樹(shù)脂樹(shù)脂部分

1、關(guān)于樹(shù)脂樹(shù)脂部分第一張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1第一節(jié) 離子交換樹(shù)脂基本概念國(guó)產(chǎn)離子交換樹(shù)脂的分類(lèi)國(guó)產(chǎn)離子交換樹(shù)脂命名法則及型號(hào)第二張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月國(guó)產(chǎn)離子交換樹(shù)脂的分類(lèi) 離子交換樹(shù)脂品種很多，因其原料、制法和用途不同，分類(lèi)方法各異。主要分類(lèi)方法下：1.按功能基類(lèi)別分： a. 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，其功能基為：磺酸基R-SO3H b. 弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，其功能基為：羧酸基R-COOH， 磷酸基R-CHPO(OH)2 c. 強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂，有兩種功能基： 型強(qiáng)堿基團(tuán) R-CH2(CH3)3OH (季胺基) 型強(qiáng)堿基團(tuán) R-CH2N(CH3)2(

2、C2H4OH)OH(季胺基)； d. 弱堿性陰離子交換樹(shù)脂，其功能基有： 伯胺基 R-CH2NH2 仲胺基 R-CH2NHCH3 叔胺基 R-CH2(CH3)第三張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.按結(jié)構(gòu)類(lèi)型分： a. 凝膠型：包括均孔樹(shù)脂及多次聚合的樹(shù)脂； b. 大孔型 這兩種樹(shù)脂的差別在于前者無(wú)物理孔，后者有物理孔。3.按聚合物單體分： a.苯乙稀系：此系是以苯乙稀作為主要原料的各種樹(shù)脂； b.丙稀酸系：此系是以丙稀酸衍生物作為主要原料的各種樹(shù)脂； c.酚醛系：此系是以苯酚和醛作為主要原料的各種樹(shù)脂； d.環(huán)氧系：此系是以環(huán)氧氯丙烷和各種胺為主要原料的各種樹(shù)脂； e.乙烯吡啶系：

3、此系是以乙烯吡啶作為主要原料的各種樹(shù)脂。 第四張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4.按用途分： a.工業(yè)級(jí) 指供一般工業(yè)用的樹(shù)脂； b.食品級(jí) 指供食品工業(yè)用的樹(shù)脂，這種樹(shù)脂要經(jīng)過(guò)特殊處理以防止污染食品； c.分析級(jí) 指供化學(xué)分析用的樹(shù)脂，這種樹(shù)脂要經(jīng)過(guò)某種處理，使雜質(zhì)含量符合分析要求； d.核等級(jí) 指供核工業(yè)用的樹(shù)脂，這種樹(shù)脂要經(jīng)過(guò)某種處理，以提高樹(shù)脂耐輻射性并降所不應(yīng)有的雜質(zhì)； e.層床專(zhuān)用 指用于雙層床、三層床、混床、浮床的樹(shù)脂，其密度和粒度均有特殊要求。 第五張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月國(guó)產(chǎn)離子交換樹(shù)脂命名法則及型號(hào) 1983年我國(guó)頒布了離子交換樹(shù)脂分類(lèi)、命名及型

4、號(hào)GB1631-83國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的命名原則為： 離子交換樹(shù)脂的全名稱(chēng)由分類(lèi)、骨架(或基團(tuán))名稱(chēng)、基本名稱(chēng)排列組成。 離子交換樹(shù)脂的型態(tài)分凝膠型和大孔型兩種。凡具有物理孔結(jié)構(gòu)的稱(chēng)大孔型樹(shù)脂，在全名稱(chēng)前加“大孔”兩個(gè)字。 基本名稱(chēng)：離子交換樹(shù)脂，分類(lèi)屬酸性的，應(yīng)在基本名稱(chēng)加“陽(yáng)”字；分類(lèi)屬堿性的，應(yīng)在基本名稱(chēng)加“陰”字； 根據(jù)以上原則來(lái)稱(chēng)謂水處理常用的四種離子交換樹(shù)脂的全名稱(chēng)為：強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，弱酸性丙烯酸系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹(shù)脂，弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹(shù)脂。 第六張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 為了區(qū)別同一類(lèi)離子交換樹(shù)脂中的不同品種，在全名稱(chēng)

5、前必須有型號(hào)。這種型號(hào)主要以三位阿拉伯?dāng)?shù)字組成，左第一位數(shù)字代表產(chǎn)品的分類(lèi)，第二位數(shù)字代表骨架的差異(代號(hào)見(jiàn)表1.1 和表1.2)，第三位數(shù)字為順序號(hào)，用以區(qū)別基團(tuán)、交聯(lián)劑等的差異。表1.1 分類(lèi)代號(hào)(左第一位數(shù)字) 表1.2 骨架代號(hào)(左第二位數(shù)字) 代 號(hào)0123456分類(lèi)名稱(chēng)強(qiáng)酸弱酸強(qiáng)堿弱堿螯合兩性氧化還原代 號(hào)0123456分類(lèi)名稱(chēng)苯乙烯丙烯酸酚醛環(huán)氧乙烯吡啶脲醛 氯乙烯 第七張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 大孔樹(shù)脂在型號(hào)前加“D”表示； 凝膠型離子交換樹(shù)脂的交聯(lián)度可在型號(hào)后用“”號(hào)聯(lián)接阿拉伯?dāng)?shù)字表示。如遇到二次聚合或交聯(lián)度不清楚時(shí)，可采用近似值表示或不予表示。 型號(hào)圖解：

6、 * * * * D * * * 交聯(lián)度數(shù)值 連接符號(hào) 順序號(hào) 順序號(hào) 骨架代號(hào) 骨架代號(hào) 分類(lèi)代號(hào) 分類(lèi)代號(hào) 大孔型代號(hào)第八張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 對(duì)于專(zhuān)用樹(shù)脂，可在樹(shù)脂型號(hào)后加設(shè)備要求的符號(hào)，在水處理中浮床、層床、混床等專(zhuān)用樹(shù)脂在其型號(hào)后分別加有FC、SC、MB符號(hào)，見(jiàn)表1.3。表1.3 樹(shù)脂專(zhuān)用符號(hào)用 途 Amberlite標(biāo)號(hào) Lewatit標(biāo)號(hào) 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 層床用 Stratebed(前置)ST(后置) SC(后置) 混床用 MB(前置) MB(后置) MB(后置) 高流速 浮動(dòng)床 FC三層床 TR 第九張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 離子交換

7、樹(shù)脂的有關(guān)性能離子交換樹(shù)脂的物理性能離子交換樹(shù)脂的化學(xué)性能離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)離子交換樹(shù)脂工藝性能使用離子交換樹(shù)脂應(yīng)注意的事項(xiàng)第十張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月離子交換樹(shù)脂的物理性能外觀 ：離子交換樹(shù)脂的外觀包括：顆粒的形狀、顏色、完整性以及樹(shù)脂中的異樣顆粒和雜質(zhì)等第十一張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月水溶性浸出物浸出物的性質(zhì)一般表現(xiàn)如下：（1）陰離子交換樹(shù)脂的浸出物呈陽(yáng)離子性質(zhì)，其中主要有胺類(lèi)。（2）強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的浸出物為低分子磺酸鹽，這已為色譜法測(cè)定（浸出物的氧化物是硫酸根）所證明。低分子硫酸鹽可溶于水中，不斷從陽(yáng)樹(shù)脂中釋放出來(lái)，它會(huì)污染陰樹(shù)脂，因此必須控制

