離子交換樹脂會受到哪些污染?
離子交換樹脂在使用中常見污染類型主要有這幾種:
有機物引起的污染、油脂引起的污染、懸浮物引起的污染、膠體物質引起的污染、高價金屬離子引起的污染、再生劑不純引起的污染。
離子交換樹脂的污染有什麼原因?
1.有機物引起的污染
有機物污染的主要原因是由生物肢體腐爛後產生的富里酸、腐殖酸和單寧酸等帶負電基團的線性大分子,與離子樹脂發生交換反應。有機物污染的主要現象是離子交換樹脂顏色變深,正洗水量逐漸增大,運行時電導率增大,pH值降低。
2.油脂引起的污染
油脂污染發生的主要原因是由於潤滑油等脂類物質存在於原水中,同時,由於水處理系統設備不嚴密滲入了一些油脂,導致離子交換樹脂發生污染。油脂污染的主要現象是離子交換樹脂顏色發黑,交換容量下降,並且使樹脂粘接在一起,樹脂層水流不均勻,產生偏流致使出水水質變差。
3.膠體物質引起的污染
水中膠體顆粒常帶負離子,使陰樹脂受到污染,膠體物質中以膠體硅對樹脂的危害最大,它吸附並在漂萊特陰陽離子交換樹脂的表面上聚合,阻止樹脂進行離子交換。
4.高價金屬離子引起的污染
高價金屬離子引起的污染的原因是水源含鐵,進水管道或交換器被腐蝕產生鐵化物,再生劑中含有鐵雜質等。污染一般有兩種形式,一種是以膠態或懸浮鐵化物形式進入交換器另一種是以亞鐵離子進入交換器。高價金屬離子污染的主要現象是離子交換樹脂從外觀上看,顏色明顯變深,甚至呈黑色。
5.再生劑不純引起的污染
離子交換樹脂的再生劑不純往往混有許多雜質,龍其是燒鹼(NaOH)中的雜質甚多,如Fe3+純、NaCl、Na2CO3等,特別強調再生液中含有Fe,0:、NaCl02時,會生成高價鐵酸鹽,對離子交換樹脂的污染最為嚴重。
如何判斷離子交換樹脂受到了污染?
離子交換在運行過程中,如果發現顏色變深,樹脂交換容量不斷地下降,清洗水不斷地增加,出水水質變差,周期性制水容量不斷地下降等現象,可以認為離子交換樹脂受到了污染。
B. 201×7陰離子交換樹脂庫存時間長後顏色從白色變為淺黃色還能不能使用,是否影響質量
存多久了 估計會有些氧化 第一次使用注意反洗充分 你要是不放心聯系下廠家讓寄樣品回去讓他們做鑒定
C. 百度說顏色淡的是陰離子交換樹脂,應該呈鹼性才對,現在pH試紙呈紅色這么回事
樹脂里本來是H+和OH-濃度相等,成中性的。現在交換了,樹脂里的陰離子不能和H離子共存成中性了,而是顯酸性了!
