(jīng)過曝氣處理及錳砂過濾除鐵。對含鐵量高的地表水或使用鐵鹽作為凝聚劑時，應(yīng)添加堿性藥劑，如或使用鐵鹽作為凝聚劑時，應(yīng)添加堿性藥劑，如NaOHNaOH，提，提高水的高水的pHpH值，防止鐵離子帶入陽床。值，防止鐵離子帶入陽床。2、對輸送高含鐵量原水的對輸送高含鐵量原水的管道及貯槽管道及貯槽應(yīng)考慮采取必應(yīng)考慮采取必要的要的防腐措施防腐措施，以減少原水的鐵含量。，以減少原水的鐵含量。5.2 5.2 鐵中毒的處理及預(yù)防鐵中毒的處

28、理及預(yù)防 n現(xiàn)象：現(xiàn)象：礦物油對樹脂的污染主要是吸附于骨架上或被覆于樹脂礦物油對樹脂的污染主要是吸附于骨架上或被覆于樹脂顆粒的表面，造成顆粒的表面，造成樹脂微孔的污堵樹脂微孔的污堵，致使樹脂交換容量降低，致使樹脂交換容量降低，周期制水量明顯減少。周期制水量明顯減少。5.3 5.3 油的污染及處理油的污染及處理 油污染后的離子交換樹脂油污染后的離子交換樹脂n處理：處理： 1 1、用、用NaOHNaOH溶液循環(huán)清洗溶液循環(huán)清洗使用使用38-40C C的的8%-9%NaOH溶液，從堿箱（約溶液，從堿箱（約10m310m3）經(jīng)過陰床、陽床后，再回到堿箱循環(huán)清洗（具體時間由小型經(jīng)過陰床、陽床后，再回到堿

29、箱循環(huán)清洗（具體時間由小型試驗確定），并補(bǔ)充試驗確定），并補(bǔ)充NaOHNaOH溶液，保持溶液濃度，利用溶液，保持溶液濃度，利用NaOHNaOH對礦物油的乳化作用，清除油污。對礦物油的乳化作用，清除油污。2 2、用溶劑清洗、用溶劑清洗可以使用可以使用石油醚石油醚或或200號溶劑汽油號溶劑汽油對樹脂進(jìn)行清洗，清對樹脂進(jìn)行清洗，清洗過程中要嚴(yán)密防火。洗過程中要嚴(yán)密防火。n預(yù)防礦物油的來源主要要做好以下幾各方面：預(yù)防礦物油的來源主要要做好以下幾各方面：1 1、防止、防止?jié)B入地下的礦物油滲入地下的礦物油隨原水帶入交換器。隨原水帶入交換器。 2 2、燃油鍋爐使用蒸汽霧化燃油，當(dāng)油壓高于蒸汽壓力、燃油鍋爐使

30、用蒸汽霧化燃油，當(dāng)油壓高于蒸汽壓力時，防止時，防止重油重油（或原油）（或原油）漏入蒸汽漏入蒸汽，經(jīng)過凝氣器進(jìn)入凝結(jié)水，經(jīng)過凝氣器進(jìn)入凝結(jié)水除鹽系統(tǒng)。除鹽系統(tǒng)。5.3 5.3 油的污染及處理油的污染及處理 6 離子交換樹脂的選擇離子交換樹脂的選擇6.1離子交換樹脂的吸附性離子交換樹脂的吸附性對它的工作和性能的影響對它的工作和性能的影響 6.3離子交換樹脂的物理性質(zhì)離子交換樹脂的物理性質(zhì)對它的工作和性能的影響對它的工作和性能的影響 6.2離子交換樹脂的顆粒尺寸離子交換樹脂的顆粒尺寸對它的工作和性能的影響對它的工作和性能的影響 6 6離子交換樹脂的選擇離子交換樹脂的選擇 購買離子交換樹脂可以從它的購

31、買離子交換樹脂可以從它的吸附性吸附性、顆顆粒尺寸粒尺寸和有關(guān)的和有關(guān)的物理性質(zhì)物理性質(zhì)等方面來選擇。等方面來選擇。 6.16.1離子交換樹脂的吸附性離子交換樹脂的吸附性 對它的工作和性能的影響對它的工作和性能的影響 離子交換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親離子交換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親和力，對它們的吸附有選擇性。和力，對它們的吸附有選擇性。對離子的吸附：對離子的吸附： 各種離子受樹脂交換吸附作用的強(qiáng)弱程度有一各種離子受樹脂交換吸附作用的強(qiáng)弱程度有一般的規(guī)律，但不同的樹脂可能略有差異。般的規(guī)律，但不同的樹脂可能略有差異。對有色物的吸附對有色物的吸附 糖液脫色糖液脫色常使用常使用強(qiáng)堿性陰