8、浸出物的含量。第十二張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月含 水 量含水量：指單位質(zhì)量樹(shù)脂所含的非游離水分的多少，一般用百分?jǐn)?shù)表示 離子交換樹(shù)脂的含水量與樹(shù)脂的類(lèi)別、結(jié)構(gòu)、酸堿性、交聯(lián)度、交換容量、離子型態(tài)等因素有關(guān)。樹(shù)脂在使用中如果發(fā)生鏈的斷裂、孔結(jié)構(gòu)的變化、交換容量的下降等現(xiàn)象，其含水量也會(huì)隨之發(fā)生變化。因此，從樹(shù)脂含水量的變化也可以反映出樹(shù)脂內(nèi)在質(zhì)量的變化。第十三張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月密 度離子交換樹(shù)脂的密度分為濕真密度、濕視密度和裝載密度。 濕真密度：是指單位真體積濕態(tài)離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量（單位g/ml）。濕視密度是指單位視體積濕態(tài)離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量（單位g/ml

9、）。裝載密度是指容器中樹(shù)脂顆粒經(jīng)水力反洗自然沉降后單位樹(shù)脂體積濕態(tài)離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量（單位g/ml）。濕態(tài)離子交換樹(shù)脂：是指吸收了平衡水量并除去外部游離水分后的樹(shù)脂。第十四張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月粒度和粒度分布一般用懸浮法制得的球狀顆粒的粒徑并不一致，大體上處在0.2mm1.5mm范圍內(nèi)（經(jīng)篩分取0.3mm1.2mm的顆粒用于制造樹(shù)脂），其中0.3mm0.6mm的占60%左右，0.6mm1.0mm的占30%左右。未經(jīng)篩分的樣品中，各種粒徑的白球所占體積百分?jǐn)?shù)一般呈正態(tài)分布函數(shù)關(guān)系（分布曲線(xiàn)是對(duì)稱(chēng)的）。如果在正態(tài)概率坐標(biāo)紙上作圖，其粒徑和體積累計(jì)百分?jǐn)?shù)的關(guān)系是一直線(xiàn)。經(jīng)過(guò)篩分的

10、樹(shù)脂，其粒徑分布就不呈正態(tài)函數(shù)形.為了正確說(shuō)明商品用離子交換樹(shù)脂的顆粒大小，應(yīng)該用4個(gè)指標(biāo)：范圍粒度、有效粒度和均一系數(shù)、下限粒度（或上限粒度）。第十五張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月機(jī) 械 性 能離子交換樹(shù)脂的機(jī)械性能（即保持顆粒的完整性），是十分重要的性能。在使用中，如果樹(shù)脂顆粒不能保持其完整性，發(fā)生破裂或破碎，會(huì)給使用帶來(lái)困難。主要表現(xiàn)為：破碎樹(shù)脂在反洗時(shí)排出、細(xì)末漏過(guò)通流部分進(jìn)入后續(xù)設(shè)備，結(jié)果導(dǎo)致樹(shù)脂層高下降、交換容量降低、水流阻力增加、污染后續(xù)設(shè)備中的樹(shù)脂、系統(tǒng)出水水質(zhì)下降、進(jìn)入高溫系統(tǒng)污染水汽品質(zhì)等。所以應(yīng)對(duì)樹(shù)脂的機(jī)械性能或物理強(qiáng)度有一定要求。第十六張，PPT共六十九頁(yè)，

11、創(chuàng)作于2022年6月不可逆膨脹和轉(zhuǎn)型膨脹由于生產(chǎn)過(guò)程時(shí)間短，高分子鏈的纏結(jié)，所以未能充分膨脹，經(jīng)過(guò)幾個(gè)周期的使用，高分子骨架充分膨脹開(kāi)，樹(shù)脂體積才穩(wěn)定下來(lái)。裝入交換器的樹(shù)脂層高度，在使用幾個(gè)期后會(huì)增加。因?yàn)檫@種膨脹是不可逆的，故稱(chēng)不可逆膨脹。 影響樹(shù)脂不可逆膨脹的因素，主要是樹(shù)脂制造工藝的后處理。如后處理時(shí)間較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)型和清洗又比較充分，則不可逆膨脹就比較小。 樹(shù)脂的離子型態(tài)不同，其體積也不相同。當(dāng)樹(shù)脂從一種離子型態(tài)變?yōu)榱硪环N離子型態(tài)時(shí)，樹(shù)脂的體積就發(fā)生了變化。這種變化稱(chēng)為轉(zhuǎn)型膨脹，是一種可逆膨脹。當(dāng)恢復(fù)成原來(lái)的離子型態(tài)時(shí)，樹(shù)脂的體積也恢復(fù)為原來(lái)的值。各種離子形態(tài)樹(shù)脂的體積不同、樹(shù)脂中離子交換基

12、團(tuán)解離的能力不同以及親水能力不同等都會(huì)引起樹(shù)脂轉(zhuǎn)型體積變化。如果樹(shù)脂骨架上某種離子能形成氫鍵、離子架橋等作用時(shí)，會(huì)使樹(shù)脂體積發(fā)生較大的變化。第十七張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月耐熱性與抗氧化性耐熱性離子交換樹(shù)脂的耐熱性表示其在受熱時(shí)保持其理化性能的能力通過(guò)對(duì)耐熱性的研究，可以確定：（1）樹(shù)脂長(zhǎng)期使用的允許溫度；（2）不同離子型態(tài)時(shí)樹(shù)脂耐熱性的差別；（3）樹(shù)脂結(jié)構(gòu)和耐熱性關(guān)系；（4）熱分解產(chǎn)物第十八張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月離子交換樹(shù)脂的化學(xué)性能交換容量陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換容量陰離子交換樹(shù)脂交換容量離子交換的選擇性第十九張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月交 換

13、容 量質(zhì)量全交換容量 ：質(zhì)量全交換容量通常簡(jiǎn)稱(chēng)為全交換容量，它表示的是單位質(zhì)量樹(shù)脂所具有的全部交換基團(tuán)的數(shù)量。干基和濕基交換容量 ：在實(shí)際中，經(jīng)常使用的是濕態(tài)樹(shù)脂的體積交換容量，它表示單位體積完全浸泡在水中的樹(shù)脂所具有的交換基團(tuán)總量。第二十張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 基團(tuán)容量 ： 某些離子交換樹(shù)脂具有兩種或兩種以上的離子交換樹(shù)脂基團(tuán)，它們各有不同的特性。基團(tuán)交換容量是用來(lái)表示質(zhì)量或單位體積樹(shù)脂中某種離子交換基團(tuán)的量（如磺酸基團(tuán)容量、羧酸基團(tuán)容量、季胺基團(tuán)容量、仲胺基團(tuán)容量等）。平衡交換容量 ： 用于表示達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)單位質(zhì)量或單位體積的樹(shù)脂中參于反應(yīng)的交換基團(tuán)的量。它表示在給定