D. 離子交換樹脂的指標所代表具體含義是什麼
(東營市禾成化學科技有限公司的離子交換樹脂 )
離子交換樹脂是高分子化合物,所以它們的結構和性能因製造工藝的不同而不同,為此,對於商品離子交換樹脂的性能,必須用一系列指標加以說明。
同一類型的離子交換樹脂,其交聯劑加入量的多少,對產品的物理化學性能有很大的影響,一般加交聯劑多(即交聯度大)的樹脂,由於許多苯乙烯鏈都被交聯成網狀,所以其產品有網孔小、機械強度大和穩定性較好等特點,其特點是交換容量較小。
一、物理性能
1、外觀
⑴ 顏色。離子交換樹脂是一種透明或半透明的物質,依其組成的不同,呈現的顏色也各異,苯乙烯系均呈黃色,其他也有黑色及赤褐色的。樹脂的顏色稍深。樹脂在使用中,由於可交換離子的轉換或受雜質的污染等原因,其顏色會發生變化,但這種變化不能確切表明它發生了什麼改變,所以只可以作為參考。
⑵ 形狀。離子交換樹脂一般均呈球形。樹脂呈球狀顆粒數占顆粒總數的百分率,稱為圓球率。對於交換柱水處理工藝來說,圓球率愈大愈好,它一般應達90%以上。
樹脂圓球率的測定方法,是先將樹脂在60℃烘乾、稱重,然後慢慢倒在傾斜10°的玻璃上端,讓樹脂分散地向下自由滾動,將滾動下來的樹脂再稱重,後者與前者比值的百分數即為圓球率。
2、粒度
樹脂顆粒的大小對水處理的工藝過程有較大的影響。顆粒大,交換速度就慢;顆粒小,水通過樹脂層的壓力損失就大。如果各個顆粒的大小相差很大,則對水處理的工藝過程是不利的。這首先是因為小顆粒堵塞了大顆粒間的孔隙,水流不勻和阻力增大;其次,在反洗時流速過大會沖走小顆粒樹脂,而流速過小,又不能松動大顆粒。用於水處理的樹脂顆粒粒徑一般為0.3~1.2mm。樹脂粒度的表示法和過濾介質的粒度一樣,可以用有效粒徑和不勻系數表示。
3、密度
離子交換樹脂的密度是水處理工藝中的實用數據。例如在估算設備中樹脂的裝載量,需要知道它的密度。離子交換樹脂的密度有以下幾種表示法。
(1)干真密度。干真密度即在乾燥狀態下樹脂本身的密度:
干真密度 = g/mL
此值一般為1.6左右,在實用意義不大,常用在研究樹脂性能方面。
(2)濕真密度。濕真密度是指樹脂在水中經過充分膨脹後,樹脂顆粒的密度:
濕真密度 = g/mL
(3)濕視密度.濕視密度是指樹脂在水中充分膨脹後的堆積密度:
濕視密度 = g/mL
濕視密度用來計算交換器中裝載樹脂時所需濕樹脂的質量,此值一般在0.60~0.85之間。陰樹脂較輕,偏於下限;陽樹脂較重,偏於上限。
4、含水率
離子交換樹脂的含水率是指它在潮濕空氣中所保持的水量,它可以反映交聯度和網眼中的孔隙率。樹脂的含水率愈大,表示它的孔隙率愈大,並聯度愈小。
5、溶脹性
當將乾的離子交換樹脂浸入水中時,其體積常常要變大,這種現象稱為溶脹。
影響溶脹率大小的因素有以下幾種:
(1)溶劑。樹脂在極性溶劑中的溶脹性,通常比在非極性溶劑中強。
(2)交聯度。高交聯度樹脂的溶脹能力較低。
(3)活性基團。此基團愈易電離,樹脂的溶脹性愈強。
(4)交換容量。高交換容量離子交換樹脂的溶脹性要比低交換容量的強。
(5)溶液深度。溶液中電解質濃度愈大,由於樹脂內外溶液的滲透壓差減小,樹脂的溶脹率愈小。
(6)可交換離子的本質。可交換的水合離子半徑愈大,其溶脹率愈大,故對於強酸和強鹼性離子交換樹脂,溶脹率大小的次序為:
H+>Na+>NH4+>K+>Ag+
OH->HCO3≈CO32->SO42->Cl-
