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[摘 要]在离子交换处理的过程中，各种离子交换树脂，常常会逐渐改变其性能，其原因有两个方面：一是树脂的本质改变，即化学结构受到破坏；二是受到外来杂质的污染，即树脂中毒。第二种情况所造成的树脂性能改变，可以采取适当的措施，清除污染杂质，使其性能恢复或有所改进。
[关键词]树脂 交换能力下降 补救措施
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0077-01
引言
阴阳树脂在水处理系统中起着重要作用，交换能力的大小直接决定吨水处理成本及出水水质。新树脂在使用一段时间后由于各种污染往往会导致交换能力下降，如何恢复树脂的交换能力，提高水处理设备的周期制水量，成为电厂水处理车间需要解决的重大难题。
1 树脂的性能
1.1 树脂的物理性能
1.1.1 树脂的形状及粒度
离子交换树脂是一种透明或半透明的物质，根据聚合成分的不同，苯乙烯树脂一般呈黄色或淡黄色，球形。颗粒度一般在20-40目（0.3-1.2mm）。颗粒度的大小对树脂交换能力、树脂层中水流分布均匀程度，水通过树脂层的压力降以及交换和反洗时树脂的流失等均有很大影响。
1.1.2 树脂的密度
（1）干真密度
干真密度=干树脂重/树脂颗粒的真体积（g/ml）
（2） 湿真密度
湿真密度=湿树脂重/ 湿树脂颗粒的体积（g/ml）
（3）湿视密度
湿视密度=湿树脂重/ 湿树脂的堆体积（g/ml）
1.1.3 树脂的耐磨性
耐磨性是树脂机械强度的一个指标，它关系到树脂的使用寿命，是一项重要的经济指标。树脂的耐磨性主要表现在树脂的年损耗上（一般年损耗量不超过3%-7%）。
1.1.4 树脂的耐热性
各种树脂所能承受的温度都能有一定的最高极限，超过这个温度，树脂的热分解现象就很严重，树脂的交换基团分解，交换容量下降，颗粒破碎，以致不能使用。一般阳树脂可耐100度或更高的温度，阴树脂强碱性可耐60度，弱碱性可耐80度以上。根据各种树脂的耐热性，在水处理过程中要控制阳离子交换器和阳离子交换器的进水温度，尽量减少温度对树脂的损害，延长树脂的使用寿命。
1.2 树脂的化学性能
离子交换树脂的化学性能是多方面的，重点概述离子交换的可逆性。离子交换树脂是可逆的，当含有硬度的水通过H型离子交换剂时，反应：
2RH+Ca2+--R2Ca+2H+
当反应进行失效后，为了恢复交换树脂的交换能力，就可以利用其交换反应的可逆性，用盐酸进行再生。反应如下：
R2Ca+2H+--2RH+Ca2+
2 树脂污染后的处理措施
2.1 树脂层灭菌处理
采用地面水的交换器，由于树脂层胶体物质的集结，常有大量微生物，以致污染树脂，增加压力损失，降低出水能力，甚至影响出水水量。常用的灭菌方法是用0.1%-0.5%的次氯酸钠在1%-2%稀NaOH溶液中洗涤树脂，由于次氯酸钠能杀死微生物，氧化腐殖酸的大分子使它变成扩散速度较快的小分子。所以效果很好。
2.2 铁、铝及其氧化物的去除
若树脂由于有机物和铁、铝及其氧化物的污染，则首先除去铁、铝及其氧化物，然后再除去有机物。树脂受铁、铝及其氧化物的污染，根据多年运行经验采用水和空气组成的混合物长时间一般6-8小时，猛烈擦洗树脂，或用浓度较高的盐酸溶液（10%-15%）长时间与树脂接触12小时以上。在用盐酸溶液处理前，应将树脂充分反洗，以便提高盐酸的处理效果。
2.3 有机物的去除
油类、腐殖酸及其它有机物，极易堵塞阴离子交换树脂的微孔，对活性交换基团起封闭作用，降低树脂的交换容量。树脂被有机物污染后可采用碱性食盐溶液对运行的阴树脂进行定期淋洗，除去有机物的效果随氢氧化钠浓度的增加而提高，这是因为PH值高的溶液可以降低树脂与有机物的结合强度。
3 结论和建议