14、條件下，該樹(shù)脂可能發(fā)揮的最大交換容量，是離子交換體系的重要參數(shù)。交換容量和離子型態(tài) ：由于反離子種類(lèi)不同，每個(gè)單元交換基團(tuán)的質(zhì)量也不相同第二十一張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換容量常用強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂交換容量測(cè)定包括測(cè)定全交換容量及基團(tuán)交換容量，而常用弱酸樹(shù)脂只測(cè)定全交換容量即是弱酸基團(tuán)容量。同類(lèi)樹(shù)脂0017、00110、00114.5的干基交換容量隨交聯(lián)度增大而減少。D00116大孔樹(shù)脂磺化反應(yīng)溫度較其它樹(shù)脂高，其產(chǎn)生弱酸基的量也較大。第二十二張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月陰離子交換樹(shù)脂交換容量陰離子交換樹(shù)脂交換容量測(cè)定包括對(duì)強(qiáng)堿性和弱堿性?xún)煞N陰樹(shù)脂的全交換

15、容量、強(qiáng)堿基團(tuán)及弱堿基團(tuán)容量的測(cè)定。無(wú)論何種聚苯乙烯類(lèi)陰樹(shù)脂都存在強(qiáng)、弱兩種基團(tuán)，新的強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂中含有約10%的弱堿基團(tuán)，而弱堿陰樹(shù)脂中可能含有約15%的強(qiáng)堿基團(tuán)第二十三張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)第二十四張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月24離子交換樹(shù)脂工藝性能工作交換容量 工作交換容量是指在一定條件下，一個(gè)交換周期中單位體積樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)的離子交換量，即從再生型離子交換基團(tuán)變?yōu)槭突鶊F(tuán)的量。它可以用下式計(jì)算：q工 = q v (R初R殘)式中：q工樹(shù)脂工作交換

16、容量，mmol/L；qv樹(shù)脂體積全交換容量，mmol/L；R初整個(gè)樹(shù)脂層平均初始再生度；R殘整個(gè)樹(shù)脂層平均殘余再生度。第二十五張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月影響工作交換容量的因素影響R初的因素 它包括水源的成分、雜質(zhì)濃度、溫度、流速及對(duì)出水水質(zhì)要求、樹(shù)脂層高度、運(yùn)行方式、設(shè)備結(jié)構(gòu)的合理性等。影響R殘的因素 水中離子總量 、組成 、運(yùn)行流速 、運(yùn)行水溫 、樹(shù)脂層高度 ：樹(shù)脂層高度越大，工作交換容量就越大。 樹(shù)脂的性質(zhì) ：除了樹(shù)脂層高度以外，上述的每一項(xiàng)都和樹(shù)脂本身的性質(zhì)有關(guān)，它包括樹(shù)脂的體積全交換容量、選擇性系數(shù)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)（這些均已在前面作過(guò)介紹）第二十六張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作

17、于2022年6月 再生劑耗、比耗樹(shù)脂失效后，用相應(yīng)的鹽、酸或堿再生以恢復(fù)其工作能力。一般用再生劑耗（通常分別稱(chēng)為鹽耗、酸耗或堿耗）、比耗來(lái)衡量樹(shù)脂再生能力。耗用再生劑量(M)為：M = cVd(2-8)式中：d再生劑溶液密度，kg/m3。再生劑耗的公式為：R=M/(QI+VR) (2-9)式中：R再生劑耗，g/mol； M周期再生劑用量，g； q工工作交換容量，mol/m3 VR樹(shù)脂體積，m3。比耗的計(jì)算公式為：Ro = R/Mo (2-10)式中：Ro比耗，mol/ mol （或無(wú)量綱）； R再生劑耗，g/mol； Mo再生劑摩爾質(zhì)量數(shù)，g/mol。第二十七張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于202

18、2年6月自 用 水 率自用水率計(jì)算公式如下：RW=(W1+W2+W3+W4)/QT* 100%式中：RW樹(shù)脂自用水率，%；W1配制再生液用水量，m3；W2置換用水量，m3；W3清洗用水量，m3；W4反洗用水量，m3；QT周期制水量，m3。第二十八張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月使用離子交換樹(shù)脂應(yīng)注意的事項(xiàng)停 運(yùn) 長(zhǎng)期停用，必須考慮有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施防止樹(shù)脂失水和受凍，還要防止樹(shù)脂發(fā)霉和細(xì)菌繁殖定 期 檢 查 定期檢查離子交換樹(shù)脂，可以了解設(shè)備工作性能下降的趨勢(shì)和制水量減少、出水質(zhì)量變差的原因，還可以預(yù)測(cè)樹(shù)脂的壽命，確定樹(shù)脂是否需要復(fù)蘇的方法第二十九張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年

19、6月離子交換樹(shù)脂的分離根據(jù)不同樹(shù)脂可以采用各種濃度的酸、堿或鹽溶液作為浮選介質(zhì)，使分離后的樹(shù)脂易于再生，特別要指出，被鐵嚴(yán)重污染的強(qiáng)堿陰樹(shù)脂也可能沉于飽和氯化鈉溶液的底部，此時(shí)應(yīng)先用濃鹽酸（加溫）處理后再用飽和鹽水使之與陽(yáng)樹(shù)脂分離。動(dòng)態(tài)連續(xù)分離效果比靜態(tài)分離效果好得多第三十張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月離子交換設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題離子交換設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題一般表現(xiàn)為：設(shè)備出力降低，出水質(zhì)量惡化或運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)下降。 設(shè)備出現(xiàn)上述問(wèn)題后，首先應(yīng)檢查水質(zhì)的測(cè)定方法和結(jié)果是否正確，以及運(yùn)行、再生操作中是否發(fā)生異?，F(xiàn)象，以確定這種現(xiàn)象是偶然發(fā)生還是穩(wěn)定的出現(xiàn)。偶然的失誤，其現(xiàn)象時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，沒(méi)

20、有明顯的規(guī)律，需要再細(xì)致進(jìn)行觀察才能查出原因。本文主要針對(duì)穩(wěn)定出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出判斷方法。 離子交換器投入運(yùn)行，13月內(nèi)應(yīng)進(jìn)行啟動(dòng)調(diào)整試驗(yàn)，6個(gè)月內(nèi)應(yīng)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整試驗(yàn)，以確定正常運(yùn)行工況下的出水質(zhì)量、設(shè)備出力、水流阻力、再生劑耗量、自用水率以及再生條件，作為設(shè)備檢查的依據(jù)。明顯偏離上述指標(biāo)并經(jīng)常出現(xiàn)時(shí)，可以認(rèn)為該設(shè)備發(fā)生了故障。第三十一張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 出水水質(zhì)惡化 出水質(zhì)量是衡量化學(xué)除鹽設(shè)備運(yùn)行工況的主要指標(biāo)。出水質(zhì)量惡化是指運(yùn)行周期中間，除鹽水的電導(dǎo)率和SiO2含量明顯高于調(diào)試結(jié)果，不論其水質(zhì)指標(biāo)是否合格，都可認(rèn)為是發(fā)生了出水水質(zhì)惡化現(xiàn)象。 當(dāng)除鹽水的電導(dǎo)

