树脂发生污染后的处理方法有哪些 离子交换树脂如何处理污染物

树脂通常是指受热后有软化或熔融范围，软化时在外力作用下有流动倾向，常温下是固态、半固态，有时也可以是液态的有机聚合物。广义上的定义，可以作为塑料制品加工原料的任何高分子化合物都称为树脂。

相对分子量不确定但通常较高，常温下呈固态、中固态、假固态，有时也可以是液态的有机物质。具有软化或熔融温度范围，在外力作用下有流动倾向，破裂时常呈贝壳状。广义上是指用作塑料基材的聚合物或预聚物。一般不溶于水，能溶于有机溶剂。按来源可分为天然树脂和合成树脂；按其加工行为不同的特点又有热塑性树脂和热固性树脂之分。

树脂有天然树脂和合成树脂之分。天然树脂是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质，如松香、琥珀、虫胶等。合成树脂是指由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物，如酚醛树脂、聚氯乙烯树脂等，其中合成树脂是塑料的主要成分。

一、悬浮物的污堵及处理：

原水中的悬浮物会堵塞树脂层中的孔隙，从而增大其水流阻力，增大运行压降，也会覆盖在树脂颗粒的表面，因而降低树脂的工作交换容量。

为防止悬浮物的污堵，主要是加强对原水的预处理，以降低水中悬浮物的含量。为清除积聚在树脂层中的悬浮物，可采用增加反洗次数和时间或使用压缩空气擦洗等方法。

常用化学除盐系统对进水悬浮物的要求一般如下：

化学除盐单元悬浮物（mg／L）强酸阳（顺流再生）＜5强酸阳（对流再生）＜2强酸阳（浮床）＜2强酸阳（顺流）→强酸阳（浮床）＜5阳双层床、双室床＜2阳双室浮床＜2弱酸阳（顺流）→强酸阳（顺流）＜5弱酸阳（顺流）→强酸阳（浮床）＜5

二、铁的污染及处理：

阳、阴树脂都可能发生铁的污染。被污染树脂的外观为深棕色，严重时可以变为黑色。一般情况下，每100g树脂中的含铁量超过150mg时，就应进行处理。铁的存在会加速阴树脂的降解。

阳树脂使用中，原水带入的铁离子，大部分以Fe2＋存在，它们被树脂吸收以后，部分被氧化为Fe3＋，再生时不能完全被H＋交换出来，因而滞留于树脂中造成铁的污染。使用铁盐作为混凝剂时，部分矾花带入阳床，过滤作用使之积聚在树脂层表面，再生时，酸液溶解了矾花，使之成为Fe3＋，部分被阳树脂所吸收，造成铁的污染。工业盐酸中的大量Fe3＋，也会对树脂造成一定的铁污染。用于钠离子交换的阳树脂更容易受到铁的污染。

阴树脂中的铁含量有时会比阳树脂的大许多倍。阴树脂的铁主要来源于再生液。一般隔膜法生产的烧碱，其中含有0.01％～0.03％的Fe2O3，同时，还含有6～7mg／L的NaClO3。这样的烧碱在贮存和输送过程中与铁容器、管道（无防腐层）接触，将生成高铁酸盐（FeO4）。高铁酸盐随碱液进入阴床后，因pH值的降低，将发生分解，其反应式如下：

2FeO42－＋10H＋→2Fe3＋＋2／3O2＋5H2O

Fe3＋进一步生成Fe（OH）3，附着于阴树脂颗粒上，造成铁的污染。

树脂遭受铁的污染以后，在一般的再生过程中不能除去，必须用盐酸进行清洗。

常用的清洗方法是用10％HCl溶液，在进行此方法前，必须检查交换器设备的耐腐蚀性能，否则须用加抑制剂的盐酸。

将相当于树脂床体积0.5倍的10％HCl溶液从树脂床顶部进入（要考虑到树脂床内的残余存水，保持HCl溶液的浓度），从树脂床底部疏出相当于床内残余存水的水量，将溶液搅拌，并与树脂接触12小时。疏出酸液，自上而下淋洗，然后反洗30分钟，除去疏松物质，再将树脂床再生后即可投运。

防止树脂发生铁污染的措施有：

1.减少阳床进水的含铁量。对含铁量高的地下水应先经过曝气处理及锰砂过滤除铁。对含铁量高的地表水或使用铁盐作为凝聚剂时，应添加碱性药剂，如Ca（OH）2或NaOH，提高水的pH值，防止铁离子带入阳床。

