离子交换树脂表面被铁化物覆盖或树脂内部的交换孔道被铁杂质等堵塞,使树脂的工作版交换容量权和再生交换容量明显降低,但树脂结构无变化,这种现象叫树脂的铁“中毒”。
解决方法如下:
①含铁地下水必须进行必要的除铁处理后,方可进入交换器。常用的除铁方法有:曝气除铁法、锰砂过滤除铁法等。
②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。
③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。
④再生剂质量要符合有关标准要求,不能含有铁杂质。
② 离子交换树脂受污染的因素有哪些
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。
③ 经过离子交换树脂的水能喝
可以喝,但不能长期喝。因为经过离子交换树脂的水属于软水,而在版世界卫生组织曾通过实验论证后权公布,软水会使人体内包括脂肪酶的各种酶活性降低,长期饮用会增加患心脑血管病的风险。特别是儿童长期饮用软水,影响酶活性,会对生长发育造成影响。如果在煮饭、做菜时使用软水,会导致饭菜中的营养物质流失到水中。
④ 离子交换法的缺点
离子交换法是液相中的离子和固相中离子间所进行的一种可逆性化学反应,当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时,便会被离子交换固体吸附,为维持水溶液的电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中,其缺点如下:
1、会产生过量的再生废液;
2、周期较长;
3、耗盐量大;
4、有机物的存在会污染离子交换树脂;
5、排出大量含盐废水易引起管道腐蚀,此外,对于溶液中存在多种离子时,需要针对不同的目的离子选用不同的树脂,普遍适用性差。
⑤ 常见的热水工程水处理的方法有哪些
1、离子交换法:采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟,可以将硬度降低至0。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器”)。其缺点为:
(1)、会产生过量的再生废液,用于空气源热泵成本较高;
(2)、耗盐量大,需经常还原;
(3)、排出大量含盐废水易引起管道腐蚀,热水使用存在安全隐患。
2、电磁法:采用在水中加上一定的电场或磁场来改变水分子的特性,从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止水垢的形成。其特点是:设备投资小,安装方便,运行费用低;但是效果不够稳定,没有统一的衡量标准,因为通过磁场后的水分子将在半个小时左右时间恢复通磁前的状态,所以处理后对水的使用时间、距离都有一定局限。更多资讯请搜索微信公众号:李晓锋,从方法上看只能应用于对循环水的处理,对磁力大小有硬性指标要求,磁场强度要在2000高斯以上,最主要的是现在磁化功能并没有得到相关的认证,对其可行性与实效性存在质疑。
3、膜分离法:纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而从根本上降低水的硬度。这种方法的特点是,效果明显而稳定,处理后的水适用范围广;但是对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。
4、加药法:向水中加入专用的阻垢剂,可以使钙镁离子、碳酸根离子与药剂的分子形成络合物,增加其在高温水中的溶解度,从而使水垢不能析出、沉积。目前工业上可以使用的阻垢剂很多,在水处理中常用的阻垢剂有复磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。这种方法的特点是:一次性投入较少,适应性广,阻垢、除垢能力强,尤其适合于储水式加热器,但因其需不断的投入药剂,从而系统较为复杂。
5、高频电子除垢仪除垢
这种方法在安装时需要切割管道,且电极容易粘附水中的悬浮物造成系统失灵。安装烦锁,工程量大。现在出现新一种防垢产品量子环,用其产生的频率和水中矿物质离子的固有频率产生共振而使其提前析出,这种产品的除垢防垢效果不错,但使用特种材料及生产技术,费用相当高,一般用户难接受。
6、永磁设备除垢
外观是一个一个圆环型的永久磁铁,然后套在直管道上,利用穿管路的磁场处理经过管道的水。多用于管道较大的场所,由于其磁场频率和强度固定,所以它适用的水质范围是比较窄,在某些特定水质条件下表现的比较好,但再换一种水质后或许就没有了效果。
