离子交换树脂会受到哪些污染?
离子交换树脂在使用中常见污染类型主要有这几种:
有机物引起的污染、油脂引起的污染、悬浮物引起的污染、胶体物质引起的污染、高价金属离子引起的污染、再生剂不纯引起的污染。
离子交换树脂的污染有什么原因?
1.有机物引起的污染
有机物污染的主要原因是由生物肢体腐烂后产生的富里酸、腐殖酸和单宁酸等带负电基团的线性大分子,与离子树脂发生交换反应。有机物污染的主要现象是离子交换树脂颜色变深,正洗水量逐渐增大,运行时电导率增大,pH值降低。
2.油脂引起的污染
油脂污染发生的主要原因是由于润滑油等脂类物质存在于原水中,同时,由于水处理系统设备不严密渗入了一些油脂,导致离子交换树脂发生污染。油脂污染的主要现象是离子交换树脂颜色发黑,交换容量下降,并且使树脂粘接在一起,树脂层水流不均匀,产生偏流致使出水水质变差。
3.胶体物质引起的污染
水中胶体颗粒常带负离子,使阴树脂受到污染,胶体物质中以胶体硅对树脂的危害最大,它吸附并在漂莱特阴阳离子交换树脂的表面上聚合,阻止树脂进行离子交换。
4.高价金属离子引起的污染
高价金属离子引起的污染的原因是水源含铁,进水管道或交换器被腐蚀产生铁化物,再生剂中含有铁杂质等。污染一般有两种形式,一种是以胶态或悬浮铁化物形式进入交换器另一种是以亚铁离子进入交换器。高价金属离子污染的主要现象是离子交换树脂从外观上看,颜色明显变深,甚至呈黑色。
5.再生剂不纯引起的污染
离子交换树脂的再生剂不纯往往混有许多杂质,龙其是烧碱(NaOH)中的杂质甚多,如Fe3+纯、NaCl、Na2CO3等,特别强调再生液中含有Fe,0:、NaCl02时,会生成高价铁酸盐,对离子交换树脂的污染最为严重。
如何判断离子交换树脂受到了污染?
离子交换在运行过程中,如果发现颜色变深,树脂交换容量不断地下降,清洗水不断地增加,出水水质变差,周期性制水容量不断地下降等现象,可以认为离子交换树脂受到了污染。
B. 201×7阴离子交换树脂库存时间长后颜色从白色变为浅黄色还能不能使用,是否影响质量
存多久了 估计会有些氧化 第一次使用注意反洗充分 你要是不放心联系下厂家让寄样品回去让他们做鉴定
C. 百度说颜色淡的是阴离子交换树脂,应该呈碱性才对,现在pH试纸呈红色这么回事
树脂里本来是H+和OH-浓度相等,成中性的。现在交换了,树脂里的阴离子不能和H离子共存成中性了,而是显酸性了!
