树脂使用手册范文

树脂使用手册

树脂的氧化和降解

树脂的化学稳定性能够用其耐受氧化剂作用的能力表示。阳树脂被氧化后主要发生骨架的断链，而阴树脂则主要表现为季胺基团的降解。

1、阳树脂的氧化：

阳树脂被氧化后主要表现为骨架断链，生成低分子的磺酸化合物以及羧酸基团。其反应为：

阳树脂遇到的氧化剂主要是游离氯与水反应生成的氧，其反应如下：

过去原水中的游离氯主要来自生活用水的消毒。近年来，由于天然水中有机物含量和细菌的增多，在混凝、澄清之前也需加氯，以达到灭菌和降低COD的作用，因此，必须注意游离氯对阳树脂的损害。再生过程中，如果使用质量差的工业盐酸或副产品盐酸，其中含有氧化剂也会对阳树脂造成损害。一般要求进入化学除盐设备的原水中，游离氯的含量应小于0.1mg/L。

2、防止阳树脂被氧化的方法：

（1）活性炭过滤。防止阳树脂被氧化的常见方法是经过活性炭过滤。活性炭脱除游离氯的原理，不单纯是吸附作用，而是一种表面上的化学反应。当活性炭表面吸附的氯达到一定浓度时，就会发生下列反应：

式中：C*——活性炭；

CO*——活性炭表面上生成的氧化物。

如果有充分的氯参加反应，CO*能够变为CO或CO2逸出，留下的活性炭能够继续吸附游离氯。为此，为了脱除游离氯，能够使用较高的过滤流速（约50m/h）。同时，活性炭吸着游离氯时具有很高的吸着容量（每克活性炭约可吸着6.5mg以上的Cl2）。

用活性炭去除水中的游离氯能够使用下列经验公式进行计算：

式中：CO——进水游离氯的含量，mg/L；

C——出水游离氯的含量，mg/L；L——活性炭层高，m；

V——过滤流速，m/h。

考虑到HOCl的反应速度较慢，将上述公式修正为：

制造活性炭的原材料一般对脱氯效率无影响。

水中有胶体或高浓度的有机物存在，将会严重缩短活性炭作为脱氯剂的寿命。

活性炭过滤器仅用于脱除游离氯时，能够用漏Cl2量≥0.1mg/L作为终点。活性炭的寿命是很长的，例如：在活性炭层高0.76m，过滤速度6.1m/h的条件下，对游离氯含量2mg/L的水进行脱氯，其使用寿命约为6年左右。

（2）选用高交联度的阳树脂。随着树脂交联度的增大，其抗氧化性能增强。

阳树脂被氧化后，由于断链使骨架疏松，体积膨胀，含水量增大。大孔型阳树脂因为交联度高，具有较好的抗氧化性能。可是，随着树脂交联度的增加，其交换容量降低，价格增高，因此，在实际中很少使用。

3、强碱阴树脂的降解：

强碱阴树脂遭受氧化后，主要表现为季胺基团的逐渐降解，而不会发生骨架的断链。强碱阴树脂的降解主要是季胺基团按顺序分解为叔、仲、伯胺，甚至非碱性物质。在化学除盐工艺中，其主要表现为中性盐分解容量，特别是硅交换容量的降低。强碱阴树脂在运行中遇到的氧化剂主要是水中溶解氧，再生过程中遇到的氧化剂主要是碱中所含的ClO3-和FeO42-。

季胺基团受氧化的反应，如下式所示：

强碱Ⅰ型阴树脂的抗氧化性能优于强碱Ⅱ型。强碱阴树脂在长期使用中，其交换容量会逐渐降低。

4、防止强碱阴树脂降解的方法

（1）使用真空除气器，减少阴床进水中的含氧量。

（2）做好碱液贮存及输送设备的防腐工作，降低再生液的含铁量。

（3）采用隔膜法制造的纯碱，降低碱液中NaClO3的含量（可降低至6-7mg/L）。

（4）控制再生液温度：Ⅰ型阴树脂不得高于40℃；Ⅱ型阴树脂不得高于35℃。

（5）树脂应以氯型在低温下保存。

出水质量恶化

出水质量是衡量化学除盐设备运行工况的主要指标。出水质量恶化是指运行周期中间，除盐水的电导率和SiO2含量明显高于调试结果，不论其水质指标是否合格，都能够认为是发生了出水质量恶化现象。

当除盐水的电导率或SiO2含量明显增高时，为确定发生问题的原因，需要测定除盐水的pH值。根据测定结果，判断除盐设备出水质量恶化故障，查找发生问题的原因。

下列的情况在除盐系统中是比较典型的：1、弱酸阳床：

（1）出水碱度漏泄比规定值为高。这是由于再生不合适，再生剂应为理论交换容量的110%，如采用串联再生，则须检查再生强酸树脂后的酸量是否足够再生弱酸树脂。

（2）出水硬度高于规定值。如用硫酸再生，可能会有硫酸钙沉淀，这时硫酸钙渐渐水解，将产生钙硬，因此，当用硫酸再生时，须采用分步再生方法，并实行先低浓度、高流速，后高浓度、低流速的方法再生。如串联再生，则应检查强酸阳树脂的再生废液是否已稀释。

2、强酸阳床：

（1）出水钠漏泄高于规定值。这不太发生，如有，则应检查再生步骤，有时阳床用混床再生废液串联再生，这时须注意混床废液最初的15-30%须弃去，否则将有钠离子进入阳床，另外，混床废液中的酸量须检查是否足够。

（2）出水漏硬度。如果用硫酸再生，那时由于硫酸钙沉淀，应检查酸的浓度（从系统中取样分析）及再生流速，如水中钙离子量超过总离子的50%，须采用分级再生，最初浓度应不大于2%，流速为12升/小时/升树脂。

3、弱碱阴床：（1）出水矿物酸漏泄增加。这问题可分为矿物酸漏泄真实增加和矿物酸漏泄表象增加。

a. 矿物酸漏泄真实增加。一般出水电导率应为50μs/cm或以下，如再生不足，电导率曲线将缓慢上升，那就是出水酸度将逐步上升。

建议同时测定pH值，以校核矿物酸漏泄是否真实增加，而不是表象增加。

最后，如果弱碱树脂是串联再生，那么再生强碱树脂后的碱液是否足够，它应为理论交换容量的120-130%。

b. 矿物酸漏泄表象增加。弱碱树脂是作为矿物酸的中和剂，真正的弱碱树脂（有90%以上的弱碱基）不会分解中性盐如氯化钠或硫酸钠，因此阳床必须运行正常，其出水钠漏泄很小，并须维持一定的pH。如pH大于 3.5，那就是阳床未能完全去除阳离子，这些中性盐流经弱碱阴床将增加电导率。（2）高pH、漏钠、电导率增高。这是由于阴树脂床中混入了阳树脂，在碱再生时，阳树脂呈钠型，在运行中逐渐放钠。阴床出水有钠，是由于强酸阳床出水漏钠。（3）二氧化硅问题。如阴床串联再生，尤为容易产生此问题，强碱阴床再生后的碱液中含有二氧化硅，经弱碱阴床后，又进行了碱性中和，而使pH下降，当达到碱液中二氧化硅等电点时，二氧化硅就在树脂上沉淀下来。在以后运行中，由于水解而使出水中二氧化硅增加。

解决这问题的方法是，再生强碱阴床后的碱液先排除15-30%，或将碱液稀释至2%，还须保证NaOH有理论工作交换容量