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榮晟環(huán)保告訴您離子交換樹脂“鐵中毒”的處理

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2021/1/20 瀏覽次數(shù)：

一鍵分享

　　離子交換樹脂具有化學(xué)穩(wěn)定性好

，機(jī)械強(qiáng)度高

，交換能力大等優(yōu)點(diǎn)

，因而在電站鍋爐

、工業(yè)鍋爐用水處理及除鹽水

、純凈水的生產(chǎn)中

，得到了廣泛應(yīng)用。但樹脂在使用過(guò)程中

，由于受到有害雜質(zhì)（如鐵化物

、有機(jī)物等）的污染，就會(huì)發(fā)生樹脂“中毒”事故

。如果不及時(shí)采取合理措施使其復(fù)蘇

，就有可能造成樹脂失效，甚至報(bào)廢

。樹脂“中毒”以鐵“中毒”現(xiàn)象為常見

。我們多年的生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)這種樹脂鐵“中毒”事故的處理方法及預(yù)防措施

。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交換容量明顯降低，但樹脂結(jié)構(gòu)無(wú)變化

，這種現(xiàn)象叫樹脂的鐵“中毒”

。

　　1、污染原因分析：

　　造成樹脂鐵“中毒”的原因主要有4方面：

　?div id="jfovm50" class="index-wrap">、偎词呛F量高的地下水或被鐵污染的地表水

；

　　②進(jìn)水管道或交換器內(nèi)部被腐蝕產(chǎn)生了鐵化物

；

　?div id="jfovm50" class="index-wrap">、酆需F雜質(zhì)；

　?div id="m50uktp" class="box-center"> 、芩泻写蠓肿佑袡C(jī)物

。

　　陽(yáng)樹脂的鐵“中毒”一般只發(fā)生在以食鹽為的軟化水過(guò)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：

　　一是陰樹脂的堿純度達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)

，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，使交換容量和容量下降

，效率降低

，清洗水耗量增加，進(jìn)一步導(dǎo)致樹脂鐵“中毒”

。

、污染鑒別方法

　　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(yáng)樹脂）或乳白色（陰樹脂）明顯變深

，嚴(yán)重者甚至呈黑色。

　　2.2 試驗(yàn)鑒別

　　通過(guò)測(cè)定水的含鐵量來(lái)判定樹脂鐵“中毒”的程度

，方法如下：

　　將“中毒”樹脂用清水洗凈

，浸泡在10％的食鹽水中約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

。

　　需要說(shuō)明的是，有的單位只用測(cè)定樹脂交換容量的方法來(lái)判斷樹脂是否鐵“中毒”

，這是不對(duì)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

。

、復(fù)蘇處理方法

　　由于鐵“中毒”樹脂經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚恚梢曰謴?fù)其交換能力

，所以樹脂發(fā)生鐵“中毒”后

，應(yīng)及時(shí)正確處理，否則會(huì)增加樹脂破損的可能性

，導(dǎo)致樹脂報(bào)廢

。鐵“中毒”樹脂的復(fù)蘇方法主要有以下三種，現(xiàn)比較如下：

　　3.1 鹽酸復(fù)蘇法

　　機(jī)理：強(qiáng)酸性樹脂對(duì)陽(yáng)離子的選擇順序?yàn)椋?

　　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(jiǎn)單易行

。但在實(shí)際應(yīng)用中，要想充分復(fù)蘇鐵“中毒” 樹脂

，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

。

　　3.2 鹽酸-食鹽復(fù)蘇法

　　機(jī)理：將4％的鹽酸和4％的食鹽溶液加入“鐵中毒”樹脂中

，充分浸泡。鹽酸的主要作用是溶解Fe2O3?XH2O

。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(zhǎng)

，復(fù)蘇處理不當(dāng)?shù)热秉c(diǎn)

。

　　3.3 鹽酸－食鹽－亞硫酸鈉復(fù)蘇法

　　機(jī)理：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

。鹽酸和食鹽的作用同上

。Na2SO3 中的SO32-把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+

　　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(guò)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。

　　實(shí)踐證明

，用這種方法處理鐵“中毒”樹脂

，復(fù)蘇劑耗量少，耗時(shí)短

，且復(fù)蘇劑中鹽酸濃度低

，對(duì)交換器腐蝕性較小，復(fù)蘇效果較好

，是一種較理想的處理方法

。

　　4、預(yù)防措施
　?div id="m50uktp" class="box-center"> 、俸F地下水進(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(guò)濾除鐵法等

。
　　②直接以深井水或自來(lái)水為水源時(shí)

，應(yīng)在陽(yáng)床進(jìn)水泵前設(shè)置過(guò)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

。
　?div id="d48novz" class="flower left">

、奂訌?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

。

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上一個(gè)：離子交換樹脂發(fā)展史

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