D. 离子交换树脂的指标所代表具体含义是什么
(东营市禾成化学科技有限公司的离子交换树脂 )
离子交换树脂是高分子化合物,所以它们的结构和性能因制造工艺的不同而不同,为此,对于商品离子交换树脂的性能,必须用一系列指标加以说明。
同一类型的离子交换树脂,其交联剂加入量的多少,对产品的物理化学性能有很大的影响,一般加交联剂多(即交联度大)的树脂,由于许多苯乙烯链都被交联成网状,所以其产品有网孔小、机械强度大和稳定性较好等特点,其特点是交换容量较小。
一、物理性能
1、外观
⑴ 颜色。离子交换树脂是一种透明或半透明的物质,依其组成的不同,呈现的颜色也各异,苯乙烯系均呈黄色,其他也有黑色及赤褐色的。树脂的颜色稍深。树脂在使用中,由于可交换离子的转换或受杂质的污染等原因,其颜色会发生变化,但这种变化不能确切表明它发生了什么改变,所以只可以作为参考。
⑵ 形状。离子交换树脂一般均呈球形。树脂呈球状颗粒数占颗粒总数的百分率,称为圆球率。对于交换柱水处理工艺来说,圆球率愈大愈好,它一般应达90%以上。
树脂圆球率的测定方法,是先将树脂在60℃烘干、称重,然后慢慢倒在倾斜10°的玻璃上端,让树脂分散地向下自由滚动,将滚动下来的树脂再称重,后者与前者比值的百分数即为圆球率。
2、粒度
树脂颗粒的大小对水处理的工艺过程有较大的影响。颗粒大,交换速度就慢;颗粒小,水通过树脂层的压力损失就大。如果各个颗粒的大小相差很大,则对水处理的工艺过程是不利的。这首先是因为小颗粒堵塞了大颗粒间的孔隙,水流不匀和阻力增大;其次,在反洗时流速过大会冲走小颗粒树脂,而流速过小,又不能松动大颗粒。用于水处理的树脂颗粒粒径一般为0.3~1.2mm。树脂粒度的表示法和过滤介质的粒度一样,可以用有效粒径和不匀系数表示。
3、密度
离子交换树脂的密度是水处理工艺中的实用数据。例如在估算设备中树脂的装载量,需要知道它的密度。离子交换树脂的密度有以下几种表示法。
(1)干真密度。干真密度即在干燥状态下树脂本身的密度:
干真密度 = g/mL
此值一般为1.6左右,在实用意义不大,常用在研究树脂性能方面。
(2)湿真密度。湿真密度是指树脂在水中经过充分膨胀后,树脂颗粒的密度:
湿真密度 = g/mL
(3)湿视密度.湿视密度是指树脂在水中充分膨胀后的堆积密度:
湿视密度 = g/mL
湿视密度用来计算交换器中装载树脂时所需湿树脂的质量,此值一般在0.60~0.85之间。阴树脂较轻,偏于下限;阳树脂较重,偏于上限。
4、含水率
离子交换树脂的含水率是指它在潮湿空气中所保持的水量,它可以反映交联度和网眼中的孔隙率。树脂的含水率愈大,表示它的孔隙率愈大,并联度愈小。
5、溶胀性
当将干的离子交换树脂浸入水中时,其体积常常要变大,这种现象称为溶胀。
影响溶胀率大小的因素有以下几种:
(1)溶剂。树脂在极性溶剂中的溶胀性,通常比在非极性溶剂中强。
(2)交联度。高交联度树脂的溶胀能力较低。
(3)活性基团。此基团愈易电离,树脂的溶胀性愈强。
(4)交换容量。高交换容量离子交换树脂的溶胀性要比低交换容量的强。
(5)溶液深度。溶液中电解质浓度愈大,由于树脂内外溶液的渗透压差减小,树脂的溶胀率愈小。
(6)可交换离子的本质。可交换的水合离子半径愈大,其溶胀率愈大,故对于强酸和强碱性离子交换树脂,溶胀率大小的次序为:
H+>Na+>NH4+>K+>Ag+
OH->HCO3≈CO32->SO42->Cl-
一般,强酸性阳离子交换树脂由Na转变成H型,强碱性阴离子交换树脂由Cl型转变成OH型,其体积均增加约5%。