一般,強酸性陽離子交換樹脂由Na轉變成H型,強鹼性陰離子交換樹脂由Cl型轉變成OH型,其體積均增加約5%。
由於離子交換樹脂具有這樣的性能,因而在其交換和再生的過程中會發生脹縮現象,多次的脹縮就容易促使樹脂顆粒碎裂。
6、耐磨性
交換樹脂顆粒在運行中,由於相互磨軋和脹縮作用,會發生碎裂現象,所以其耐磨性是一個影響其實用性能的指標。一般,其機械強度應能保證每年的樹脂耗損量不超過3%~7%。
7、 溶解性
離子交換樹脂是一種不溶於水的高分子化合物,但在產品中免不了會含有少量低聚物。因這些低聚物較易溶解,所以其應用的最初階段。這些物質會逐漸溶解。
離子交換樹脂在使用中,有時也會發生轉變成膠體漸漸溶入水中的現象,即所謂膠溶。促使膠溶的因素有:樹脂的交聯度小、電離能力大、離子的水合半徑大,有時還有受高溫或被氧化的影響。特別是強鹼性陰樹脂,它會因化學降解而產生膠溶現象。
所以在運行中要密切注意其運行條件:如離子交換樹脂處於蒸餾水中要比在鹽溶液中易膠溶,Na型比Ca型易膠溶。離子交換器備用後剛投入運行時,有時發生出水帶色的現象,就是膠溶的緣故。
8、 耐熱性
各種樹脂所能承受的溫度都有限度,超過此溫度,樹脂熱分解的現象就很嚴重。由於各種樹脂的耐熱性能不一,所以對每種樹脂能承受的最高溫度,應由鑒定試驗來確定。一般陽樹脂可耐100℃或更高的溫度;陰樹脂,強鹼性的約可耐60℃,弱鹼性的可耐80℃以上。通常,鹽型要比酸型或鹼型穩定。
9、 抗凍性
根據對各種樹脂在-20℃的抗凍性試驗,發現大孔型樹脂的搞凍性優於凝膠型樹脂,實際上冰對大孔型樹脂沒有影響。凝膠型陽樹脂的抗凍性不如陰樹脂。無論陰、陽樹脂,機械強度好的(磨後圓球率高),抗凍性能也好。進行濾干外部水分的001×7陽樹脂10周期(凍干24h,再完全解凍24h為1周期)的測定,發現磨後圓球率有所下降,裂球率提高,冰凍對浸在水中的001×7陽樹脂的磨後圓球率幾乎無影響;201×7陰樹脂不管濾干外部水分、還是浸在水中冰凍,磨後圓球率和裂球率均變化不大,表明陰樹脂韌性較強。
10、 耐輻射性能
在有核反應堆的企業中,所用離子交換劑的抗輻射性是很重要的。一般而論,無機離子交換劑的耐輻射性能較好,而樹脂均易降解,其中又以陰樹脂為嚴重。
11、導電性
乾燥的離子交換樹脂不導電,純水也不導電,但用純水潤濕的離子交換樹脂可以導電,所以這種導電屬於離子型導電。這種導電在離子交換膜及樹脂的催化作用上很重要。
二、化學性能
E. 涓轟粈涔堢誨瓙浜ゆ崲鏍戣剛甯︽湁杈冩祬棰滆壊
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F. 如何預防樹脂層被污染
離子交換樹脂具有化學穩定性好、機械強度高、交換能力大等優點,因而在鍋爐用水處理及除鹽水、純凈水的生產中得到了廣泛的應用。但在使用過程中,常出現清洗水不斷增加,出水水質差,周期性制水量不斷下降,顏色變深,樹脂交換容量不斷下降等現象。根據以上現象,可認定為樹脂受到污染。如果不及時採取合理措施使其再生,就會造成樹脂失效,甚至報廢,影響正常生產。
筆者結合生產實踐,談談造成樹脂污染的原因、預防措施及處理方法。離子交換樹脂表面被有機物等雜質覆蓋或樹脂內部的交換孔道被堵塞而使樹脂的工作容量明顯降低,但樹脂結構無變化的現象叫樹脂的污染
1 污染原因分析
1.1有機物引起的污染有機物主要是存在天然水中的腐殖酸、相對分子量從500~5000的高分子化合物及多元有機羧酸等,這些物質在水中往往帶有負電,成為陰離子交換樹脂污染的主要物質。這類污染從COD的監測中可檢出。