21、率和SiO2含量明顯增高時(shí)，為確定發(fā)生問(wèn)題的原因，需要測(cè)定除鹽水的pH值，根據(jù)測(cè)定結(jié)果，按圖2-1查找發(fā)生問(wèn)題的意義。 第三十二張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月出水水質(zhì)電導(dǎo)率不合格陰床故障出水pH9再生無(wú)效再生無(wú)效恢復(fù)再生恢復(fù)再生電導(dǎo)率合格SiO2不合格陽(yáng)床故障出水pH4堿液加溫不夠堿液質(zhì)量惡化陰床再生系統(tǒng)故障陰床設(shè)備故障漏入除鹽水系統(tǒng)酸再生液或除碳器水 陰床再生劑量不足陰床再生操作不當(dāng)陰床樹(shù)脂性能劣化陽(yáng)床再生劑量不足陽(yáng)床再生操作不當(dāng)陽(yáng)床樹(shù)脂性能劣化陽(yáng)床樹(shù)脂流失陽(yáng)床再生系統(tǒng)故障陽(yáng)床設(shè)備故障堿再生液漏入除鹽水系統(tǒng)陰床樹(shù)脂流失陰床再生系統(tǒng)故障陰床設(shè)備故障圖2-1 除鹽設(shè)備出水質(zhì)量故障判斷

22、 第三十三張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月設(shè)備出力降低 除鹽設(shè)備出力的降低可以分別表現(xiàn)為周期交換離子量的降低和單位時(shí)間制水量的降低。周期制水量的增減與原水中離子含量有直接關(guān)系，當(dāng)使用原水水質(zhì)多變的地表水或多個(gè)水源時(shí)，尤其應(yīng)注意原水水質(zhì)對(duì)周期制水量的影響。單位時(shí)間制水量的降低一般是離子交換設(shè)備水流阻力過(guò)大的結(jié)果，應(yīng)及時(shí)檢查交換器內(nèi)部的進(jìn)、出水的布水裝置和樹(shù)脂層是否發(fā)生偏斜或污堵，并及時(shí)予以消除。 當(dāng)除鹽設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，首先表現(xiàn)為周期制水量的降低，然后才是出水水質(zhì)的惡化。串聯(lián)方式除鹽系統(tǒng)可以根據(jù)失效使除鹽水的指標(biāo)確定交換量降低的交換器。失效時(shí)，出水SiO2含量增加，電導(dǎo)率變化不大者為陰床

23、失效；電導(dǎo)率增加，SiO2含量變化不大者為陽(yáng)床失效。并聯(lián)式除鹽系統(tǒng)（母管式）應(yīng)根據(jù)每臺(tái)設(shè)備的周期制水量與原水水質(zhì)計(jì)算設(shè)備的周期交換量，發(fā)現(xiàn)周期交換量明顯降低，可以認(rèn)為該設(shè)備發(fā)生了故障。 發(fā)現(xiàn)陽(yáng)床（或陰床）出力降低時(shí)，可按照?qǐng)D2-2除鹽設(shè)備出力降低故障判斷、查找可能的原因。第三十四張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月陽(yáng)床周期交換量降低 提高再生劑用量陰床周期交換量降低 提高再生劑用量無(wú)明顯效果恢復(fù)正常樹(shù)脂流失陽(yáng)床設(shè)備故障樹(shù)脂性能劣化需要調(diào)整再生工況再生劑質(zhì)量差再生系統(tǒng)故障再生操作故障無(wú)明顯效果恢復(fù)正常需要調(diào)整再生工況再生劑質(zhì)量差再生系統(tǒng)故障再生操作故障除碳器效率低樹(shù)脂流失樹(shù)脂性能劣化陰床設(shè)

24、備故障圖2-2 除鹽設(shè)備出力降低故障的判斷 第三十五張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)降低 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的降低主要是再生劑的比耗明顯超過(guò)正常再生比耗。 造成離子交換器再生劑比耗高的主要原因有：a. 樹(shù)脂性能劣化；b. 再生劑質(zhì)量差；c. 樹(shù)脂流失；d. 交換器內(nèi)再生液分配裝置損壞；e. 再生操作不當(dāng)；f. 原水水質(zhì)明顯變化。第三十六張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月水處理中樹(shù)脂常見(jiàn)的劣化現(xiàn)象 第三十七張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 離子交換樹(shù)脂的破損 造成樹(shù)脂破損的原因，有制造質(zhì)量問(wèn)題，也有運(yùn)行問(wèn)題。有的樹(shù)脂出廠時(shí)機(jī)械強(qiáng)度比較差，因而使用時(shí)嚴(yán)重破損。所以

25、，如何從制造上進(jìn)一步提高樹(shù)脂的機(jī)械強(qiáng)度是一個(gè)問(wèn)題。屬于運(yùn)行方面的問(wèn)題如下：1. 樹(shù)脂保存不當(dāng) 出廠的樹(shù)脂含有較高的水分。如果在0以下儲(chǔ)存時(shí)，樹(shù)脂中的水會(huì)結(jié)成冰，使樹(shù)脂體積增大，造成樹(shù)脂崩裂。某廠樹(shù)脂儲(chǔ)存于室外，由于凍結(jié)而使樹(shù)脂崩裂。在顯微鏡下觀察，絕大多數(shù)樹(shù)脂均為裂球，使用后破碎嚴(yán)重。 某廠設(shè)備運(yùn)行不正常又漏水，使樹(shù)脂忽干忽濕。由于干濕變化，引起樹(shù)脂顆粒體積收縮、膨脹，從而使樹(shù)脂機(jī)械強(qiáng)度顯著降低，破碎嚴(yán)重，造成樹(shù)脂層阻力增大，影響力設(shè)備出力。 某廠樹(shù)脂在室外保存五年，使強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的中性鹽分解容量從1100克當(dāng)量/米3降低到640克當(dāng)量/米3。在如某廠設(shè)備中的樹(shù)脂，卸出后在露天放置了半年。使用時(shí)