由于离子交换树脂具有这样的性能,因而在其交换和再生的过程中会发生胀缩现象,多次的胀缩就容易促使树脂颗粒碎裂。
6、耐磨性
交换树脂颗粒在运行中,由于相互磨轧和胀缩作用,会发生碎裂现象,所以其耐磨性是一个影响其实用性能的指标。一般,其机械强度应能保证每年的树脂耗损量不超过3%~7%。
7、 溶解性
离子交换树脂是一种不溶于水的高分子化合物,但在产品中免不了会含有少量低聚物。因这些低聚物较易溶解,所以其应用的最初阶段。这些物质会逐渐溶解。
离子交换树脂在使用中,有时也会发生转变成胶体渐渐溶入水中的现象,即所谓胶溶。促使胶溶的因素有:树脂的交联度小、电离能力大、离子的水合半径大,有时还有受高温或被氧化的影响。特别是强碱性阴树脂,它会因化学降解而产生胶溶现象。
所以在运行中要密切注意其运行条件:如离子交换树脂处于蒸馏水中要比在盐溶液中易胶溶,Na型比Ca型易胶溶。离子交换器备用后刚投入运行时,有时发生出水带色的现象,就是胶溶的缘故。
8、 耐热性
各种树脂所能承受的温度都有限度,超过此温度,树脂热分解的现象就很严重。由于各种树脂的耐热性能不一,所以对每种树脂能承受的最高温度,应由鉴定试验来确定。一般阳树脂可耐100℃或更高的温度;阴树脂,强碱性的约可耐60℃,弱碱性的可耐80℃以上。通常,盐型要比酸型或碱型稳定。
9、 抗冻性
根据对各种树脂在-20℃的抗冻性试验,发现大孔型树脂的搞冻性优于凝胶型树脂,实际上冰对大孔型树脂没有影响。凝胶型阳树脂的抗冻性不如阴树脂。无论阴、阳树脂,机械强度好的(磨后圆球率高),抗冻性能也好。进行滤干外部水分的001×7阳树脂10周期(冻干24h,再完全解冻24h为1周期)的测定,发现磨后圆球率有所下降,裂球率提高,冰冻对浸在水中的001×7阳树脂的磨后圆球率几乎无影响;201×7阴树脂不管滤干外部水分、还是浸在水中冰冻,磨后圆球率和裂球率均变化不大,表明阴树脂韧性较强。
10、 耐辐射性能
在有核反应堆的企业中,所用离子交换剂的抗辐射性是很重要的。一般而论,无机离子交换剂的耐辐射性能较好,而树脂均易降解,其中又以阴树脂为严重。
11、导电性
干燥的离子交换树脂不导电,纯水也不导电,但用纯水润湿的离子交换树脂可以导电,所以这种导电属于离子型导电。这种导电在离子交换膜及树脂的催化作用上很重要。
二、化学性能
E. 涓轰粈涔堢诲瓙浜ゆ崲鏍戣剛甯︽湁杈冩祬棰滆壊
楂樻俯鐨勭幆澧冧腑鍌ㄥ瓨浼氬艰嚧鍙樿壊銆傜诲瓙浜ゆ崲鏍戣剛鐢变簬缁忚繃楂樻俯鐨勫奖鍝嶏紝瀵艰嚧鏍戣剛鐨勯滆壊鍙戠敓浜嗚浆鍙橈紝鎵浠ョ诲瓙浜ゆ崲鏍戣剛甯︽湁杈冩祬棰滆壊銆傜诲瓙浜ゆ崲鏍戣剛锛屾槸甯︽湁瀹樿兘鍥锛堟湁浜ゆ崲绂诲瓙鐨勬椿鎬у熀鍥锛夈佸叿鏈夌綉鐘剁粨鏋勩佷笉婧舵х殑楂樺垎瀛愬寲鍚堢墿銆傞氬父鏄鐞冨舰棰楃矑鐗┿傜诲瓙浜ゆ崲鏍戣剛鐨勫叏鍚嶇О鐢卞垎绫诲悕绉般侀ㄦ灦锛堟垨鍩哄洜锛夊悕绉般佸熀鏈鍚嶇О缁勬垚銆
F. 如何预防树脂层被污染
离子交换树脂具有化学稳定性好、机械强度高、交换能力大等优点,因而在锅炉用水处理及除盐水、纯净水的生产中得到了广泛的应用。但在使用过程中,常出现清洗水不断增加,出水水质差,周期性制水量不断下降,颜色变深,树脂交换容量不断下降等现象。根据以上现象,可认定为树脂受到污染。如果不及时采取合理措施使其再生,就会造成树脂失效,甚至报废,影响正常生产。
笔者结合生产实践,谈谈造成树脂污染的原因、预防措施及处理方法。离子交换树脂表面被有机物等杂质覆盖或树脂内部的交换孔道被堵塞而使树脂的工作容量明显降低,但树脂结构无变化的现象叫树脂的污染
1 污染原因分析