1.2 油脂引起的污染水中往往含有油類物質,形成膜狀物,堵塞或包裹了樹脂的微孔,阻礙微孔中的活性集團進行離子交換。
1.3 膠體物質引起的污染水中膠體顆粒常帶負離子,使陰離子樹脂受到污染。膠體物質中以膠體硅對樹1脂的危害最大,它吸附並聚合在樹脂的表面上阻止交換。
1.4高價金屬離子引起的污染水中的高價金屬離子(如混凝劑中高價金屬離子的後移等),如Al+、Fe3+等擴散進入陽離子交換樹脂的內部,由於這些高價金屬離子的交換勢能高,與樹脂中的固定離子SO3-牢固結合形成Al(SO3)
3、Fe(SO3)3等,從而使這些固定離子失去作用,喪失了離子交換能力。
1.5 再生劑不純引起的污染再生劑往往混有很多雜質,如Fe3+、NaCI、Na2CO3等,對陰離子交換樹脂的影響最為嚴重。
2 污染鑒別方法
2.1 查看樹脂外觀發生污染的樹脂,從外觀上看,顏色由透明的黃色(陽離子樹脂)或乳白色(陰離子樹脂)明顯變深甚至成為黑色。
2.2 化驗指標陰床出水電導率逐漸增加,pH值逐漸下降(可低至5.4-5.7)。因為再生時未除去的有機物,在恢復運行時會游離出來而進入水中。
2.3 分析樹脂中的鐵含量由於鐵污染最為常見,可分析樹脂中的鐵含量,如果Fe<0.01%,沒有受到鐵污染;如果Fe>0.1%,表示受到嚴重污染。
2.4 浸泡檢驗用清水浸泡樹脂,觀察水面「顏色」,如果有「彩色」出現,說明受到油類物質的污染。 由於樹脂受污染的因素不是單獨存在的,往往是交叉互現,多種原因累積疊加,所以出現問題時,要進行全方位的檢查鑒別,防止顧此失彼;同時,在採取再生措施時,也應考慮全面,認真檢查各個環節,確保沒有紕漏。
3 防止污染的措施要防止樹脂遭受污染,必須控制好各項水處理工藝指標,層層把關,嚴格注意以下問題:
3.1 混凝劑的選擇要搞好混凝澄清處理,必須正確選擇混凝劑,並由實驗確定葯劑最佳投放量,防止鋁鹽、鐵鹽後移,嚴格控制砂濾器、活性炭過濾器出水中的濁度。Al3+、Fe3+要小於0.3 mol/L;化學需氧量COD小於1 mol/L。並通過活性炭過濾來吸附有機物質。
3.2 控制氯的含量搞好預處理的殺菌滅藻工作,控制好進入陽離子交換器前的余氯量。
3.3 防止再生劑被污染為了防止再生劑中的雜質對樹脂引起污染,除了選用優質的再生劑外,對再生劑的運輸和儲存過程中的容器要採取防腐措施,防止鐵銹、有機塗層脫落污染。
3.4 防止油污染對於可能接觸樹脂的壓縮空氣,要凈化除油,防止帶入油霧;對水源吸水口附近,防止油污染。3.5 吹吸樹脂定期用壓縮空氣吹洗樹脂,以除去懸浮物、有機物和鐵等。
4 再生處理方法雖然可以採用各種措施來防止樹脂受到污染,但經過一段時間運行後,樹脂有時還會受到污染,這是除鹽水處理中常見的,這時可採取以下方法對其進行再生
4.1 陰離子樹脂的再生實際生產中,陰離子樹脂最容易受污染,污染程度也最為嚴重。當陰離子樹脂受污染時,可用鹼性食鹽水進行處理,其操作參數要求見表1。
表1 陰離子再生操作參數指標編號項目參數值1食鹽水濃度10%2pH值103浸泡方式35-45;48h4循環流動方式流速2.6m/h;24h 鹼性食鹽水法處理過程中加入燒鹼可以增加腐殖酸之類物質的溶解度,並以NaCl與NaOH之比為5的配方來調節pH值為10,此法能除去95%以上的有機物質,如能適當加熱,效果更好。當嚴重污染時,在鹼性食鹽水的溶液中加入適量的次氯酸鈉(一般濃度小於0.5%),來氧化腐殖酸有機物,使其分解。