32、離子樹脂強(qiáng)堿性陰離子樹脂。 它對擬黑色素它對擬黑色素( (還原糖與氨基酸反應(yīng)產(chǎn)物還原糖與氨基酸反應(yīng)產(chǎn)物) )和還原糖的和還原糖的堿性分解產(chǎn)物的吸附較強(qiáng)，而對焦糖色素的吸附較弱。堿性分解產(chǎn)物的吸附較強(qiáng)，而對焦糖色素的吸附較弱。離子交換樹脂吸附色素前后的比較離子交換樹脂吸附色素前后的比較6.26.2離子交換樹脂的顆粒尺寸離子交換樹脂的顆粒尺寸 對它的工作和性能的影響對它的工作和性能的影響 離子交換樹脂通常制成珠狀的小顆粒，它的尺寸也很重離子交換樹脂通常制成珠狀的小顆粒，它的尺寸也很重要。樹脂要。樹脂顆粒較細(xì)顆粒較細(xì)者，反應(yīng)速度較大，但細(xì)顆粒對液體通者，反應(yīng)速度較大，但細(xì)顆粒對液體通過的阻力較大，需

33、要過的阻力較大，需要較高的工作壓力較高的工作壓力；特別是濃糖液粘度；特別是濃糖液粘度高，這種影響更顯著。因此，樹脂顆粒的大小應(yīng)選擇適當(dāng)。高，這種影響更顯著。因此，樹脂顆粒的大小應(yīng)選擇適當(dāng)。如果樹脂粒徑在如果樹脂粒徑在0.2mm(mm(約為約為70目目) )以下，會明顯增大流體通以下，會明顯增大流體通過的阻力，降低流量和生產(chǎn)能力。過的阻力，降低流量和生產(chǎn)能力。 6.36.3離子交換樹脂的物理性質(zhì)離子交換樹脂的物理性質(zhì) 對它的工作和性能的影響對它的工作和性能的影響 樹脂在干燥時的密度稱為樹脂在干燥時的密度稱為真密度真密度。濕樹脂每單位體積。濕樹脂每單位體積( (連顆粒間空隙連顆粒間空隙) )的重量

34、稱為的重量稱為視密度視密度。樹脂的密度與它的交。樹脂的密度與它的交聯(lián)度和交換基團(tuán)的性質(zhì)有關(guān)。通常，交聯(lián)度高的樹脂的密度聯(lián)度和交換基團(tuán)的性質(zhì)有關(guān)。通常，交聯(lián)度高的樹脂的密度較高，強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性樹脂的密度高于弱酸或弱堿性者，而較高，強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性樹脂的密度高于弱酸或弱堿性者，而大孔型樹脂的密度則較低。大孔型樹脂的密度則較低。樹脂的密度樹脂的密度 離子交換樹脂應(yīng)為不溶性物質(zhì)。但樹脂在合成離子交換樹脂應(yīng)為不溶性物質(zhì)。但樹脂在合成過程中夾雜的過程中夾雜的聚合度較低的物質(zhì)聚合度較低的物質(zhì)，及樹脂分解生，及樹脂分解生成的物質(zhì)，會在工作運(yùn)行時溶解出來。成的物質(zhì)，會在工作運(yùn)行時溶解出來。樹脂的溶解性樹脂的溶解性 樹脂的膨脹度樹脂的膨脹度 離子交換樹脂含有大量離子交換樹脂含有大量親水基團(tuán)親水基團(tuán)，與水接觸即，與水接觸即吸水膨脹，增大樹脂的體積。通常，交聯(lián)度低的樹吸水膨脹，增大樹脂的體積。通常，交聯(lián)度低的樹脂的膨脹度較大。脂的膨脹度較大。 在設(shè)計離子交換裝置時，必須考慮樹脂的膨脹在設(shè)計離子交換裝置時，必須考慮樹脂的膨脹度，以適應(yīng)生產(chǎn)運(yùn)行時樹脂中的離子轉(zhuǎn)換發(fā)生的樹度，以適應(yīng)生產(chǎn)運(yùn)行時樹脂中的離子轉(zhuǎn)換發(fā)生的樹脂體積變化。脂體積變化。 樹脂的耐用性樹脂的耐用性 樹脂顆粒使用時有轉(zhuǎn)移、磨擦、膨脹和收縮等變樹脂顆粒使用時有