1.1有机物引起的污染有机物主要是存在天然水中的腐殖酸、相对分子量从500~5000的高分子化合物及多元有机羧酸等,这些物质在水中往往带有负电,成为阴离子交换树脂污染的主要物质。这类污染从COD的监测中可检出。
1.2 油脂引起的污染水中往往含有油类物质,形成膜状物,堵塞或包裹了树脂的微孔,阻碍微孔中的活性集团进行离子交换。
1.3 胶体物质引起的污染水中胶体颗粒常带负离子,使阴离子树脂受到污染。胶体物质中以胶体硅对树1脂的危害最大,它吸附并聚合在树脂的表面上阻止交换。
1.4高价金属离子引起的污染水中的高价金属离子(如混凝剂中高价金属离子的后移等),如Al+、Fe3+等扩散进入阳离子交换树脂的内部,由于这些高价金属离子的交换势能高,与树脂中的固定离子SO3-牢固结合形成Al(SO3)
3、Fe(SO3)3等,从而使这些固定离子失去作用,丧失了离子交换能力。
1.5 再生剂不纯引起的污染再生剂往往混有很多杂质,如Fe3+、NaCI、Na2CO3等,对阴离子交换树脂的影响最为严重。
2 污染鉴别方法
2.1 查看树脂外观发生污染的树脂,从外观上看,颜色由透明的黄色(阳离子树脂)或乳白色(阴离子树脂)明显变深甚至成为黑色。
2.2 化验指标阴床出水电导率逐渐增加,pH值逐渐下降(可低至5.4-5.7)。因为再生时未除去的有机物,在恢复运行时会游离出来而进入水中。
2.3 分析树脂中的铁含量由于铁污染最为常见,可分析树脂中的铁含量,如果Fe<0.01%,没有受到铁污染;如果Fe>0.1%,表示受到严重污染。
2.4 浸泡检验用清水浸泡树脂,观察水面“颜色”,如果有“彩色”出现,说明受到油类物质的污染。 由于树脂受污染的因素不是单独存在的,往往是交叉互现,多种原因累积叠加,所以出现问题时,要进行全方位的检查鉴别,防止顾此失彼;同时,在采取再生措施时,也应考虑全面,认真检查各个环节,确保没有纰漏。
3 防止污染的措施要防止树脂遭受污染,必须控制好各项水处理工艺指标,层层把关,严格注意以下问题:
3.1 混凝剂的选择要搞好混凝澄清处理,必须正确选择混凝剂,并由实验确定药剂最佳投放量,防止铝盐、铁盐后移,严格控制砂滤器、活性炭过滤器出水中的浊度。Al3+、Fe3+要小于0.3 mol/L;化学需氧量COD小于1 mol/L。并通过活性炭过滤来吸附有机物质。
3.2 控制氯的含量搞好预处理的杀菌灭藻工作,控制好进入阳离子交换器前的余氯量。
3.3 防止再生剂被污染为了防止再生剂中的杂质对树脂引起污染,除了选用优质的再生剂外,对再生剂的运输和储存过程中的容器要采取防腐措施,防止铁锈、有机涂层脱落污染。
3.4 防止油污染对于可能接触树脂的压缩空气,要净化除油,防止带入油雾;对水源吸水口附近,防止油污染。3.5 吹吸树脂定期用压缩空气吹洗树脂,以除去悬浮物、有机物和铁等。
4 再生处理方法虽然可以采用各种措施来防止树脂受到污染,但经过一段时间运行后,树脂有时还会受到污染,这是除盐水处理中常见的,这时可采取以下方法对其进行再生
4.1 阴离子树脂的再生实际生产中,阴离子树脂最容易受污染,污染程度也最为严重。当阴离子树脂受污染时,可用碱性食盐水进行处理,其操作参数要求见表1。
表1 阴离子再生操作参数指标编号项目参数值1食盐水浓度10%2pH值103浸泡方式35-45;48h4循环流动方式流速2.6m/h;24h 碱性食盐水法处理过程中加入烧碱可以增加腐殖酸之类物质的溶解度,并以NaCl与NaOH之比为5的配方来调节pH值为10,此法能除去95%以上的有机物质,如能适当加热,效果更好。当严重污染时,在碱性食盐水的溶液中加入适量的次氯酸钠(一般浓度小于0.5%),来氧化腐殖酸有机物,使其分解。
