離子交換樹(shù)脂鐵中毒預(yù)防措施：
離子交換樹(shù)脂表面被鐵化物覆蓋或樹(shù)脂內(nèi)部的交換孔道被鐵雜質(zhì)等堵塞，使樹(shù)脂的工作交換容量和再生交換容量明顯降低，但樹(shù)脂結(jié)構(gòu)無(wú)變化，這種現(xiàn)象叫樹(shù)脂的鐵“中毒”。
離子交換樹(shù)脂具有化學(xué)穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度高， 交換能力大等優(yōu)點(diǎn)，因而在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐用水處理及除鹽水、純凈水的生產(chǎn)中，得到了廣泛應(yīng)用。但樹(shù)脂在使用過(guò)程中，由于受到有害雜質(zhì)(如鐵化物、有機(jī)物等)的污染，就會(huì)發(fā)生樹(shù)脂“中毒”事故。如果不及時(shí)采取合理措施使其復(fù)蘇，就有可能造成樹(shù)脂失效，甚至報(bào)廢。樹(shù)脂“中毒”以鐵“中毒”現(xiàn)象最為常見(jiàn)。下面，筆者結(jié)合多年的生產(chǎn)實(shí)踐，談?wù)剬?duì)這種樹(shù)脂鐵“中毒”事故的處理方法及預(yù)防措施。
1 污染原因分析
造成樹(shù)脂鐵“中毒”的原因主要有4方面：①水源是含鐵量高的地下水或被鐵污染的地表水;②進(jìn)水管道或交換器內(nèi)部被腐蝕產(chǎn)生了鐵化物;③再生劑中含有鐵雜質(zhì);④水中含有大分子有機(jī)物。
陽(yáng)樹(shù)脂的鐵“中毒”一般只發(fā)生在以食鹽為再生劑的軟化水過(guò)程中，主要有兩種情況，一種是當(dāng)鐵以膠態(tài)或懸浮鐵化物的形式進(jìn)入鈉離子交換器后，被樹(shù)脂吸附，并在樹(shù)脂表面形成一層鐵化物的覆蓋層，阻止了水中的離子與樹(shù)脂進(jìn)行有效接觸;另一種是鐵以Fe2+形式進(jìn)入交換器，與樹(shù)脂進(jìn)行交換反應(yīng)，使Fe2+占據(jù)在交換位置上，因Fe2+很容易被氧化成高價(jià)鐵化物，沉積在樹(shù)脂內(nèi)部，堵塞了交換孔道。
陰樹(shù)脂發(fā)生鐵“中毒” 的主要原因也有以下兩種：一是再生陰樹(shù)脂的堿純度達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，特別是液態(tài)堿中含有鐵的化合物較多時(shí)，更容易使陰樹(shù)脂中毒;二是水中含有大分子有機(jī)物時(shí)，容易與鐵形成螯合物(即有機(jī)鐵)，它可以與強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂進(jìn)行交換反應(yīng)，集結(jié)在交換基團(tuán)的位置上，堵塞樹(shù)脂的交換孔道，使交換容量和再生容量下降，再生效率降低，再生劑與清洗水耗量增加，進(jìn)一步導(dǎo)致樹(shù)脂鐵“中毒”。
2 污染鑒別方法
3 鹽酸-食鹽-亞硫酸鈉復(fù)蘇法
機(jī)理：將4%的鹽酸、4%的食鹽和0.08%的亞硫酸鈉混合液加入鐵“中毒”樹(shù)脂中充分浸泡。鹽酸和食鹽的作用同上。Na2SO3中的S把SO32-Fe3+還原成Fe2+從而減少樹(shù)脂對(duì)Fe3+的結(jié)合，且反應(yīng)生成的H+又能促進(jìn)Fe2O3?XH2O的溶解，
反應(yīng)式為：
SO32-+2Fe3++H2O≒SO42-+Fe2++2H+
最后再將氫鈉混合型樹(shù)脂轉(zhuǎn)化為鈉型樹(shù)脂即可投入使用。需要注意的是，Na2SO3濃度應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定，一般不應(yīng)大于0.1%，因?yàn)镹a2SO3濃度過(guò)高，易產(chǎn)生SO2氣體，再者產(chǎn)物SO42-濃度增大，會(huì)產(chǎn)生CaSO4沉淀。
實(shí)踐證明，用這種方法處理鐵“中毒”樹(shù)脂，復(fù)蘇劑耗量少，耗時(shí)短，且復(fù)蘇劑中鹽酸濃度低，對(duì)交換器腐蝕性較小，復(fù)蘇效果較好，是一種較理想的處理方法。
4 預(yù)防措施
①含鐵地下水必須進(jìn)行必要的除鐵處理后，方可進(jìn)入交換器。常用的除鐵方法有：曝氣除鐵法、錳砂過(guò)濾除鐵法等。
②直接以深井水或自來(lái)水為水源時(shí)，應(yīng)在陽(yáng)床進(jìn)水泵前設(shè)置過(guò)濾器性產(chǎn)純凈水時(shí)，進(jìn)水管道應(yīng)采用不銹鋼管道或其它不含鐵元素的管道，以防流水將一些鐵的腐蝕產(chǎn)物帶進(jìn)交換器。
③加強(qiáng)水處理設(shè)備及管道的防腐工作。定期檢查交換器內(nèi)部再生裝置及防腐層，發(fā)現(xiàn)損傷應(yīng)及時(shí)處理。鹽液輸送管道要采用不銹鋼管，防止管道腐蝕產(chǎn)生鐵化合物，污染樹(shù)脂。