7、电子感应水处理器
原理是通过主机在水中产生一个频率强度都按一定规律变化的感应电磁场。该电磁场使水中的成垢离子结合成大量的文石晶核,当水中矿物质含量超过水的饱和溶解度时,成垢离子就会析出并优先生长在这些晶核上形成文石晶体,取代了方解石晶体的析出,而文石晶体呈松软絮状,很容易被水冲走。此方法安装简单,无须切割打孔,无须更换电极和保养,耗电量极小,是比较完美的解决方案。但推广上由于厂商意见不一,导致应用受限。
8、酸洗法:
可用盐酸、磷酸、铬酸及氢氟酸,但不能用硫酸。因为硫酸与水接触时,在水垢表面生成硫酸钙硬膜,使膜下的水垢不易接触到酸液。磷酸和铬酸虽然比盐酸有效,但由于价格太贵,所以一般都用盐酸。盐酸只能清洗碳酸盐水垢,酸洗时生成的氯化镁和氯化钙溶解度很大,容易除去,并伴有二氧化碳产生,有搅拌盐酸液的作用。对于纯硅酸盐水垢,可使用氢氟酸清洗。硫酸盐和硅酸盐为主的混合水垢,也可使用盐酸清洗。酸洗的作用在于用酸溶液溶解水垢与金属壁间的氧化铁层,使酸接触到金属,从而产生氢气泡使水垢脱落。它与盐酸盐垢的盐酸清洗道理不同。酸洗前,必须首先根据结垢程度,精确的计算出盐酸用量。由于空气能热水器的结垢速度是非常快的,所以每隔2-3个月甚至1个月就需酸洗一次。由于供水对象的特殊性,所以,在酸洗时也不能中断供水,不像锅炉热水那样进行低浓度不间断的酸洗。如此频繁的酸洗,用户是接受不了的。所以,这种方法可行性也不高。
9、碱洗法:
主要是清除硫酸盐和硅酸盐水垢,还可以清除硫酸盐和硅酸盐的混合水垢。不能清除碳酸盐水垢。用碱洗法不是使水垢溶解除去,而是使水垢软化,再用机械的方法清除。所用的药剂有碳酸钠和氢氧化钠两种。
化学方法操作起来复杂,成本高、难度大。一般应用于锅炉等设备的除垢,而不太适应太阳能热水器。另外,物理方法有以下几种方法,供大家参考:
1.机械法:用水冲洗或刷子清除。如果水垢很坚硬,可用电力或水力带动的洗管器来清洗。此法在水垢形成初期比较适用。
2.电子法:利用电讯号改变水分子结构使水加速释放出矿物质并让矿物质紧密结合在一起,结合的矿物质随水流动而带走,可以预防水垢的产生。
3.其他方法:如使用镁棒、添加矿物质、磁化等等,这些方法都能有效预防水垢的产生。。
⑥ 离子交换树脂中毒
离子交换树脂中毒的原因:
离子交换树脂在使用的过程中,需要将离子等物质吸附,在吸附过程中,可能会吸附一些杂质,而这些杂质可能会造成树脂的中毒,从而导致树脂的性能下降,严重的可能会导致树脂失去效果,导致树脂中毒的物质主要有以下几种:
1、微生物中毒:
树脂在长时间的储存或者很久没有进行再生,树脂在吸附离子时,会吸附一些水中的微生物,而这些微生物会将树脂内的一些成分作为养分进行繁殖,会导致产水水质被污染,树脂的结构被破坏,失去离子交换的功能。
2、有机物中毒:
一些污水中可能会一些有机物,有机物里面含有腐殖酸、高分子化合物及多元有机羧酸等物质,这些物质会堵塞树脂的孔洞,导致树脂的交换能力下降,严重的会导致树脂不能再进行交换,可以通过COD检测出树脂是否被这些物质中毒。
3、铁中毒:
铁中毒是树脂经常会出现的中毒现象,铁中毒主要是因为水中含有大量的铁离子,或者树脂再生剂中含有铁杂质,铁中毒会导致树脂氧化,树脂的交换容量降低,再生交换速度降低,改变树脂结构,使树脂丧失交换能力。
离子交换树脂中毒后有哪些特征?
1、运行周期缩短,树脂使用时间越长,运行周期越短,在高价金属含量比较多的地区尤为明显。
2、树脂颜色变,新树脂的颜色为淡黄色甚至接近白色,而中毒的树脂为褐色甚至黑色。
3、出水水质变,表现为出水硬度(软化水)或电导率(除盐水)上升。
4、出水pH值降低。
5、出水二氧化硅含量增大。
6、清洗水量增加。
离子交换树脂中毒的解决方法:
1、空气擦洗法:
如果能够通过显微镜看到树脂表面的杂质,可以采用空气擦洗法,首先将水降低至距离树脂300-400毫米左右,然后不断的搅动树脂,大概10-15分钟左右,再用水进行反洗,直到水清澈为止。
2、酸洗法:
对铁离子这些不能被空气擦洗法清除的杂质,可以采用盐酸进行清洗,将水降低至距离树脂200-300毫米左右,然后用盐酸浸泡或低流速循环。
3、碱洗法:
被油脂污染的树脂,可以采用碱洗法进行清洗,使用温度为50-60摄氏度、浓度为5%的氢氧化钠进行碱洗,碱洗可以分为3-4次进行,每次的时间大概为4-6小时,在每次停止碱洗时用水冲洗树脂。
如何预防离子交换树脂中毒?
1、含有铁离子的水必须要进行除铁的处理,才能够进入交换器。
2、直接用井水或者自来水作为原水,要在进入水泵之前安装过滤器等过滤设备,防止水之中的杂质进入交换器。
3、树脂再生时使用的再生剂,要符合标准的要求,不能含有铁杂质。