離子交換樹脂復蘇處理

離子交換樹脂在使用與運行過程中會受到污染，在前面的文章中，為大家介紹了離子交換樹脂污染現(xiàn)象及原因解析，有時候被污染是不可避免的，既然如此，就要針對這種現(xiàn)象，研討對策，萬一離子交換樹脂受到污染，可針對污染物種類用下述方法處理樹脂。

【陽樹脂】

1、空氣擦法

從顯微鏡下能看出樹脂表面有沉積物時，可采用空氣擦洗除去。由于交換器樹脂層底部通常都沒有設置壓縮空氣分配系統(tǒng)，壓縮空氣擦洗可用內(nèi)徑為20～45mm的塑料硬管做成空氣槍，以軟管連接到壓縮空氣氣源上進行。具體作法是：先將交換器的水位降到樹脂層降到樹脂層表面上300～400mm處，將空氣槍插到樹脂層底部，控制定的空氣壓力和氣量，使樹脂強烈攪動；10～15min后停氣用水反洗，以除去擦下來的污染雜質(zhì)。這樣反復進行擦洗和反洗，直到反洗排水清晰為止。

2、酸洗法

對那些不能用空氣擦洗法除去的物質(zhì)，如Fe3+、Al3+、CaCO3、Mg(OH)2 ，可用鹽酸進行清洗。酸洗前應通過實驗室試驗，確定酸液濃度（常用2%、5%、10%、20%的濃度）和酸洗時間。對除鹽系統(tǒng)中所用的陽樹脂，可用原有的再生系統(tǒng)，配制所需濃度的酸液進行酸洗；對于軟化系統(tǒng)中所用的樹脂，必須將樹脂轉(zhuǎn)移到能耐鹽酸的設備中進行酸洗。為防止酸液被稀釋影響酸洗果，酸洗前應先將交換器或設備中的水位降到樹脂層表面上200～300mm處，然后進酸浸泡或低流速循環(huán)，也可以二者交替進行。

采用酸液浸泡方式酸洗時，可以通過壓縮空氣攪拌。受硫酸鈣沉淀污染的陽樹脂可用EDTA稀溶液清洗。

3、堿洗法

潤滑油、脂類及蛋白質(zhì)等有機質(zhì)，經(jīng)常存在于地面水中，當進入陽離子交換樹脂層時，在樹脂表面形成層油膜，嚴重影響樹脂的工藝性能，出現(xiàn)樹脂層結塊，樹脂密度減小等不正?，F(xiàn)象。此類受污染樹脂的征主要是樹脂顏色變黑，易與陽樹脂受鐵污染后變黑相混淆，可將少量受污染樹脂放入小試管中加入少量水搖動，受此類污染的樹脂會在水面看到“彩虹”現(xiàn)象。受此類污染的陽樹脂，可用加熱到50～60℃的5%的NaOH進行堿洗。堿洗可分為3～4次進行，每次持續(xù)時間為4～6h，中間用水沖洗。復蘇處理的終點可按排出廢堿液的化學氧量降至100～150 mgO2 /L控制。

【陰樹脂】

強堿性陰樹脂在使用中，常常會受到有機物、膠體硅、鐵的化合物等雜質(zhì)的污染，使交換容量降低。

1、有機物污染

離子交換除鹽裝置中的強堿性陰樹脂，污染來源可能性大的是原水中的有機物。有機物雖以植物和動物腐爛后分解生成的腐殖酸和富維酸為主，但種類很多，至今已發(fā)現(xiàn)有六千多種。腐殖酸和富維酸都屬于高分子聚羧酸，前者相對分子質(zhì)量大、含羧酸基團較少，在酸中不溶解；后者則相反。相對分子質(zhì)量越大，越難解吸。

強堿性陰樹脂被污染的征是交換容量下降，再生后正洗所需時間延長，樹脂顏色常變深，除鹽系統(tǒng)的出水水質(zhì)變壞，pH值降低。凝膠型強堿性陰樹脂之所以易受腐殖酸或富維酸污染，是由于其高分子骨架屬于苯乙烯系，是憎水性的，而腐殖酸或富維酸也是憎水性的，因此二者之間的分子吸引力很強，難以在用強堿液再生時樹脂時解吸出來，而且腐殖酸或富維酸的分子很大，移動緩慢，旦進入樹脂中后，易被卡在里面。隨著時間的延長，被卡在樹脂中的有機物越來越多，為預防強堿性陰樹脂的有機物污染，應合理地采用加氯、混凝、澄清、過濾、活性炭吸附等各種水處理方法，盡量降低強堿性OH型交換器入口水中有機物的含量。