4.2 阳离子树脂的再生如是阳离子树脂受到污染,可用酸或食盐水除去污染物,其操作参数要求见表2:表2 阳离子再生操作参数指标编号项目参数值再生液浓度10%HCI15% NaCI2浸泡方式8 h32 h3循环流动方式流速2m/h;4h流速2m/h;16h
4.3 受铁质污染的树脂再生当受到铁杂质污染时,可采用盐酸-食盐-亚硫酸钠再生法:将4%的盐酸、4%的食盐和0.08%的亚硫酸钠混合液加入铁中毒树脂中充分浸泡。盐酸与食盐的作用同上。Na2SO3中的SO32-把Fe3+还原成Fe2+从而减少树脂对Fe3+的结合,且反应生成的H+又能促进Fe2O3·xH2O的溶解,反应式为:SO32- + 2Fe3+ + H2O = SO42- + 2Fe3+ + 2H+ 最后再将氢钠混合型树脂转化成钠型树脂即可投入使用。需要注意的是,Na2SO3的浓度应由实验确定,一般其质量分数不应大于 0.1%,因为Na2SO3浓度过高,易产生SO2气体,此外产生的SO42—浓度增大,会产生CaSO4沉淀。
G. 离子交换树脂鉴别实验树脂变色的原因
离子交换树脂为什么会变色?
离子交换树脂是一种离子物质,在版运输、储存或者权是使用中,可能会接触到一些其他的物质,离子交换树脂会变色主要就是因为与其他物质发生接触,导致离子形态发生变化,从而导致树脂变色,树脂被污染也会导致树脂变色。
离子交换树脂变色的因素有哪些?
1.温度:一般树脂在长时间在高温的环境中储存,就会有一定的残留物渗漏,导致树脂颜色变深或者泛红,如果在使用时温度达到180℃甚至更高,那么树脂就会发生老化,颜色也会变黄。
2.污染:一般树脂被污染之后,树脂的颜色就会发生一定变化,树脂被污染而发生变色是最为常见的一种,比如说001*7树脂,在被氧化剂污染时,树脂的颜色就会明显变淡,再比如201*7,被铁污染或者有机物污染时,颜色会加深,严重可能会变为黑色。
3.树脂在使用的过程中,树脂的吸附能力越来越少,树脂的颜色也会越来越淡,而树脂再生时,树脂的颜色就会越来越深,这个是属于正常现象,只要产水质量没有问题就可以继续使用。
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H. 离子交换树脂受污染的原因有哪些
离子交换在运行过程中,如果发现颜色变深;树脂交换容量不断地下降;清洗水不断地增加;出水水质变差;周期性制水容量不断地下降等现象,可以认为树脂受到污染。污染的原因主要有:
(1).有机物引起的污染 有机物质在水中往往带有负电,成为
阴离子交换树脂
污染的主要物质.有机物主要存在于天然水中的腐殖酸,胶团性的有机杂质,相对分子质量从500到5000的高分子化合物以及多元有机羚酸等,这些物质吸附在树脂上,有的占据或者结合了树脂上的活性基团,有的使树脂的强碱活性基团碱性降低而降解,使树脂降低了 离子交换能力。这类污染从COD的监测中可以检出。
(2).油脂引起的污染水中往往含有油类物类物质,形成膜状物,堵塞或包裹了树脂的微孔中的活性基团进行离子交抽象.
(3).悬浮物引起的污染水中悬浮物质,紧裹着树脂表面的液膜层,从而隔断了树脂的离子交换过程,使树脂受到污染,这种污染以
阳离子交换树脂
为多。
(4).胶体物质引起的污染 水中胶体颗粒常带负离子,使阴离子交换树脂受到污染,胶体物质中以胶体硅对树脂的危害最大,它吸附并在树脂的表面上聚合,阻止树脂进行离子交换.