26、出水質(zhì)量比過(guò)去下降，陰床出口硅酸根從10微克/升20微克/升增加值50微克/升70微克/升。第三十八張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 運(yùn)行流速過(guò)高： 在使用凝膠型樹(shù)脂時(shí)，過(guò)高的運(yùn)行流速會(huì)加速樹(shù)脂的破損。如某廠混床運(yùn)行流速120米/時(shí)左右，樹(shù)脂破損嚴(yán)重。一年內(nèi)樹(shù)脂大多呈粉末。由于樹(shù)脂破碎，混床進(jìn)出口壓差高達(dá)6公斤/厘米2，以致造成中排裝置損壞。3. 排水裝置存在缺陷： 由于排水裝置缺陷，造成樹(shù)脂大量流失。這樣的事例，在不少?gòu)S均發(fā)生過(guò)。排水裝置存在的缺陷，包括排水帽損壞；兩塊多孔板之間密封不言；濾網(wǎng)被焊渣燒破等。4. 反洗操作不當(dāng)： 反洗操作不當(dāng)，會(huì)造成樹(shù)脂的流失。如某廠交換器樹(shù)脂層

27、高為1.5米，在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)周期治水量不斷降低，開(kāi)始懷疑樹(shù)脂被污染了。后打開(kāi)交換器人孔檢查，發(fā)現(xiàn)交換器中樹(shù)脂層高僅剩0.5米。經(jīng)檢查，確認(rèn)樹(shù)脂是反洗時(shí)流失了。 第三十九張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5. 由于氧化而引起樹(shù)脂的破壞情況： 某廠陽(yáng)床樹(shù)脂氧化嚴(yán)重，造成運(yùn)行進(jìn)出壓差增大，取樣分析結(jié)果見(jiàn)表3.1。表 3.1陽(yáng)床中不同高度樹(shù)脂的破碎率 注：新樹(shù)脂破碎率0.5%。 取樣部位 樹(shù)脂層深度(mm) 中 南 西 破碎率 % 50352627200121913400987600654.3第四十張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月離子交換樹(shù)脂的鐵污染 一般的說(shuō)，造成樹(shù)脂微孔堵塞的物質(zhì)有

28、：原水中的懸浮物和微生物。這類(lèi)污物主要附著在樹(shù)脂表面，可采用延長(zhǎng)反洗時(shí)間或利用空氣進(jìn)行輔助清洗的方法除去。造成樹(shù)脂微孔堵塞的另一類(lèi)物質(zhì)為與再生劑形成細(xì)的物質(zhì)。對(duì)于陽(yáng)樹(shù)脂，當(dāng)用鹽酸再生時(shí)，銀、鉛等化合物會(huì)積聚于樹(shù)脂顆粒內(nèi)部；再用硫酸再生時(shí)，鈣、鎂等化合物會(huì)積聚于樹(shù)脂顆粒內(nèi)部，造成樹(shù)脂微孔的堵塞，引起交換容量的降低和出水質(zhì)量的惡化。 在實(shí)際運(yùn)行中，遇到最多的問(wèn)題，是鐵和硅的污染。 第四十一張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1. 鐵的污染： 陰陽(yáng)樹(shù)脂在使用中均發(fā)生過(guò)鐵污染的情況。被鐵污染的樹(shù)脂，外觀顏色變深，嚴(yán)重者甚至可變?yōu)楹谏Ｄ硰S曾進(jìn)行過(guò)以下試驗(yàn)：將運(yùn)行中的陰陽(yáng)樹(shù)脂用水沖洗，除去表面污物

29、后，取樹(shù)脂各50毫升，浸泡在10%、15%、25%的鹽酸中。24小時(shí)后，測(cè)定溶液中的鐵含量（反復(fù)處理三次）。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3.2。 表3.2 樹(shù)脂酸洗液中的鐵含量 處 理次 數(shù) 陽(yáng)樹(shù)脂酸洗液中含鐵量(毫克/升) 陰樹(shù)脂酸洗液中含鐵量(毫克/升) 10%HCl 15%HCl 25%HCl 10%HCl 15%HCl 25%HCl 第1次13.7018.7017.9454.90137.95143.44第2次14.3013.0519.5442.3075.9544.54第3次6.607.5510.0434.8039.851.56第四十二張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 從表3.2可看出，陰樹(shù)脂

30、吸著的鐵比陽(yáng)樹(shù)脂大許多倍，這是因?yàn)殛?yáng)樹(shù)脂在每次用酸再生后，能除去一部分鐵的緣故。 某廠把新舊樹(shù)脂在800下灼燒，將灼燒殘?jiān)M(jìn)行x-射線(xiàn)衍射分析，測(cè)得新樹(shù)脂中殘?jiān)闹饕煞譃閆nO（來(lái)源于樹(shù)脂制備時(shí)氯化甲基化的催化劑ZnCl2）。舊樹(shù)脂中，除ZnO外，大部分是Fe2O3。經(jīng)定量測(cè)定，舊樹(shù)脂中鐵含量為0.34%。 某廠被鐵污染的樹(shù)脂，用15% HCl 浸泡24小時(shí)后，樹(shù)脂交換容量基本上恢復(fù)到原來(lái)的水平。處理效果如表3.3所示。表3.3 鹽酸處理前后樹(shù)脂交換容量的變化 毫克當(dāng)量/克(干) 2. 硅的污染： 有的廠發(fā)現(xiàn)，在陰樹(shù)脂污染物中有較多的SiO2。從測(cè)定樹(shù)脂灰化物中的二氧化硅含量，換算為占干樹(shù)脂

31、重量1.08%（而新樹(shù)脂測(cè)不出）。 交換容量 新樹(shù)脂 酸洗前舊樹(shù)脂 酸洗后舊樹(shù)脂 0017陽(yáng)樹(shù)脂 4.494.104.312017陰樹(shù)脂 3.382.633.08第四十三張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月樹(shù)脂的氧化和降解 1. 強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂的氧化： 自來(lái)水中的活性氯時(shí)造成強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂氧化的主要原因。陽(yáng)樹(shù)脂氧化后，外觀表面為顏色變淡，透明度增加，樹(shù)脂體積增大（為不可逆膨脹）并破碎，造成樹(shù)脂層阻力增大，體積交換容量降低（但樹(shù)脂的質(zhì)量交換容量不大），出水純度和pH降低。 強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂因氧化斷鏈而進(jìn)入水中的物質(zhì)（可溶性磺酸低聚物），還可污染其后的強(qiáng)堿陰樹(shù)脂。 現(xiàn)舉二例，說(shuō)明如下： 例一：某化學(xué)除鹽設(shè)

32、備的水源為自來(lái)水，水中活性氯含量為0.51.0毫克/升，運(yùn)行一年后，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)離子交換器運(yùn)行工況日趨惡化，表現(xiàn)為： 周期制水量迅速降低，由1500噸降至1000噸； 酸耗（硫酸再生）由110克/克當(dāng)量逐漸上升至150克/克當(dāng)量； 交換器運(yùn)行壓差增大。由于問(wèn)題在一段時(shí)間內(nèi)未得到解決，致使每年損失樹(shù)脂67噸，多耗硫酸400500噸，兩項(xiàng)合計(jì)約增加運(yùn)行費(fèi)用10萬(wàn)元。 第四十四張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 為了查明原因，進(jìn)行了以下試驗(yàn)： 從陽(yáng)離子交換其中不同高度取樣，測(cè)定體積交換容量，結(jié)果列于表3.4。表3.4 陽(yáng)床中不同高度樹(shù)脂的體積交換容量 注：新樹(shù)脂交換容量為1.8毫克當(dāng)量/毫升。 從

