淺談鍋爐水處理樹(shù)脂在使用過(guò)程中的污染與復(fù)蘇

張偉

摘 要：介紹了離子交換樹(shù)脂在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，可能受到的各種污染的判別及復(fù)蘇的方法。

關(guān)鍵詞：鍋爐水處理；樹(shù)脂；污染；復(fù)蘇

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.249

在鍋爐水處理中廣泛使用離子交換樹(shù)脂。但樹(shù)脂在使用和儲(chǔ)存過(guò)程中，往往受到各種污染，甚至中毒失效，致使離子交換器出水質(zhì)量不合格。本文對(duì)樹(shù)脂的使用過(guò)程中的污染判別及復(fù)蘇方法作一些簡(jiǎn)要介紹。

離子交換樹(shù)脂在使用過(guò)程中，由于有害雜質(zhì)的侵入而導(dǎo)致樹(shù)脂性能下降，稱為樹(shù)脂污染。有兩種樹(shù)脂被污染，一種是由氧化劑污染，樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)被破壞，交換基團(tuán)降解或交聯(lián)鏈斷裂，樹(shù)脂會(huì)被這種污染恢復(fù)，稱為“樹(shù)脂變質(zhì)或老化”；另一中是由雜質(zhì)堵塞或覆蓋微孔樹(shù)脂交換基團(tuán)所占據(jù)，導(dǎo)致樹(shù)脂交換容量下降，再生困難，這種現(xiàn)象稱為“中毒”，通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚順?shù)脂，污染物去除，使樹(shù)脂恢復(fù)性能有所改善，恢復(fù)樹(shù)脂的加工性能被稱為“樹(shù)脂復(fù)蘇”。

1 樹(shù)脂的使用

新樹(shù)脂在使用之前，應(yīng)首先進(jìn)行預(yù)處理，其目的是在樹(shù)脂的制造過(guò)程中洗去樹(shù)脂表面和金屬離子上的可溶性雜質(zhì)，并將樹(shù)脂轉(zhuǎn)化為所需的形狀。樹(shù)脂經(jīng)適當(dāng)?shù)念A(yù)處理后，不僅可提高其穩(wěn)定性，而且還可以起到活化樹(shù)脂、提高工作交換容量和出水質(zhì)量的作用。

新樹(shù)脂的預(yù)處理前，水必須先充分膨脹的樹(shù)脂，但如樹(shù)脂在運(yùn)輸或儲(chǔ)存在干燥，就不能直接干樹(shù)脂在水，防止通過(guò)快速擴(kuò)張的樹(shù)脂和裂縫。這是樹(shù)脂脫水，首先應(yīng)在20～25%食鹽水浸泡一定時(shí)間，并逐步加水稀釋，從而擴(kuò)大了樹(shù)脂緩慢的最大數(shù)量。

樹(shù)脂的預(yù)處理可在交換器內(nèi)進(jìn)行。樹(shù)脂裝入交換器時(shí)，可采用水力輸送或人工填裝。填裝后，宜先對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行反洗，直至洗出水澄清且不呈黃色為止，以除去混在樹(shù)脂中的機(jī)械雜質(zhì)和細(xì)碎粉末，然后作下步的清洗轉(zhuǎn)型。

為了延長(zhǎng)樹(shù)脂的使用壽命，在使用樹(shù)脂時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)問(wèn)題：（1）保持樹(shù)脂的強(qiáng)度。為了保持樹(shù)脂的強(qiáng)度，應(yīng)盡量避免或減少樹(shù)脂的磨損，并防止樹(shù)脂交替地風(fēng)干和濕潤(rùn)、冷凍和過(guò)熱等。（2）保持樹(shù)脂的穩(wěn)定性：為了保持樹(shù)脂的穩(wěn)定性，就要盡量避免或減少對(duì)樹(shù)脂的污染。如懸浮物、有機(jī)物、鐵離子、游離氯等雜質(zhì)的污染，都會(huì)對(duì)樹(shù)脂產(chǎn)生很大的影響。

2 樹(shù)脂的貯存

樹(shù)脂貯存時(shí)，主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）注意濕態(tài)保存。樹(shù)脂，如脫水，將極大地影響其強(qiáng)度和使用壽命，因此必須注意保持樹(shù)脂的水分。儲(chǔ)存時(shí)，樹(shù)脂可在清水或鹽水中浸泡。如果這是一個(gè)新的樹(shù)脂包裝未開(kāi)封，應(yīng)注意包裝完整的密封，防止由于包裝破損的樹(shù)脂的水損失。

（2）注意鹽型存放。如果換熱器使用時(shí)間長(zhǎng)，使用的樹(shù)脂應(yīng)改為工廠的鹽型，而不是儲(chǔ)存在失效狀態(tài)。通常，陰和楊樹(shù)脂可以用10%的NaCl溶液處理，使陽(yáng)樹(shù)脂轉(zhuǎn)化成鈉和樹(shù)脂轉(zhuǎn)化為Cl 型。