(5).高价金属离子引起的污染 原水中的高价金属离子(如混凝剂中高价金属离子的后移等),如A13+、Fe3+等圹散进入阳离子交换树脂的内部,同于这些高价金属离子的交换势能高,与树脂中的固定离子-SO32-牢固结合形成AL(SO3)3、Fe(SO3)3等,从而使用这部分的固定离子失去作用,丧失了离了子交换能力。
(6).再生剂不纯引起的污染 离子交换树脂的再生剂不纯往往混有许多杂质,龙其是烧碱(NaOH)中的杂质甚多,如Fe3+纯、NaCl、Na2CO3等,对阴离子交换树脂的污染最为严重。
此外,细菌,藻类以及水中含氮,氨基酸之类物质等也会不同程度地使树脂受到污染。
I. 如何去正确的分辨阴阳离子交换树脂
如何鉴别树脂的类型?
1.首先需要取出未知的树脂样品,一般2ml左右即可,放入试专管后,需要将树脂上属的水吸去。
2.再使用加入1N HCl 15mL,摇晃1-2分钟,再将树脂上方的液体吸去,重复2-3次。
3.再使用水,清洗树脂,将树脂上的水吸去。水洗2-3次左右。
4.再加入10%CuSO4溶液5mL,摇晃1分钟,放置5分钟左右。
5.这个时候树脂会两种不同的变化,一种是颜色变为浅绿色,另外一种变化是颜色不变。
6.如果颜色变为变为浅绿色,则使用5N的氨液2mL,摇晃1分钟左右,在进行水洗,如果水洗之后变为深蓝色,那么就是强酸性阳离子树脂,如果水洗后颜色不变,就是弱酸性阳离子树脂。
7.如果颜色不变,那么可以使用1N NaOH15mL摇晃1分钟左右,进行水洗,水洗之后再加入酚酞,再次水洗,这时如果颜色变为红色,那么就是强碱性阴离子树脂,如果颜色无变化,可以再使用1mol/L HCl 5mL,摇动1-2min,然后用纯水清洗2-3次加入5滴甲基红,摇动1min,用纯水充分清洗。如果出现颜色为桃红色,则为弱酸性阳离子交换树脂。如果树脂依然颜色不变,那么树脂则无离子交换能力。
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J. 怎么鉴别离子交换树脂的“铁污染”
如何鉴别离子交换树脂是否被铁污染?
1.外观颜色鉴别
发生铁污染的树脂从外观上看,颜色由透明的黄色(阳树脂)或乳白色(阴树脂)明显变深,严重者甚至呈黑色。
2.试验鉴别
肉眼判断的方式相对来说准确度较低,但是通过试验鉴别的话,可靠性更高。我们通过测定水的含铁量来判定树脂铁中毒的程度,这是一种较为准确的方法。
首先将中毒树脂用清水洗净,浸泡在10%的食盐水中再生约30min,倾去盐水再用蒸馏水(或除盐水)洗涤2~3次,从中取出一部分树脂放入试管或玻璃瓶中,随后加入6mol/L的盐酸(体积约为树脂的2倍),盖严振荡15min后,然后取出酸液注入另一洁净试管中,滴入饱和的亚铁氰化钾溶液,从试液生成普鲁士蓝的颜色深浅(由淡蓝色至棕黑色),可以判断树脂铁污染的程度。
如何预防离子交换树脂被铁元素污染?
一、含铁地下水必须进行必要的除铁处理后,方可进入离子交换树脂交换器,常用的除铁方法有:曝气除铁法、锰砂过滤除铁法等;
二、直接以深井水或自来水为水源时,应在阳床进水泵前设置过滤器性产纯净水时,进水管道应采用不锈钢管道或其它不含铁元素的管道,以防流水将一些铁的腐蚀产物带进交换器。
三、加强水处理设备及管道的防腐工作,定期检查交换器内部再生装置及防腐层,发现损伤应及时处理,盐液输送管道要采用不锈钢管,防止管道腐蚀产生铁化合物,污染树脂。
四、再生剂质量要符合有关标准要求,不能含有铁杂质。