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浅谈离子交换树脂的硅污染与油污染

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浅谈离子交换树脂的硅污染与油污染



阴离子(ion)交换树脂容易产生硅(silicon)污染(pollute),造成这种污染的原因是由于再生条件(tiáo jiàn)不当或再生过程(process)控制(control)不好,致使强碱(Alkali)性(alkaline)阴离子交换树脂上吸着的可溶性硅化物水解(Hydrolysis)成硅酸。阳离子交换树脂是一种化学物质,主要用于制造精糖和高级食用糖浆的提纯。离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.5~1.0mm。阳离子交换树脂离子交换法(ion exchange process)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。离子交换树脂孔隙结构分凝胶型和大孔型两种,凡具有物理孔结构的称大孔型树脂,在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”,分类属碱性的,在名称前加“阴”。如:大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。阴离子交换树脂离子交换树脂含有一定水份,不宜露天存放,储运过程中应保持湿润,以免风干脱水,使树脂破碎,如贮存过程中树脂脱水了,应先用浓食盐水(25%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放入水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。硅酸间产生聚合和部分脱水形成高聚物沉积(sedimentation)于树脂层中。
阴离子交换树脂容易产生硅污染,造成这种污染的原因是由于再生条件不当或再生过程控制不好,致使强碱性阴离子交换树脂上吸着的可溶性硅化物水解成硅酸。硅酸间产生聚合和部分脱水形成高聚物沉积于树脂层中。
产生的脑崮七合物,堵塞(dǔ sè)了树脂屹翅好L道,使巍避赡酐降。
树脂被硅污染后,阴床出水中二氧化(oxidation)硅(Silicon dioxide )的泄漏量增加,除硅效率(efficiency)降低(reduce);阴离子交换树脂工作(job)交换容量(Capacity)下降(descend),碱耗升高。
硅污染的防止方法(method):

  ①通过调整试验确定合理的再生工艺( technology)条件。

  ②阴床失效后应马上再生,而不在失效态备用。

  ③对已被硅污染的棚旨可以采用40~50℃的4%~8%的№OH溶液(róng yè)再生,清洗,可以使强碱性阴离子交换树脂的胶体(Colloid)硅降至最低。
油对离子交换树脂的污染,主要源于原水中存在的或水处理(processing)工艺中漏入的矿物油。这些油脂被吸附在树脂颗粒表面,造成树脂微孔的堵塞,从而降低其工作交换容量;油类并可能(maybe)使树脂粘接,造成树月旨层水流不畅或不均匀(jūn yún),产生“偏流”并使出水水质变差。
受油脂污染的树脂,颜色(Color)会由棕黄色变为黑色,颇似铁污染,手触有油腻感。若将树脂放人试管中,注入2倍于树脂体积(volume)的水,剧烈振荡后,观察水面有“彩虹”(油珠反射形成的光谱),则可判断离子交换树脂受到油污染。
复苏:用5%~8%,35~40℃的NaOH溶液,对交换床内树脂进行循环(continue)式反洗,可以有效地清除(clear away)树脂中的油脂。
在清洗过程中应适当补加NaOH,以保持清洗液的NaOH浓度(concentration)。


 

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