33、表3.4所列結(jié)果可看出，樹(shù)脂體積交換容量的下降，從樹(shù)脂的表層看時(shí)，隨樹(shù)脂深度的增加，體積交換容量的降低趨緩，符合正流運(yùn)行樹(shù)脂從上而下逐漸被活性氯氧化的順序。 取樣部位樹(shù)脂層深度(mm) 中 南 西 體積交換容量 毫克當(dāng)量/毫升 500.820.930.632000.891.030.844001.141.161.186001.331.561.36第四十五張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 此外，還對(duì)陽(yáng)床一個(gè)運(yùn)行周期中進(jìn)出水中活性氯含量的變化進(jìn)行了測(cè)定。從試驗(yàn)中可看出，在陽(yáng)床運(yùn)行的一個(gè)周期中，出水較進(jìn)水活性氯降低100%80%。也就是說(shuō)，進(jìn)水中活性氯全部消耗在氧化陽(yáng)樹(shù)脂上，因而造成了陽(yáng)樹(shù)脂

34、的損壞。 例二： 國(guó)內(nèi)某除鹽設(shè)備使用自來(lái)水，水中活性氯含量有時(shí)高達(dá)0.5毫克/升，造成強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂氧化。用甲基綠的方法測(cè)定出在陽(yáng)床出水中含有磺酸低聚物，說(shuō)明強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂發(fā)生了斷鏈。 國(guó)外的數(shù)據(jù)也說(shuō)明：當(dāng)原水活性氯含量為0.60.7毫克/升時(shí)，幾個(gè)月內(nèi)強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂即有明顯的氧化。因此要求進(jìn)入化學(xué)除鹽裝置的水中，活性氯的含量應(yīng)小于0.1毫克/升。第四十六張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的降解 運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)型強(qiáng)堿陰樹(shù)脂較普遍存在交換基團(tuán)的降解問(wèn)題。某廠測(cè)定結(jié)果列于表3.5表3.5 型強(qiáng)堿陰樹(shù)脂交換容量降低情況 單位：mmol/g(干) 從表3.5可看出，型強(qiáng)堿陰樹(shù)脂使用一年后，

35、全交換容量下降了約22%，其中強(qiáng)堿基團(tuán)下降了66%，并有47%轉(zhuǎn)化為弱堿基團(tuán)容量。 運(yùn) 行 時(shí) 間0月3月6月9月12月全 交 換 容 量 3.473.262.892.762.68強(qiáng)型基團(tuán)容量 2.872.321.721.620.95弱型基團(tuán)容量0.601.241.351.141.86第四十七張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 由于交換基團(tuán)的降解而引起含水量降低的情況見(jiàn)表3.6。表3.6 使用中因樹(shù)脂含水量降低情況（氫氧型型強(qiáng)堿樹(shù)脂） 樣品來(lái)源 新樹(shù)脂含水量（%） 舊樹(shù)脂含水量（%） A廠 49.2134.31B廠 49.2140.46C廠 51.6433.95第四十八張，PPT共六十

36、九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月凝膠型強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的有機(jī)物污染 凝膠型強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的有機(jī)物污染是化學(xué)除鹽系統(tǒng)遇到的較普遍的問(wèn)題之一。如某電廠，其原水為江水（受化工廠排水污染），經(jīng)凝聚處理后，除鹽設(shè)備進(jìn)水的耗氧量為1.96.4毫克/升O2。運(yùn)行初期，強(qiáng)堿陰床的周期制水量為25003000米3，一年半后降低到12002000米3，降低約30%。 再如某廠，原水為河水，其耗氧量一般為56毫克/升O2，經(jīng)石灰、凝聚后降至23毫克/升O2，除鹽設(shè)備運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂顏色逐漸變深，出水SiO2提前漏過(guò)，強(qiáng)堿陰床周期至數(shù)量不斷降低。為此，被迫對(duì)強(qiáng)堿陰樹(shù)脂進(jìn)行多次復(fù)蘇處理。 再如某廠，原水為自來(lái)水，其耗氧量在3毫克/升O2

37、左右。運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)2017強(qiáng)堿陰樹(shù)脂色澤變深，運(yùn)行9個(gè)月交換容量降低約20%；運(yùn)行一年多，樹(shù)脂呈炭黑色，再生度僅為8%。為此被迫更換新樹(shù)脂。第四十九張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 上述幾例可以充分說(shuō)明，強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的有機(jī)物污染問(wèn)題，是化學(xué)除鹽系統(tǒng)中一個(gè)十分重要的問(wèn)題。強(qiáng)堿陰樹(shù)脂有機(jī)物污染后的特征如下：1.強(qiáng)堿陰樹(shù)脂被有機(jī)物污染后樹(shù)脂顏色變深；2.樹(shù)脂交換容量明顯降低；3.陰床出水水質(zhì)惡化； 4.清洗水來(lái)能夠增加，清洗時(shí)間增長(zhǎng)。 第五十張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月離子交換樹(shù)脂使用壽命的判斷 所謂離子交換樹(shù)脂的使用壽命包括兩個(gè)內(nèi)容：安全壽命和經(jīng)濟(jì)壽命。 安全壽命：既當(dāng)離子交換

38、樹(shù)脂性能劣化到一定程度時(shí)，繼續(xù)使用會(huì)對(duì)水處理系統(tǒng)的安全造成危害，該樹(shù)脂必須報(bào)廢。 經(jīng)濟(jì)壽命：既當(dāng)離子交換樹(shù)脂性能劣化到還沒(méi)有報(bào)廢的程度，但經(jīng)濟(jì)分析的結(jié)果顯示繼續(xù)使用該樹(shù)脂己經(jīng)不經(jīng)濟(jì)時(shí)，該樹(shù)脂就應(yīng)更換。 第五十一張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié)離子交換樹(shù)脂使用的安全壽命指標(biāo)1. 0017強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交樹(shù)脂使用的安全壽命指標(biāo) 在含水率和工作交換容量下降率的關(guān)系的研究中己經(jīng)得出，當(dāng)0017強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交樹(shù)脂的含水量劣化到60%時(shí)，樹(shù)脂己接近安全臨界，可作報(bào)廢處理，這時(shí)工作交換容量下降率約為0.25。將工作交換容量下降率0.25分別代入式(4-2)、式(4-3)和式(4-4)，就可得出