（3）注意防凍防熱。在貯存和運(yùn)輸過(guò)程中，溫度不能太低或太高，一般最高不超過(guò)零下40攝氏度，最低不得底于0度。所以樹(shù)脂不可以靠近在附近的高溫設(shè)備，不應(yīng)在陽(yáng)光直射；冬天可以儲(chǔ)存于與相應(yīng)濃度的食鹽水，防止開(kāi)裂。

（4）注意防止污染及發(fā)霉。新的樹(shù)脂不應(yīng)存放在鐵容器中，不得與氧化劑以及油和有機(jī)溶劑接觸，防止樹(shù)脂被污染。如換熱器長(zhǎng)期停用，要防止換熱器壁和表面因微生物滋生而滋生地衣或藻類或發(fā)霉，應(yīng)定期更換換熱器水，特別是在高溫條件下，應(yīng)更加以注意。必要時(shí)，它可以對(duì)其用1% - 2%的過(guò)氧乙酸或0.5-1%甲醛溶液浸泡數(shù)小時(shí)來(lái)進(jìn)行消毒，然后用清水沖洗至不含消毒劑。

3 防止鐵污染

樹(shù)脂受鐵污染的原因，主要是水源或再生劑中含鐵量過(guò)高（0.03mg/l），及鋼制的水處理設(shè)備（特別是未作內(nèi)襯的鈉離子交換器及鐵制的鹽水罐）防腐不良所造成。當(dāng)再生劑不純時(shí)，陰樹(shù)脂往往更易受到污染。

樹(shù)脂被鐵污染的現(xiàn)象是：顏色變暗、變黑，嚴(yán)重時(shí)變成深棕色或黑色。再生難度變大，出水能力和出水率明顯降低，出水水質(zhì)變得較差。

受鐵污染后的樹(shù)脂可用鹽酸處理進(jìn)行復(fù)蘇。對(duì)于除鹽系統(tǒng)，可用原有的酸再生系統(tǒng)配制所需濃度的酸液，在交換器中進(jìn)行酸洗處理；對(duì)于鈉離子交換器，必須將樹(shù)脂轉(zhuǎn)移到能耐酸的容器中進(jìn)行酸洗，以免酸腐蝕金屬。在酸洗之前，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試少量樹(shù)脂，確定最合適的酸濃度和洗滌時(shí)間。8% - 12%的鹽酸可用于一般的樹(shù)脂浸漬和低流量循環(huán)，最好兩交替，時(shí)間大約是10-20h。酸洗過(guò)程中，清洗液的酸度應(yīng)定期測(cè)量，如鐵的污染更為嚴(yán)重，酸度下降較快，最好是更換一些酸解決方案的一半，使之完全恢復(fù)。

鈉離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂在酸洗結(jié)束并用水清洗后，應(yīng)用相應(yīng)的再生劑進(jìn)行轉(zhuǎn)型處理。如鈉離子交換樹(shù)脂酸洗后，先用清水清洗樹(shù)脂至排水接近中性，然后用1%-2%NaOH浸泡或低流速循環(huán)2-4h，再用10%食鹽水浸泡15-20 h，最后再用清水清洗至出水氯離子含量接近水含量。

4 防止有機(jī)物污染

當(dāng)水中存在的油脂類、及其它有機(jī)物時(shí)，易在樹(shù)脂表面形成一層油膜，堵塞離子交換樹(shù)脂的微孔，對(duì)活性交換基團(tuán)起封閉作用，從而嚴(yán)重影響樹(shù)脂的性能。

鑒別有機(jī)物污染的樹(shù)脂，取少量受污染的樹(shù)脂放入小試管中，加入少量水后搖動(dòng)2-5min，然后仔細(xì)觀察水面，如是受有機(jī)物污染的，會(huì)看到有“彩虹”現(xiàn)象。也可將少量樹(shù)脂浸泡在5%-10%HCL中，經(jīng)2-4h后，若溶液色變成黃綠色，且樹(shù)脂色轉(zhuǎn)淺，為鐵污染。

樹(shù)脂受有機(jī)物后的復(fù)蘇方法：一般可用2%-4%NaoH和8%-10%

Nacl混合溶液，加熱至40-50度后，對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行堿洗。堿洗可分2-4進(jìn)行，每次持續(xù)時(shí)間為6-8h，中間用水沖洗。用此混合液處理陰樹(shù)脂時(shí)，樹(shù)脂易漂浮在混合液上層，影響處理效果，操作時(shí)應(yīng)加以注意。

要防止有機(jī)物污染，關(guān)鍵是對(duì)含有機(jī)物的原水采取混凝、過(guò)濾或活性碳過(guò)濾等預(yù)處理，防止有機(jī)物進(jìn)入離子交換器。如果原水中經(jīng)常含有氧化劑、鐵化合物、有機(jī)物等雜質(zhì)，將極大影響凝膠型離子交換樹(shù)脂的正常運(yùn)行。

總之，當(dāng)發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂受到污染時(shí)，應(yīng)先判別是何種污染及污染程度，采取相應(yīng)的復(fù)蘇方法，才能取得理想的郊果。endprint