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水处理树脂使用问题解析

    水处理过程中,树脂被广泛应用。供水处理可用于水质软化、脱盐、制软化水、纯水和超纯水;在废水处理中,水处理树脂可以去除废水中的某些有害物质,回收贵重化学品、重金属和稀有元素,在化工、生物制药等方面,可以有效地进行分离、浓缩、净化等。

    01 “树脂”是什么?

    树脂:具有三维网孔结构和吸附选择特性的高分子聚合物球形颗粒。

    其单元结构主要由三个部分组成:骨架上有不可溶性的三维空间网状骨架、与骨架上的功能基团与功能基团形成相反电荷的可交换离子。由于离子交换技术的不断发展,树脂在水处理领域的应用不断扩大,越来越显示出其优越性,并具有深度净化、可再生等优点。

    水性树脂主要分为阴离子树脂和阳离子树脂,阳离子树脂又可分为钠型和氢型,钠型树脂把水中钙-镁离子交换成钠离子,使水软化。氢气树脂是把水中的钙-镁离子交换成氢离子而软化水。它含有被可置换的氢氧根离子,能够取代水中酸根离子,同时用阴离子树脂和氢型阳离子树脂使水变成纯净水。

    水处理工业中离子交换是指离子在水中与离子交换树脂上的离子所产生的等电荷摩尔量的反应。

    02水处理树脂在使用中可能出现的问题

    1.反洗损失

    反洗量太大或反洗操作不正常,会造成树脂的流失,地沟和废池中常发现树脂含量较高。

    2、通流部分损坏

    树脂从设备中漏出,进入后期设备或供水系统,造成后期设备运行困难,出水水质恶化。

    3、树脂分层不清

    如混床要求两种树脂都能很好的分层,否则会降低制水量和出水水质。严重者,会使出水量达不到要求的指标。

    4、浊度对阳树脂的污染

    进水浊度超过要求,或者直流凝聚出现沉淀现象,有较多的悬浮物进入一级离子交换器后,会出现树脂污染现象。这种悬浮物通常含有凝聚剂,通常是高价金属离子的盐。

    5.结硫酸钙沉淀

    在再生阳树脂时,硫酸浓度过高,流速慢,就会发生硫酸钙沉积在树脂颗粒的表面,导致出水有硬度。这时可使盐酸再生一次,溶解沉积的硫酸,或及时用大量水冲洗。

    6、铁污染

    树脂中阳、阴树脂都存在污染问题,但二者污染机理不同。一级除盐设备中的阳树脂与原水中及铁离子、铁凝聚后的产物及腐蚀产物接触。水体中的铁离子被树脂吸收后,很难再生成,腐蚀产物再生后变成铁离子,在再生剂量较低时,又被出水端树脂吸收。铁盐污染,会使颜色变深,加速氧化降解,性能逐渐下降,出水水质恶化水量减少;阴树脂受铁污染的情况则不同,经常是由再生液引入的铁沉积在阴树脂上,并与硅、有机物等结合成一种复杂的物质形态,使阴树脂受到污染,这种污染是累加的。

    7、结胶体硅

    结胶硅胶是由强碱阴树脂再生所致。在阴树脂再生过程中,原水中二氧化硅与强酸阴离子比值较大或弱碱阴树脂对水中强酸的吸收,会导致阴树脂再生出现结胶体现象。这一现象通常在碱液浓度较高、温度和流速较低时发生。

    8、有机物污染

    树脂有机污染是水处理中的重要问题。自然水体污染日益严重,给树脂的给水处理带来极大的威胁。由于树脂的碱含量越高,受有机物污染的程度越重,进水有机物与酸阴离子比率越大,对树脂的污染程度越大。