39、0017強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交樹(shù)脂使用的安全壽命指標(biāo)。結(jié)果見(jiàn)表5-1。表5-1 0017強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交樹(shù)脂使用的安全壽命指標(biāo) 項(xiàng) 目 報(bào)廢的安全壽命指標(biāo) 說(shuō) 明 工作交換容量下降率0.25與新樹(shù)脂相比 含 水 量 %60 鈉型 體積交換容量下降率0.25 與新樹(shù)脂相比 含鐵量 g/g(濕樹(shù)脂)9500 見(jiàn)報(bào)廢規(guī)則 圓 球 率 %80 見(jiàn)報(bào)廢規(guī)則 第五十二張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 2017強(qiáng)堿性陰離子交樹(shù)脂使用的安全壽命指標(biāo) 在強(qiáng)型基團(tuán)容量劣化和工作交換容量下降率的關(guān)系的研究中己經(jīng)得出，當(dāng)2017強(qiáng)堿性陰離子交樹(shù)脂的強(qiáng)型基團(tuán)容量劣化下降到50%時(shí)，樹(shù)脂己接近安全臨界，可作報(bào)廢處理，

40、這時(shí)工作交換容量下降率約為0.16。將工作交換容量下降率0.16分別代入式(4-6)、式(4-7)和式(4-8)，就可得出2017強(qiáng)堿性陰離子交樹(shù)脂使用壽命的安全性指標(biāo)。結(jié)果如下：表5-2 2017強(qiáng)堿性陰離子交樹(shù)脂使用的安全壽命指標(biāo) 項(xiàng) 目 報(bào)廢的安全壽命指標(biāo) 說(shuō) 明 工作交換容量下降率0.16與新樹(shù)脂相比 含 水 量 % 40鈉型 強(qiáng)型基團(tuán)容量下降率0.55 與新樹(shù)脂相比 含鐵量 g/g(濕樹(shù)脂)6000 見(jiàn)報(bào)廢規(guī)則 圓 球 率 %80 見(jiàn)報(bào)廢規(guī)則 有機(jī)物污染 (COD)Mn mgO2/LR 2500見(jiàn)報(bào)廢規(guī)則第五十三張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié)離子交換樹(shù)脂使用的經(jīng)濟(jì)壽

41、命指標(biāo) 離子交換樹(shù)脂隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)和一些污染因素的影響，樹(shù)脂理化性能會(huì)逐漸劣化，其結(jié)果是樹(shù)脂的工作交換容量下降或周期制水量下降。而要保持額定的制水量，勢(shì)必增加樹(shù)脂的再生次數(shù)或提高樹(shù)脂的再生水平，從而使交換器的酸堿耗和自用水率增大，運(yùn)行費(fèi)用上升，離子交換器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性受到影響，最終導(dǎo)致樹(shù)脂不能正常使用而更換。 決定樹(shù)脂是否需要更換的主要依據(jù)是樹(shù)脂能否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本節(jié)對(duì)以下兩點(diǎn)進(jìn)行研究：(1)樹(shù)脂劣化使離子交換器運(yùn)行費(fèi)用增加的主要因素；(2)使用劣化的舊樹(shù)脂所增加的額外費(fèi)用與購(gòu)買(mǎi)新樹(shù)脂投資回收年限的經(jīng)濟(jì)比較。通過(guò)分析找出樹(shù)脂的劣化與其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行之間的關(guān)系，繼而確定更換樹(shù)脂的經(jīng)濟(jì)依據(jù)。第五十四張，P

42、PT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.離子交換樹(shù)脂工作交換容量下降后采用的措施1.1工作交換容量下降后，周期制水量明顯的下降。如果周期運(yùn)行時(shí)間符合要求，系統(tǒng)備用量足夠，則可以增加再生次數(shù)使設(shè)備的總制水量不降低。若由此引起年運(yùn)行增加的費(fèi)用，則應(yīng)該和更換新樹(shù)脂的費(fèi)用進(jìn)行比較，確定設(shè)備內(nèi)樹(shù)脂是否報(bào)廢。1.2工作交換容量下降后，周期制水量明顯的下降。如果周期運(yùn)行時(shí)間低于標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范等法定文件規(guī)定的下限，或陽(yáng)、陰床運(yùn)行不匹配，則增加再生用酸量以提高樹(shù)脂工作交換容量至設(shè)計(jì)值，恢復(fù)周期制水量。若由此引起年運(yùn)行費(fèi)用的增加，則應(yīng)該和更換新樹(shù)脂的費(fèi)用進(jìn)行比較，確定設(shè)備內(nèi)樹(shù)脂是否報(bào)廢。2.采用措施的經(jīng)濟(jì)分析 本節(jié)主

43、要討論增加再生次數(shù)的問(wèn)題。設(shè)定運(yùn)行條件：(1)再生劑質(zhì)量、再生比耗、再生液濃度、溫度和流速不變；(2)進(jìn)水水質(zhì)、水溫、樹(shù)脂層高度不變；(3)設(shè)備沒(méi)有偏流。則工作交換容量的下降率就是周期制水量的減少率。 第五十五張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.年再生次數(shù)的增加與工作交換容量下降的關(guān)系 正常運(yùn)行時(shí)，年再生次數(shù)與樹(shù)脂周期制水量的關(guān)系： n0=a/b (5-1)式中：no正常運(yùn)行時(shí)年再生次數(shù)； a正常運(yùn)行的年制水量，t； b周期制水量，t/周。 每一年度所需的制水量是一定的，當(dāng)樹(shù)脂的工作交換容量下降后，要保持額定的制水量，其再生次數(shù)必須增加：(5-2)式中：n1樹(shù)脂工作交換容量下降后的年

44、再生次數(shù)；qw工作交換容量下降率；b周期制水量減少率。 年再生次數(shù)的增加與工作交換容量下降率的關(guān)系：(5-3)式中：n年增加的再生次數(shù)。 根據(jù)上式，當(dāng)工作交換容量下降后，導(dǎo)致的年增加的再生次數(shù)可由原設(shè)計(jì)的年額定制水量a、周期制水量b和工作交換容量下降率qw 計(jì)算而得。 第五十六張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4.酸、堿的年增加費(fèi)用 樹(shù)脂的再生次數(shù)增加，所需的再生用酸或堿和中和用的堿或酸勢(shì)必也要相應(yīng)增加。年增加的再生用酸或堿和中和用的堿或酸費(fèi)用可以分別用下列二式計(jì)算： (5-4) (5-5)式中：ds樹(shù)脂再生次數(shù)增加時(shí)年增加的酸或堿費(fèi)用，元； p0每次再生的用酸或堿量(以100%濃度計(jì)

45、)，元/t；s0酸或堿的價(jià)格(以100%濃度計(jì))，元/t；dj 樹(shù)脂再生次數(shù)增加時(shí)年增加的堿或酸費(fèi)用，元；z中和系數(shù)（每中和1摩爾酸耗用堿的摩爾數(shù)，視排廢處理方式而異）； j0堿或酸的價(jià)格（以100計(jì)），元/T。 mj堿的摩爾質(zhì)量，g/mol； ms酸的摩爾質(zhì)量，g/mol；年增加的酸、堿總費(fèi)用dsj為： (5-6) 第五十七張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4.購(gòu)買(mǎi)新樹(shù)脂費(fèi)用的計(jì)算 (5-7)式中：d0購(gòu)買(mǎi)新樹(shù)脂費(fèi)用，元； V設(shè)備內(nèi)樹(shù)脂的體積，m3； 樹(shù)脂的視密度，t/m3； r0樹(shù)脂的價(jià)格，元/t。第五十八張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5.更換樹(shù)脂的經(jīng)濟(jì)分析 是使用舊樹(shù)