陰樹脂被有機物污染程度，可用下述簡易方法判斷：將50mL被污染的樹脂裝入錐形瓶中，用純水搖動洗滌3～4次，以去除樹脂表面污物，然后加入10%食鹽水，劇烈搖動5～10min后觀察食鹽水的顏色，按溶液色澤判別污染程度。

般在樹脂受到中度污染時即需進行復蘇處理，經(jīng)用多種鈉鹽和堿配成復蘇液對污染樹脂進行的試驗發(fā)現(xiàn)，復蘇液使樹脂收縮程度大者復蘇果好。對于不同水質(zhì)污染的陰樹脂，復蘇液的配比應有所變化，需做具體的篩選試驗。常用兩倍以上樹脂體積的含10% NaCl和1%NaOH溶液，浸泡16～48h復蘇污染樹脂。

將復蘇液加熱到40～50℃（Ⅱ型強堿性只能加熱到40℃），采用動態(tài)循環(huán)法復蘇果更好。有人曾用含次氯酸鈉的氫氧化鈉溶液處理嚴重污染的樹脂，由于次氯酸鈉可以氧化腐殖酸的大分子，使這變成擴散速度較快的小分子，所以處理果很好。但這種處理會加速樹脂的氧化，所以不宜經(jīng)常使用（次氯酸含量在0.5%以上時樹脂便受到侵害）。也有人用3%以下濃度的雙氧水復蘇受污染的陰樹脂，并取得很好的果，在室溫下未發(fā)現(xiàn)雙氧水對強堿性陰樹脂有明顯損壞作用。

丙烯酸系強堿性陰樹脂，其高分子骨架親水性的，這樣是它和有機物之間的分子吸引力就比較弱，進入樹脂中的有機物在用堿再生時，能較順利地被解吸出來。它能更有地克服有機物被樹脂吸著的不可逆傾向，提高了有機物在樹脂中的擴散性，因此具有良好的抗有機物污染能力。

2、膠體硅污染

強堿性陰樹脂般不能交換天然水中的膠體硅酸，但當天然水通過強堿性陰離子交換器后，膠體硅酸仍有相當數(shù)量地減少，估計這與樹脂的機械過濾及吸附作用有關。在正常情況下，膠體硅酸通常不會污染強堿性陰樹脂，但當再生條件不適當時，如再生劑量少，再生液溫度及再生液流速過低時，就存在強堿性陰樹脂被膠體硅酸污染的可能性。例如，某廠使用后的201×7陰樹脂中硅酸的含量達68mg/(g·干樹脂)，而新樹脂中硅酸根含量僅為0.304mg/(g·干樹脂)，這說明使用后的樹脂已被膠體硅酸污染。

3、鐵污染

運行中的樹脂也經(jīng)常被重金屬離子及其氧化物污染，其中常遇到的是鐵的化合物。陰樹脂被污染的可能性更大，這主要是因再生陰樹脂的堿不純，別是由于液體堿中含有鐵的化合物比較多而引起的。鐵與大分子有機物生成絡合物進入陰樹脂網(wǎng)絡，也會導致陰樹脂受到污染。

陰樹脂受鐵污染顏色變黑，性能變壞，再生率降低，再生劑用量與清洗水耗增加。受鐵污染后的陰樹脂般也采用與陽樹脂相同的酸洗辦法進行處理。

值得說明的是，由于工業(yè)鹽酸含鐵量較高（可能以FeCl4- 形態(tài)存在），當酸洗被鐵污染的陰樹脂時，不僅不能清洗出樹脂中的鐵，相反還會交換到該樹脂上去。因此，酸洗被鐵污染的陰樹脂宜用化學純的鹽酸。

如果陰樹脂既被有機物污染,又被鐵離子及其氧化物污染,則應先除去鐵離子及其氧化物,而后再除去有機物。利用超聲波清洗被污染的陰、陽離子交換脂是近年來應用的項新技術。它是利用高頻率的超聲振動所起的空化作用，使樹脂的各種污染受到松動、破壞，進而轉(zhuǎn)入到水中被反洗水沖走。