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关于阳树脂001x7在使用中出现破碎的分析

发布于：2016-06-03 20:47:03 来自：环保工程/水处理 [复制转发]

目前钠床软化设备（H床除盐阳床）中使用的离子交换树脂，其颗粒都是完整的球体。在使用过程中，少量的树脂因磨损、涨缩等原因发生破碎现象是正常的。这些破碎的树脂积在树脂层中会造成水流阻力的增大，影响设备的正常运行。为此，应在离子交换器的反洗过程中将它们除去。在正常情况下，树脂的年损耗率达到：固定床 001×7年损耗率＜ 5％，当树脂颗粒的破碎率和损耗率明显超过正常值时，可认为该树脂发生了破损问题。另外在树脂的贮存、运输和使用过程中，都可能造成树脂颗粒的破碎。常见的原因有：
（1）制造质量差
树脂在制造过程中，由于工艺参数维持不当，会造成部分或大量树脂颗粒发生裂球或破碎现象，表现为树脂颗粒的压碎强度低和磨后圆球率低。
（2）冰冻
树脂颗粒内部含有大量的水分，在零度以下温度贮存或运输时，这些水分会结冰，体积膨胀，造成树脂颗粒的崩裂。冻过的树脂在显微镜下可见大量裂缝，使用后短期内就会出现严重的破碎现象。为了防止树脂受冻，应将树脂保存在5~40℃下，避开在冰冻期运输。
（3）干燥
树脂颗粒暴露在空气中，会逐渐失去其内部水分，树脂颗粒收缩变小。干树脂浸在水中时，它会迅速吸收水分，粒径胀大，从而造成树脂的裂球和破碎。为此，在树脂的贮存和运输过程中要保持密封，防止干燥。对已经风干的树脂，应先将它浸入饱和食盐水中，利用溶液中高浓度的离子，抑制树脂颗粒的膨胀，再逐渐用水稀释，以减少树脂的裂球和破碎。
但是作为我们争光树脂在46年专业生产制造离子交换树脂的历史长河中，在众多技术服务案例里，发现最近10多年来出现了一种现象占比在逐年提高，001x7阳树脂出现破碎后，我们发现树脂因被氧化而降解，根本原因是随着水源的污染，广大用户不得不对原水进行加药处理，从而引起钠床来水氧化物偏高，甚至严重偏高。
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。
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：
Cl2 + H2O ➡️ HOCl + HCl
HOCl➡️ HCl + （O）

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。

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用方法是通过活性炭过滤。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：

Cl2 + H2O ➡️ HOCl +HCl

C※ + HOCl ➡️ CO※ + HCl

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※可以变为CO或CO2逸出，留下的活性炭可以继续吸附游离氯。为此，为了脱除游离氯，可以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）。

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，可以用漏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。
阳树脂的交联度与抗氧化性能的关系

树脂的交联度 DVB（%）	体积膨胀率（%）
8	140
10	40
12	20
20	0

注：试验条件：在55℃的30%H2O2溶液中浸泡18小时。

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。但是，随着树脂交联度的增加，其交换容量略有降低，价格也会增高，因此，在实际使用中，很少有用户使用。

破碎

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只看楼主我来说两句 抢板凳