4.2 陽離子樹脂的再生如是陽離子樹脂受到污染,可用酸或食鹽水除去污染物,其操作參數要求見表2:表2 陽離子再生操作參數指標編號項目參數值再生液濃度10%HCI15% NaCI2浸泡方式8 h32 h3循環流動方式流速2m/h;4h流速2m/h;16h
4.3 受鐵質污染的樹脂再生當受到鐵雜質污染時,可採用鹽酸-食鹽-亞硫酸鈉再生法:將4%的鹽酸、4%的食鹽和0.08%的亞硫酸鈉混合液加入鐵中毒樹脂中充分浸泡。鹽酸與食鹽的作用同上。Na2SO3中的SO32-把Fe3+還原成Fe2+從而減少樹脂對Fe3+的結合,且反應生成的H+又能促進Fe2O3·xH2O的溶解,反應式為:SO32- + 2Fe3+ + H2O = SO42- + 2Fe3+ + 2H+ 最後再將氫鈉混合型樹脂轉化成鈉型樹脂即可投入使用。需要注意的是,Na2SO3的濃度應由實驗確定,一般其質量分數不應大於 0.1%,因為Na2SO3濃度過高,易產生SO2氣體,此外產生的SO42—濃度增大,會產生CaSO4沉澱。
G. 離子交換樹脂鑒別實驗樹脂變色的原因
離子交換樹脂為什麼會變色?
離子交換樹脂是一種離子物質,在版運輸、儲存或者權是使用中,可能會接觸到一些其他的物質,離子交換樹脂會變色主要就是因為與其他物質發生接觸,導致離子形態發生變化,從而導致樹脂變色,樹脂被污染也會導致樹脂變色。
離子交換樹脂變色的因素有哪些?
1.溫度:一般樹脂在長時間在高溫的環境中儲存,就會有一定的殘留物滲漏,導致樹脂顏色變深或者泛紅,如果在使用時溫度達到180℃甚至更高,那麼樹脂就會發生老化,顏色也會變黃。
2.污染:一般樹脂被污染之後,樹脂的顏色就會發生一定變化,樹脂被污染而發生變色是最為常見的一種,比如說001*7樹脂,在被氧化劑污染時,樹脂的顏色就會明顯變淡,再比如201*7,被鐵污染或者有機物污染時,顏色會加深,嚴重可能會變為黑色。
3.樹脂在使用的過程中,樹脂的吸附能力越來越少,樹脂的顏色也會越來越淡,而樹脂再生時,樹脂的顏色就會越來越深,這個是屬於正常現象,只要產水質量沒有問題就可以繼續使用。
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H. 離子交換樹脂受污染的原因有哪些
離子交換在運行過程中,如果發現顏色變深;樹脂交換容量不斷地下降;清洗水不斷地增加;出水水質變差;周期性制水容量不斷地下降等現象,可以認為樹脂受到污染。污染的原因主要有:
(1).有機物引起的污染 有機物質在水中往往帶有負電,成為
陰離子交換樹脂
污染的主要物質.有機物主要存在於天然水中的腐殖酸,膠團性的有機雜質,相對分子質量從500到5000的高分子化合物以及多元有機羚酸等,這些物質吸附在樹脂上,有的占據或者結合了樹脂上的活性基團,有的使樹脂的強鹼活性基團鹼性降低而降解,使樹脂降低了 離子交換能力。這類污染從COD的監測中可以檢出。
(2).油脂引起的污染水中往往含有油類物類物質,形成膜狀物,堵塞或包裹了樹脂的微孔中的活性基團進行離子交抽象.
(3).懸浮物引起的污染水中懸浮物質,緊裹著樹脂表面的液膜層,從而隔斷了樹脂的離子交換過程,使樹脂受到污染,這種污染以
陽離子交換樹脂
為多。
(4).膠體物質引起的污染 水中膠體顆粒常帶負離子,使陰離子交換樹脂受到污染,膠體物質中以膠體硅對樹脂的危害最大,它吸附並在樹脂的表面上聚合,阻止樹脂進行離子交換.