在电厂水处理中，运行人员要熟悉树脂的物理性能和化学性能，在离子交换处理中要严格按照树脂的性能，认真操作。一是在选择树脂上注意尽量选择力度小的树脂，因为树脂颗粒度越小，离子交换时内扩散的距离就越短，交换速度就快，同时，颗粒越小也等于扩大了外扩散的表面积，加快离子交换反应。二是在实际运行中为了减少污染，增加树脂的使用寿命，应该注意：
（1）是冬季为了提高离子交换速度，可以把水温升高到30-40度，因水温升高，水的粘度降低，水溶液中离子的扩散速度加快，但水温也不能过高，因为水温过高会影响离子交换剂的稳定性。
（2）是冬季热电厂供暖回水，由于管道锈蚀，导致回水铁离子含量高，一定注意供暖采取除铁措施，降低回水铁离子含量，降低树脂污染机会。
参考文献：
[1]《水处理剂缓蚀性能的测定 旋转挂片法》（GB 18175-2000）
[2]《冷却水动态模拟试验方法》（HG/T 2160-2008）
[3]K. Shree Meenakshi，E. Pradeep Jaya Sudhan. Development of novel TGDDM epoxy nanocomposites for aerospace and high performance applications – Study of their thermal and electrical behaviour[J]. Arabian Journal of Chemistry . 2011
[4]S. Pazokifard，M. Esfandeh，S. M. Mirabedini，M. Mohseni，Z. Ranjbar. Investigating the role of surface treated titanium dioxide nanoparticles on self-cleaning behavior of an acrylic facade coating[J]. Journal of Coatings Technology and Research . 2013 （2）
[5]朱建君，陳慧娟，于心爱，朱锦锦. 蒙脱土对环氧树脂微观结构及性能影响研究[J]. 信阳师范学院学报（自然科学版）. 2014（02）
[关键词]树脂 交换能力下降 补救措施
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0077-01
引言
阴阳树脂在水处理系统中起着重要作用，交换能力的大小直接决定吨水处理成本及出水水质。新树脂在使用一段时间后由于各种污染往往会导致交换能力下降，如何恢复树脂的交换能力，提高水处理设备的周期制水量，成为电厂水处理车间需要解决的重大难题。
1 树脂的性能
1.1 树脂的物理性能
1.1.1 树脂的形状及粒度
离子交换树脂是一种透明或半透明的物质，根据聚合成分的不同，苯乙烯树脂一般呈黄色或淡黄色，球形。颗粒度一般在20-40目（0.3-1.2mm）。颗粒度的大小对树脂交换能力、树脂层中水流分布均匀程度，水通过树脂层的压力降以及交换和反洗时树脂的流失等均有很大影响。
1.1.2 树脂的密度
（1）干真密度
干真密度=干树脂重/树脂颗粒的真体积（g/ml）
（2） 湿真密度
湿真密度=湿树脂重/ 湿树脂颗粒的体积（g/ml）
（3）湿视密度
湿视密度=湿树脂重/ 湿树脂的堆体积（g/ml）
1.1.3 树脂的耐磨性
耐磨性是树脂机械强度的一个指标，它关系到树脂的使用寿命，是一项重要的经济指标。树脂的耐磨性主要表现在树脂的年损耗上（一般年损耗量不超过3%-7%）。
1.1.4 树脂的耐热性
各种树脂所能承受的温度都能有一定的最高极限，超过这个温度，树脂的热分解现象就很严重，树脂的交换基团分解，交换容量下降，颗粒破碎，以致不能使用。一般阳树脂可耐100度或更高的温度，阴树脂强碱性可耐60度，弱碱性可耐80度以上。根据各种树脂的耐热性，在水处理过程中要控制阳离子交换器和阳离子交换器的进水温度，尽量减少温度对树脂的损害，延长树脂的使用寿命。
