⑤混床式全離子交換器,通常用原水作再生液用水,當鈣鎂濃度高鈣、鎂總量在72平方米以上時,在通入氫氧化鈉溶液過程中會生成氫氧化鎂的沉澱物,產生進液不暢和進水不暢等故障。此時,再生液用水應使用軟化水或去離子水。

⑥陰離子交換樹脂若受到有機物汙染出水中會帶有有機物,引起?隻降低、電導率不良、出水量降低等故障。這是因為與複床式相比混床式全離子交換器出水中殘餘離子濃度低得多,輕微的離子漏過也會影響出水的電導率。

特別是混床式純化器,由於是在高流速的條件下獲得高純度水,有機物汙染的影響更為顯著。描述了出水量與電導率的關係。為了進一步確認實際設備的這一關係,那樣變動進水流量,以觀察出水電導率的變化。

⑦新的離子交換樹脂會發生夾緊現象(陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂牢固地結合成塊),這種現象通常經3-4個周期後會自然消解。但夾緊現象出現時,再生反洗過程中分離不徹底,使再生不能進行。因此,出現這種情況時,要向離子交換塔內加入正常使用量10-20%的氫氧化鈉溶液,用空氣攪拌混合後再反洗才能分離徹底。

混床式全離子交換器在安裝後初次運行時及全部更換或部分補充離子交換樹脂時,先向離子交換塔中填入陽離子交換樹脂,充分反洗後,樹脂顆粒自然沉降,然後再添入陰離子交換樹脂。此時的再生過程可省略反洗操作,從通入氫氧化鈉溶液開始進行。

另外,對出水量降低,出水電導率不良和出水中殘留矽增多的對策與二床式全離子交換器的對策相同。

3.3離子交換水處理裝置事故調查方法

在離子交換水處理裝置出現出水量降低、電導率不良(對於軟化裝置為出水中鈣、鎂增多)及出水中殘留矽增加等故障時,有必要進行以下調查:

(1)原水分析

定量分析進入離子交換水處琿裝置的原水中的電解質濃度,即全部的陽離子和陰離子的濃度,對於軟化裝置,定量分析鈣和鎂的濃度即可。

確認原水水質是否與離子交換水處理裝置設計依據的原水水質(根據說明書中的記載)有變動。

原水中全部陽離子和陰離子濃度上升是出水量降低的主要原因。

(2)再生過程

對照運行操作說明書中記載的再生過程運轉參數表,確認是否有差異。如有差異,應調查其原因,恢複到運轉參數表中所規定條件。

確認再生劑的使用量和濃度。並且要測定進藥液時再生劑的濃度和溫度。再生劑用量減少會發生出水量降低、水質降低。

(3)裝置檢查

檢查裝置的各個部分,確認是否有異常。

確認各個閥門是否泄漏。尤其是反洗進水閥有無泄漏,此閥若有泄漏會引起電導率不良。對於要確認其分離麵。

確認電導儀和流量計指示值是否正常,如出現異常要進行修理和校正。這也是電導率不良和出水量不足的原因。

檢查布水器孔眼有無堵塞等異常現象,如有異常應進行修理。布水器如有異常,再生劑不能均勻地通過樹脂層,會導致再生不良,也是出水量不足和電導率不良的原因。

(4)離子交換塔內部的檢查

檢查離子交換塔內部,是否沉積了原水中的混濁物。發現汙物要進行排除(反複進行反洗、空氣混合等操作)。測定離子交換樹脂的填充量,填充量不足的話應加以補足。

觀察離子交換樹脂的表層是否凹凸不平,如有凹凸現象時,再進行反洗、沉澱,然後慢慢將其排出(從離子交換塔底部)。再觀察表層狀態,仍發現凹凸不平,要檢查離子交換塔的下部。

(5)離子交換樹脂性能測試

進行離子交換塔內部檢查時,采取離子交換樹脂試樣,分析離子交換容量等項。

3.4離子交換樹脂性能的降低及其補充

即使離子交換水處理裝置維護管理正常,離子交換樹脂經長期使用後,其性能也會發生長期時效劣化。其原因如下:

①離子交換基團的化學分解;

②受到有機物和腐蝕產物等雜質的汙染;