2.对输送高含铁量原水的管道及贮槽应考虑采取必要的防腐措施，以减少原水的铁含量。

3.阴床再生用烧碱的贮槽及输送管道应采取衬胶防腐，以减少碱再生液的含铁量。

4.当树脂的含铁量超过150g／gR时，应进行酸洗。

三、硫酸钙的污染及处理：

使用硫酸再生钙型阳树脂时，如果再生液的浓度过高，或流速过慢，在靠近树脂颗粒处，再生出的Ca2＋与溶液中的SO42－浓度超过CaSO4的溶度积就会产生CaSO4沉淀，并附在树脂颗粒上，不仅再生后清洗困难，洗出液中总有硬度，影响离子交换反应的进行，运行中还会溶于出水中，使硬度含量增加，降低阳床的交换量。

硫酸钙在25℃时的溶度积为2000ppm，随温度增高溶解度减小，因此很难除去。

防止硫酸钙沉淀的措施，一是降低再生液硫酸的浓度，二是加快再生液的流速。也可采用分步再生方法，使再生液浓度逐步加大，再生流速逐步减慢。

一旦发现树脂中与硫酸钙沉淀时，目前最常用的方法是先以大量软水进行反洗，然后再用～10％HCl（3个床体积）以2.0L／h／L反复清洗，但须注意HCl及硫酸钙的溶解速度很慢，因此须多次清洗。

另一方法是用EDTA钠盐，但价格很高，且是放热反应，使用时须注意。

四、硅的污染及处理：

硅化合物污染发生在强碱阴离子交换器中，尤其是在强、弱型阴树脂联合应用的设备和系统中，其结果往往导致阴离子交换器除硅效率下降。

阴床的强碱树脂再生不当、失效的树脂未及时再生或阴树脂再生不彻底，会发生硅酸在树脂颗粒内部聚合的现象，而难以再生，这种现象是硅在树脂内的积聚，不属于硅的污染。硅的污染是指再生过程中，已从树脂上再生出来的硅酸盐，由于再生液pH值的降低，大量的硅酸以胶体状态析出，严重时再生液可以变成胶冻状，被覆于树脂表面，影响树脂的交换容量，并造成出水SiO2含量增高。

顺流再生固定床和移动床一般不会发生硅的污染。硅的污染主要发生于原水中硅的含量与总阴离子含量（不包括碱度）比值高的对流再生单床，尤其是在弱、强型阴离子交换树脂联合应用的设备和系统中。

清洗二氧化硅污染可用烧碱，建议用量为130～160g／L，浓度为2.0％，处理温度为50℃～60℃。树脂床须先浸泡，如条件不允许，可将溶液以2个床体积／小时的流速通过树脂床，这方法的关键是保持较高温度及接触时间。

防止硅污染的主要措施有：

1.阴床失效后要及时再生，不在失效态备用。

2.再生碱液应加热，Ⅰ型树脂不高于40℃，Ⅱ型树脂不高于35℃。

3.降低再生液的浓度至2％NaOH。

4.再生液的流速不低于5m／h，但应保持进再生液的时间不少于30min。

5.联合应用系统中要从设计上保证弱型树脂先失效。

五、油的污染及处理：

矿物油对树脂的污染主要是吸附于骨架上或被覆于树脂颗粒的表面，造成树脂微孔的污堵，致使树脂交换容量降低，周期制水量明显减少。

矿物油的来源有：

■渗入地下的矿物油随原水带入交换器。

■使用蒸汽混合加热原水时，油随蒸汽带入原水。

■燃油锅炉使用蒸汽雾化燃油，当油压高于蒸汽压力时，重油（或原油）漏入蒸汽，经过凝气器进入凝结水除盐系统。

■炼油厂或化工厂生产流程中的油通过蒸汽系统漏入原水。化学除盐设备进水中含油量为0.5mg／L时，几个月内即可出现树脂被油污染的现象。

处理油污染树脂的方法：

首先，应迅速查明油的来源，排除故障，防止油的继续漏入。必要时，应清理设备内积存的油污。轻微污染的树脂不一定需要处理，可以在多次再生中逐渐恢复其交换容量。严重污染的树脂，应通过小型试验，选择适当的处理方法。

1.用NaOH溶液循环清洗

使用38～40℃的8％～9％NaOH溶液，从碱箱（约10m3）经过阴床、阳床后，再回到碱箱循环清洗（具体时间由小型试验确定），并补充NaOH溶液，保持溶液浓度，利用NaOH对矿物油的乳化作用，清除油污。

2.用溶剂清洗

可以使用石油醚或200号溶剂汽油对树脂进行清洗，清洗过程中要严密防火。

3.使用溶剂与表面活性剂联合清洗

使用树脂体积20％的200号溶剂汽油和TX－10（非离子型，全名为聚氯乙烯辛烷基苯酚）20kg，加入交换器后，保持温度45～50℃，用无油压缩空气搅拌并擦洗，30min后再加入200kgTX－10表面活性剂，继续搅拌，使油乳化。最后，从交换器顶部进水，将乳化液从底部排出，至冲洗干净为止。