④再生劑質(zhì)量要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，不能含有鐵雜質(zhì)。
【離子交換樹(shù)脂的使用與保養(yǎng)】
正確合理使用離子交換樹(shù)脂，對(duì)于延長(zhǎng)樹(shù)脂壽命保證樹(shù)脂工作穩(wěn)定可靠，具有十分重要的意義。樹(shù)脂的使用與保養(yǎng)包括以下三個(gè)方面：
一、樹(shù)脂預(yù)處理 由于在合成樹(shù)脂過(guò)程中，樹(shù)脂表面及空隙中混摻有低分子和一些無(wú)機(jī)雜質(zhì)(如銅、鐵等)、高分子單體物質(zhì)，以及致孔劑等，因此樹(shù)脂在正式投入運(yùn)行之前，必須將這些雜質(zhì)除去，否則在使用過(guò)程中會(huì)以各種方式污染樹(shù)脂。特別應(yīng)當(dāng)指出，在含鉻廢水中，因鉻酸是一種氧化劑，如樹(shù)脂中有銅、鐵，便有催化氧化作用，從而加快樹(shù)脂氧化。預(yù)處理方法如下：
1、熱水洗滌
準(zhǔn)備使用的新樹(shù)脂先用熱水反復(fù)清洗。陽(yáng)樹(shù)脂可用70～80℃的熱水，陰樹(shù)脂(特別是強(qiáng)堿陰樹(shù)脂)的耐熱性較差，可用50～60℃的熱水。開(kāi)始浸洗時(shí)，每隔15分鐘左右換水一次，浸洗時(shí)要不是攪拌，換水4～5次后，可隔30分鐘左右換水一次，總共換水7～8次，浸泡至洗滌水不帶褐色，泡沫很少時(shí)為止。
2、酸、堿處理
樹(shù)脂用熱水洗滌后裝填進(jìn)柱，再用酸、堿處理。陽(yáng)樹(shù)脂用1mol/1HCL緩緩流過(guò)樹(shù)脂層，用量約為樹(shù)脂體積的2～3倍，約2小時(shí)流完，用水稍淋洗后，再用1mol/1NaOH流過(guò)樹(shù)脂層，用量和流速同前。堿流完后，用水淋洗至出水ph9左右，再用1mol/1HCL或0.5mol/1H2SO4將樹(shù)脂轉(zhuǎn)成H+型，用量為樹(shù)脂體積的3～4倍，流速與前同。酸流完后，用水淋洗至出水ph6以上時(shí)，即可投入運(yùn)行。
二、樹(shù)脂的保養(yǎng)
樹(shù)脂在使用過(guò)程中應(yīng)防止懸浮物、有機(jī)物及油類(lèi)等的污染，同時(shí)又要防止某些廢水對(duì)樹(shù)脂的劇烈氧化作用。因此，酸性氧化廢水進(jìn)入陰樹(shù)脂前應(yīng)去除重金屬離子，以防止重金屬對(duì)樹(shù)脂的催化作用。每次設(shè)備運(yùn)行完畢后應(yīng)將交換柱中廢水排回廢水池，代之以自來(lái)水或凈化水浸泡。樹(shù)脂飽和后要及時(shí)再生，再生后不宜長(zhǎng)期在原液中浸泡停放，應(yīng)及時(shí)淋洗干凈。
三、樹(shù)脂活化
無(wú)論是陽(yáng)樹(shù)脂或陰樹(shù)脂，當(dāng)使用若干周期后，都會(huì)發(fā)生交換容量下降的現(xiàn)象。容量下降的原因，一方面是由于采用不完全再生，樹(shù)脂上有一定量的未被再生下來(lái)的離子逐漸累積，影響交換的正常進(jìn)行;另一方面，例如含鉻廢水中的H2CrO4及H2Cr2O7等對(duì)樹(shù)脂都有氧化作用，使樹(shù)脂中Cr3+越來(lái)越多，影響樹(shù)脂的正常工作。因此，當(dāng)樹(shù)脂容量有顯著下降的趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行樹(shù)脂的活化。
1、陰樹(shù)脂的活化
陰樹(shù)脂的活化措施，應(yīng)視所處理的廢水而異。國(guó)內(nèi)對(duì)處理含鉻廢水的陰樹(shù)脂活化有比較成功的經(jīng)驗(yàn)。其原理操作如下：將陰樹(shù)脂正常再生之后，浸泡于2～2.5mol//1H2SO4溶液中，然后在徐徐攪拌下加入NaHSO3，將樹(shù)脂上的Cr6+還原成Cr3+。樹(shù)脂在上述溶液中浸泡一晝夜，然后用清水洗凈，以上過(guò)程重復(fù)1～2詞，即可將樹(shù)脂中的Cr6+及Cr3+除去，再用NaOH轉(zhuǎn)型待用。
2、陽(yáng)樹(shù)脂的活化
陽(yáng)樹(shù)脂活化的主要目的是去除樹(shù)脂上累積的重金屬離子，尤其是那些與樹(shù)脂結(jié)合力較強(qiáng)的高價(jià)陽(yáng)離子，如Fe3+，Cr3+等?？稍隗w內(nèi)活化，活化液用量為2倍樹(shù)脂體積，現(xiàn)用濃度為3.0mol/1的鹽酸配置，以再生流速通過(guò)樹(shù)脂層，再用1～2倍樹(shù)脂體積，濃度為2.0～2.5mol/1的硫酸溶液浸泡樹(shù)脂，歷時(shí)一晝夜(至少8小時(shí))，樹(shù)脂中的Fe3+，Cr3+及其他重金屬離子便基本去除，淋洗后樹(shù)脂便可待用。