③離子交換樹脂顆粒的物理破碎。

(1)離子交換基團的化學分解

①陽離子交換樹脂強酸性陽離子交換樹脂,一般很少發生化學性質劣化,氧化劑(遊離氯等)共存時樹脂的載體分解(切斷交聯鏈),發生不可逆膨脹而漸漸破碎粉化(物理強度降低)離子交換基團也漸漸分解。

②陰離子交換樹脂強堿性陰離子交換樹脂經長期使用後,季胺(官能基團)漸漸分解為弱堿性基團,因此,在這一變化的同時,也降低了強堿性離子交換容量,強堿性離子交換樹脂交換容量的降低,強堿性陰離子交換樹脂較強堿性陰離子交換樹脂更為顯著。

一般條件下,離子交換樹脂的耐熱性較陽離子交換樹脂差。特別是強堿性陰離子交換樹脂,在高溫下,生成低級的胺或醇,這時,溶解氧的存在會引起觸媒作用而加速分解。

(2)有機物、腐蝕產物等雜質的汙染

工業汙水、下水中有機物被離子交換樹脂(主要是陰離子交換樹脂)不可逆地吸附,在正常的再生條件下難以溶離。這種現象稱為有機物汙染,受到有機物汙染後,離子交換樹脂顆粒內的離子擴散受阻,離子交換反應速度降低。並且,吸附的有機物在水處理的過程中,部分溶解而使出水水質降低。

另外,原水中若存在懸浮物或從配管等處溶解的腐蝕產物的話,會吸附在離子交換樹脂顆粒表麵,而使離子交換反應速度降低,離子交換反應速度降低也會使出水水質下降。

(3)離子交換樹脂顆粒的物理破碎離子交換樹脂顆粒發生物理破碎的主要原因是交換與再生反複交替的同時,離子交換樹脂顆粒膨脹、收縮,使得顆粒載體疲勞,以及因反洗、混合、移送等操作使離子交換樹脂顆粒相互接觸、摩擦而粉化。

離子交換樹脂顆粒因顆粒載體疲勞而破碎主要發生於凝膠型樹脂。另外,因接觸和摩擦而粉化主要發生於大孔型樹脂。

(4)被汙染樹脂的複蘇方法離子交換樹脂受到原水中有機物、二價鐵、二價錳、懸浮物、金屬氧化物及金屬氫氧化物的汙染時,離子反應速度降低,出水水質下降,但受上述雜質汙染的離子交換樹脂進行複蘇處理後可以暫時恢複其性能。盡管這種處理不能使其性能恢複到與新樹脂相同的程度,但定期的複蘇處理可以緩和離子交換樹脂性能的降低。

複蘇的詳細方法,請參見(社)日本鍋爐協會編寫的《鍋爐水質管理(基礎與實踐)》第266頁。

(5)離子交換樹脂的補充

離子交換樹脂經長期使用後,其性能會永久性地降低.其原因如(1)-(3)中所述。但是徹底消除使性能降低的因素以期完全防止性能降低是不可能的、也就是說,在長期交替進行交換和再生的過程中,離子交換樹脂顆粒的膨脹和收縮使顆粒載體疲勞而物理強度下降,逐漸變成細微的小顆粒這一過程是不可避免的。另外,對性能降低了的離子交換樹脂采取複蘇的措施,也不可能恢複到新樹脂時的性能,隻能在一定程度上恢複其性能。用複蘇的方法不可能抑製離子交換水處理裝置的性能降低,因此用新離子交換樹脂更換部分離子交換樹脂卻是可以保持離子交換水處理裝置的性能。一般把這稱為樹脂補充。

離子交換樹脂的補充1可以每隔4-5年全部用新樹脂更換,也可以每年用新樹脂更換充填量的5-20%。

前一種方法適用於回水除鹽裝置,後一種適用於軟化裝置和全離子交換裝置。

部分更換離子交換水處理裝置的離子交換樹脂時,先進行反洗,使細微的小顆粒集中在離子交換樹脂的頂層,然後取出頂層的離子交換樹脂,再裝入新樹脂。

離子交換樹脂補充率的確定,應征求專家的意見。一般離子交換樹脂的補充率因所用原水水質及離子交換水處理裝置的工作條件而異。

弱酸性陽離子交換樹脂和弱堿性陰離子交換樹脂,不同的品種其物理強度和化學穩定性不同,因而其補充率也不相同,大約每年5~25%左右。