(5).高價金屬離子引起的污染 原水中的高價金屬離子(如混凝劑中高價金屬離子的後移等),如A13+、Fe3+等壙散進入陽離子交換樹脂的內部,同於這些高價金屬離子的交換勢能高,與樹脂中的固定離子-SO32-牢固結合形成AL(SO3)3、Fe(SO3)3等,從而使用這部分的固定離子失去作用,喪失了離了子交換能力。
(6).再生劑不純引起的污染 離子交換樹脂的再生劑不純往往混有許多雜質,龍其是燒鹼(NaOH)中的雜質甚多,如Fe3+純、NaCl、Na2CO3等,對陰離子交換樹脂的污染最為嚴重。
此外,細菌,藻類以及水中含氮,氨基酸之類物質等也會不同程度地使樹脂受到污染。
I. 如何去正確的分辨陰陽離子交換樹脂
如何鑒別樹脂的類型?
1.首先需要取出未知的樹脂樣品,一般2ml左右即可,放入試專管後,需要將樹脂上屬的水吸去。
2.再使用加入1N HCl 15mL,搖晃1-2分鍾,再將樹脂上方的液體吸去,重復2-3次。
3.再使用水,清洗樹脂,將樹脂上的水吸去。水洗2-3次左右。
4.再加入10%CuSO4溶液5mL,搖晃1分鍾,放置5分鍾左右。
5.這個時候樹脂會兩種不同的變化,一種是顏色變為淺綠色,另外一種變化是顏色不變。
6.如果顏色變為變為淺綠色,則使用5N的氨液2mL,搖晃1分鍾左右,在進行水洗,如果水洗之後變為深藍色,那麼就是強酸性陽離子樹脂,如果水洗後顏色不變,就是弱酸性陽離子樹脂。
7.如果顏色不變,那麼可以使用1N NaOH15mL搖晃1分鍾左右,進行水洗,水洗之後再加入酚酞,再次水洗,這時如果顏色變為紅色,那麼就是強鹼性陰離子樹脂,如果顏色無變化,可以再使用1mol/L HCl 5mL,搖動1-2min,然後用純水清洗2-3次加入5滴甲基紅,搖動1min,用純水充分清洗。如果出現顏色為桃紅色,則為弱酸性陽離子交換樹脂。如果樹脂依然顏色不變,那麼樹脂則無離子交換能力。
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J. 怎麼鑒別離子交換樹脂的「鐵污染」
如何鑒別離子交換樹脂是否被鐵污染?
1.外觀顏色鑒別
發生鐵污染的樹脂從外觀上看,顏色由透明的黃色(陽樹脂)或乳白色(陰樹脂)明顯變深,嚴重者甚至呈黑色。
2.試驗鑒別
肉眼判斷的方式相對來說准確度較低,但是通過試驗鑒別的話,可靠性更高。我們通過測定水的含鐵量來判定樹脂鐵中毒的程度,這是一種較為准確的方法。
首先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,隨後加入6mol/L的鹽酸(體積約為樹脂的2倍),蓋嚴振盪15min後,然後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的顏色深淺(由淡藍色至棕黑色),可以判斷樹脂鐵污染的程度。
如何預防離子交換樹脂被鐵元素污染?
一、含鐵地下水必須進行必要的除鐵處理後,方可進入離子交換樹脂交換器,常用的除鐵方法有:曝氣除鐵法、錳砂過濾除鐵法等;
二、直接以深井水或自來水為水源時,應在陽床進水泵前設置過濾器性產純凈水時,進水管道應採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物帶進交換器。
三、加強水處理設備及管道的防腐工作,定期檢查交換器內部再生裝置及防腐層,發現損傷應及時處理,鹽液輸送管道要採用不銹鋼管,防止管道腐蝕產生鐵化合物,污染樹脂。
四、再生劑質量要符合有關標准要求,不能含有鐵雜質。