1.2 树脂的化学性能
离子交换树脂的化学性能是多方面的，重点概述离子交换的可逆性。离子交换树脂是可逆的，当含有硬度的水通过H型离子交换剂时，反应：
2RH+Ca2+--R2Ca+2H+
当反应进行失效后，为了恢复交换树脂的交换能力，就可以利用其交换反应的可逆性，用盐酸进行再生。反应如下：
R2Ca+2H+--2RH+Ca2+
2 树脂污染后的处理措施
2.1 树脂层灭菌处理
采用地面水的交换器，由于树脂层胶体物质的集结，常有大量微生物，以致污染树脂，增加压力损失，降低出水能力，甚至影响出水水量。常用的灭菌方法是用0.1%-0.5%的次氯酸钠在1%-2%稀NaOH溶液中洗涤树脂，由于次氯酸钠能杀死微生物，氧化腐殖酸的大分子使它变成扩散速度较快的小分子。所以效果很好。
2.2 铁、铝及其氧化物的去除
若树脂由于有机物和铁、铝及其氧化物的污染，则首先除去铁、铝及其氧化物，然后再除去有机物。树脂受铁、铝及其氧化物的污染，根据多年运行经验采用水和空气组成的混合物长时间一般6-8小时，猛烈擦洗树脂，或用浓度较高的盐酸溶液（10%-15%）长时间与树脂接触12小时以上。在用盐酸溶液处理前，应将树脂充分反洗，以便提高盐酸的处理效果。
2.3 有机物的去除
油类、腐殖酸及其它有机物，极易堵塞阴离子交换树脂的微孔，对活性交换基团起封闭作用，降低树脂的交换容量。树脂被有机物污染后可采用碱性食盐溶液对运行的阴树脂进行定期淋洗，除去有机物的效果随氢氧化钠浓度的增加而提高，这是因为PH值高的溶液可以降低树脂与有机物的结合强度。
3 结论和建议
在电厂水处理中，运行人员要熟悉树脂的物理性能和化学性能，在离子交换处理中要严格按照树脂的性能，认真操作。一是在选择树脂上注意尽量选择力度小的树脂，因为树脂颗粒度越小，离子交换时内扩散的距离就越短，交换速度就快，同时，颗粒越小也等于扩大了外扩散的表面积，加快离子交换反应。二是在实际运行中为了减少污染，增加树脂的使用寿命，应该注意：
（1）是冬季为了提高离子交换速度，可以把水温升高到30-40度，因水温升高，水的粘度降低，水溶液中离子的扩散速度加快，但水温也不能过高，因为水温过高会影响离子交换剂的稳定性。
（2）是冬季热电厂供暖回水，由于管道锈蚀，导致回水铁离子含量高，一定注意供暖采取除铁措施，降低回水铁离子含量，降低树脂污染机会。
参考文献：
[1]《水处理剂缓蚀性能的测定 旋转挂片法》（GB 18175-2000）
[2]《冷却水动态模拟试验方法》（HG/T 2160-2008）
[3]K. Shree Meenakshi，E. Pradeep Jaya Sudhan. Development of novel TGDDM epoxy nanocomposites for aerospace and high performance applications – Study of their thermal and electrical behaviour[J]. Arabian Journal of Chemistry . 2011
[4]S. Pazokifard，M. Esfandeh，S. M. Mirabedini，M. Mohseni，Z. Ranjbar. Investigating the role of surface treated titanium dioxide nanoparticles on self-cleaning behavior of an acrylic facade coating[J]. Journal of Coatings Technology and Research . 2013 （2）
[5]朱建君，陳慧娟，于心爱，朱锦锦. 蒙脱土对环氧树脂微观结构及性能影响研究[J]. 信阳师范学院学报（自然科学版）. 2014（02）