| 淺析離子交換樹脂鐵污染或鐵中毒處理方法 |
| 來源： 作者:漢銘機(jī)電 時(shí)間:2014-05-28 訪問次數(shù):5044次 |
1 、什么叫樹脂鐵中毒離子交換樹脂表面被鐵化物覆蓋或樹脂內(nèi)部的交換孔道被鐵雜質(zhì)等堵塞，使樹脂的工作交換容量和再生交換容量明顯降低，但樹脂結(jié)構(gòu)無變化，這種現(xiàn)象叫樹脂的鐵“中毒”。 2、樹脂中毒的鑒別方法 2.1外觀顏色鑒別，發(fā)生鐵“中毒”的樹脂，從外觀上看，顏色由透明的黃色（陽樹脂）或乳白色（陰樹脂）明顯變深，嚴(yán)重者甚至呈黑色。 2.2通過測(cè)定水的含鐵量來判定樹脂鐵“中毒”的程度，這是一種較為準(zhǔn)確的方法[1]。方法如下： 將“中毒”樹脂用清水洗凈，浸泡在10％的食鹽水中再生約30min，傾去鹽水再用蒸餾水（或除鹽水）洗滌2～3次，從中取出一部分樹脂放入試管或玻璃瓶中，隨后加入6mol/L的鹽酸（體積約為樹脂的2倍），蓋嚴(yán)振蕩15min后，然后取出酸液注入另一潔凈試管中，滴入飽和的亞鐵氰化鉀溶液，從試液生成普魯士藍(lán)的顏色深淺（由淡藍(lán)色至棕黑色），可以判斷樹脂鐵“中毒”的程度。 只用測(cè)定樹脂交換容量的方法來判斷樹脂是否鐵“中毒”，這是不準(zhǔn)確的 。因?yàn)殍F“中毒”僅僅降低了樹脂的工作交換容量 ，而對(duì)全交換容量幾乎沒有影響。 3 、樹脂中毒原因分析 造成樹脂鐵“中毒”的原因主要有4方面： 3.1水源是含鐵量高的地下水或被鐵污染的地表水； 3.2進(jìn)水管道或交換器內(nèi)部被腐蝕產(chǎn)生了鐵化物 ； 3.3再生劑中含有鐵雜質(zhì) ； 3.4水中含有大分子有機(jī)物。 陽樹脂的鐵“中毒”一般只發(fā)生在以食鹽為再生劑的軟化水過程中 ，主要有兩種情況，一種是當(dāng)鐵以膠態(tài)或懸浮鐵化物的形式進(jìn)入鈉離子交換器后 ，被樹脂吸附 ，并在樹脂表面形成一層鐵化物的覆蓋層，阻止了水中的離子與樹脂進(jìn)行有效接觸 ；另一種是鐵以Fe2+形式進(jìn)入交換器，與樹脂進(jìn)行交換反應(yīng) ，使Fe2+占據(jù)在交換位置上，因Fe2+很容易被氧化成高價(jià)鐵化物，沉積在樹脂內(nèi)部，堵塞了交換孔道。 陰樹脂發(fā)生鐵“中毒” 的主要原因也有以下兩種：一是再生陰樹脂的堿純度達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，特別是液態(tài)堿中含有鐵的化合物較多時(shí)，更容易使陰樹脂中毒；二是水中含有大分子有機(jī)物時(shí)，容易與鐵形成螯合物（即有機(jī)鐵），它可以與強(qiáng)堿性陰樹脂進(jìn)行交換反應(yīng)，集結(jié)在交換基團(tuán)的位置上，堵塞樹脂的交換孔道，使交換容量和再生容量下降，再生效率降低 ，再生劑與清洗水耗量增加，進(jìn)一步導(dǎo)致樹脂鐵“中毒” 。 4 離子叫交換樹脂鐵污染處理方法 4.1 鹽酸復(fù)蘇法 機(jī)理：強(qiáng)酸性樹脂對(duì)陽離子的選擇順序?yàn)椋?BR> Fe3+＞Fe2+＞Ca2+＞Mg2+＞Na+＞H+ 在鐵“中毒”樹脂中加入10％的鹽酸后，鹽酸將樹脂表面或凝膠孔內(nèi)的膠態(tài)Fe2O3?XH2O溶解成Fe3+ ，同時(shí)鹽酸中的H+與樹脂上的Fe3+ 、Ca2+、Mg2+發(fā)生交換 ，使樹脂逐步轉(zhuǎn)成氫型 ，投入運(yùn)行前再轉(zhuǎn)化成鈉型 。 此法簡單易行 。但在實(shí)際應(yīng)用中，要想充分復(fù)蘇鐵“中毒” 樹脂 ，必須將鹽酸的濃度加大到10％以上 ，這樣既增加了處理費(fèi)用 ，也易損壞交換器的防腐層 。
4.2 鹽酸-食鹽復(fù)蘇法 。鹽酸的主要作用是溶解 ，食鹽中的Na+連同鹽酸中的H+和樹脂上的Fe3+ 、Fe2+ 、Ca2+、Mg2+進(jìn)行交換 ，使樹脂逐步轉(zhuǎn)變成氫鈉混合型 ，投入運(yùn)行前再生轉(zhuǎn)換成鈉型即可 。 此法是一種較常用的方法 。但也存在著鹽酸和食鹽用量大 ，耗時(shí)長，復(fù)蘇處理不徹底等缺點(diǎn) 。
4.3 鹽酸－食鹽－亞硫酸鈉復(fù)蘇法 。鹽酸和食鹽的作用同上 。Na2SO3中的S把SO32-Fe3+還原成Fe2+從而減少樹脂對(duì)Fe3+的結(jié)合，且反應(yīng)生成的H+又能促進(jìn)Fe2O3?XH2O的溶解 ， 反應(yīng)式為： SO32-+2Fe3++H2O≒SO42-+Fe2++2H+ 最后再將氫鈉混合型樹脂轉(zhuǎn)化為鈉型樹脂即可投入使用。需要注意的是 ，Na2SO3濃度應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定 ，一般不應(yīng)大于0.1％ ，因?yàn)镹a2SO3濃度過高 ，易產(chǎn)生SO2氣體 ，再者產(chǎn)物SO42-濃度增大 ，會(huì)產(chǎn)生CaSO4沉淀。 5.防止離子交換樹脂鐵污染的水處理技術(shù) 5.1含鐵地下水必須進(jìn)行必要的除鐵處理后 ，方可進(jìn)入交換器 。常用的除鐵方法有：曝氣除鐵法 、錳砂過濾除鐵法等 。 5.2直接以深井水或自來水為水源時(shí)，應(yīng)在陽床進(jìn)水泵前設(shè)置過濾器性產(chǎn)純凈水時(shí) ，進(jìn)水管道應(yīng)采用不銹鋼管道或其它不含鐵元素的管道 ，以防流水將一些鐵的腐蝕產(chǎn)物帶進(jìn)交換器 。 5.3加強(qiáng)水處理設(shè)備及管道的防腐工作 。定期檢查交換器內(nèi)部再生裝置及防腐層，發(fā)現(xiàn)損傷應(yīng)及時(shí)處理 。鹽液輸送管道要采用不銹鋼管 ，防止管道腐蝕產(chǎn)生鐵化合物 ，污染樹脂 。 5.4再生劑質(zhì)量要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，不能含有鐵雜質(zhì) 。 |
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