46、脂合理，還是更換新樹(shù)脂合理，可以通過(guò)比較使用舊樹(shù)脂產(chǎn)生的額外費(fèi)用和更換新樹(shù)脂的投資回收年限來(lái)確定。購(gòu)買(mǎi)新樹(shù)脂的回收年限y可按下式進(jìn)行計(jì)算： (5-8) y值的含義：若y1，說(shuō)明購(gòu)買(mǎi)新樹(shù)脂費(fèi)用相當(dāng)于1年內(nèi)多用的酸、堿費(fèi)用，則購(gòu)買(mǎi)新樹(shù)脂費(fèi)用可以在1年回收。若y2，說(shuō)明購(gòu)買(mǎi)新樹(shù)脂費(fèi)用可以在2年回收。 在決定回收年限y時(shí)，各廠的具體情況不同，可能會(huì)有不同的考慮。一般認(rèn)為，y3時(shí)更換樹(shù)脂在經(jīng)濟(jì)上是合理的。 根據(jù)上式可知，只要知道了所購(gòu)樹(shù)脂的視密度、樹(shù)脂的價(jià)格S0、酸的價(jià)格、堿的價(jià)格、工作交換容量下降百分?jǐn)?shù)qw就可以計(jì)算出購(gòu)買(mǎi)新樹(shù)脂費(fèi)用回收年限y。 第五十九張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié)

47、 離子交換樹(shù)脂報(bào)廢與更換規(guī)則 當(dāng)運(yùn)行出現(xiàn)制水量減少，運(yùn)行壓降增大，如確定離子交換設(shè)備良好，運(yùn)行操作無(wú)誤，判定樹(shù)脂本身存在問(wèn)題時(shí)，則應(yīng)停運(yùn)設(shè)備，對(duì)交換器內(nèi)樹(shù)脂進(jìn)行取樣化驗(yàn)，確認(rèn)樹(shù)脂的劣化程度，以決定樹(shù)脂是否需要報(bào)廢或更換。第六十張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1 離子交換器內(nèi)樹(shù)脂的取樣方法 為正確了解離子交換器內(nèi)樹(shù)脂性能下降的情況，所取樹(shù)脂樣品必須具有代表性。水處理設(shè)備的采樣按一臺(tái)設(shè)備為一個(gè)取樣單元進(jìn)行。取樣器可以采用外徑25mm左右、總長(zhǎng)度不小于2000mm、下端有一45斜口的塑料管?？?cè)恿繎?yīng)不小于500ml。具體取樣步驟可以按以下步驟進(jìn)行：（1）按大反洗操作，對(duì)需取樣的設(shè)備進(jìn)行大

48、反洗，反洗結(jié)束后排水至水位在樹(shù)脂層下1020cm后停止排水。（2）打開(kāi)頂部人孔蓋，至少選擇均勻分布的6個(gè)以上點(diǎn)取樣。取樣點(diǎn)應(yīng)盡可能在床層的2/3圓上。（3）在選定的取樣點(diǎn)上將取樣器垂直插入樹(shù)脂層地步，排干設(shè)備內(nèi)的水，在不斷轉(zhuǎn)動(dòng)下慢慢取出取樣管。（4）倒出樹(shù)脂樣品，均勻混合后裝入樣品瓶，貼上標(biāo)志。標(biāo)志應(yīng)盡量包括如下內(nèi)容：樣品生產(chǎn)廠名、樣品名稱(chēng)、樣品的牌號(hào)及離子型態(tài)、設(shè)備名稱(chēng)和設(shè)備編號(hào)、取樣日期、使用年限和使用方式、運(yùn)行周期數(shù)、總制水量、取樣原因、取樣人簽名。（5）采集的樣品在貯存過(guò)程中應(yīng)避免受凍，并注意不使樹(shù)脂失去內(nèi)部水分（至少保存倒下一次采樣后）。第六十一張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年

49、6月2 樹(shù)脂樣品的分析 對(duì)取得的樣品測(cè)定其含水量、體積交換容量、含鐵量和圓球率，并與樹(shù)脂運(yùn)行初期的性能進(jìn)行比較。第六十二張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3 0017樹(shù)脂的更換與報(bào)廢 DL/T673-1999火力發(fā)電廠水處理用0017強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了0017樹(shù)脂的更換與報(bào)廢的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（見(jiàn)表5-3、表5-4）。表5-3 水處理單床用0017強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂報(bào)廢技術(shù)指標(biāo)表5-4水處理單床用0017強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂更換經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 項(xiàng) 目 報(bào)廢的安全壽命指標(biāo) 含水量（鈉型） %60 體積交換容量下降率0.25 含鐵量 g/g(濕樹(shù)脂)9500 圓球率（原樣） %80 項(xiàng) 目

50、報(bào)廢經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 說(shuō) 明 回收年限 3 回收年限34時(shí)酌情處理 第六十三張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.1 0017樹(shù)脂報(bào)廢規(guī)則（1）當(dāng)含水量、體積交換容量任一項(xiàng)超過(guò)表5-3給的指標(biāo)時(shí)，離子交換器繼續(xù)運(yùn)行將影響水處理系統(tǒng)的安全，可以判定該樹(shù)脂應(yīng)當(dāng)報(bào)廢。（2）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)除鐵處理后，如果樹(shù)脂中的鐵含量仍大于表5-3所給的指標(biāo)時(shí)，即可判定該樹(shù)脂受到嚴(yán)重鐵污染，應(yīng)當(dāng)報(bào)廢。（3）圓球率是反映運(yùn)行樹(shù)脂破碎程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，盡管他并不直接影響樹(shù)脂的工作交換容量，但卻直接影響樹(shù)脂床層的運(yùn)行壓降或床層阻力，也就直接影響到系統(tǒng)的出力。另一方面，破碎樹(shù)脂又可通過(guò)反洗除去一部分，再通過(guò)補(bǔ)充新樹(shù)脂的方法來(lái)消除對(duì)樹(shù)脂床層壓降和系統(tǒng)出力的影響。但是反洗只能除去細(xì)小的樹(shù)脂碎片，大碎片無(wú)法除去，而除去這些大碎片后補(bǔ)充新樹(shù)脂就能恢復(fù)系統(tǒng)的出力。其方法為：現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)反洗后，從上至下逐層取樣分析圓球率（每層取樣高度1020cm）若該層樹(shù)脂的圓球率達(dá)到表5-3所給的指標(biāo)，即報(bào)廢該層及該層以上個(gè)層的樹(shù)脂，直到取樣層的圓球率大于表5-3所給的指標(biāo)為止。第六十四張，PPT共六十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年