離子交換器產水惡化的解決方法
離子交換設備產水惡化的解決方法
出水質量是衡量化學除鹽設備運行工況的主要指標。出水質量惡化是指運行周期中間，除鹽水的電導率和SiO2含量明顯高于調試結果，不論其水質指標是否合格，都可以認為是發生了出水質量惡化現象。
當除鹽水的電導率或SiO2含量明顯增高時，為確定發生問題的原因，需要測定除鹽水的pH值。根據測定結果，判斷除鹽設備出水質量惡化故障，查找發生問題的原因。
下列的情況在除鹽系統中是比較典型的：
1、弱酸陽床：
(1)出水堿度漏泄比規定值為高。這是由于再生不合適，再生劑應為理論交換容量的110%，如采用串聯再生，則須檢查再生強酸樹脂后的酸量是否足夠再生弱酸樹脂。
(2)出水硬度高于規定值。如用硫酸再生，可能會有硫酸鈣沉淀，這時硫酸鈣漸漸水解，將產生鈣硬，因此，當用硫酸再生時，須采用分步再生方法，并實行先低濃度、高流速，后高濃度、低流速的方法再生。如串聯再生，則應檢查強酸陽樹脂的再生廢液是否已稀釋。
2、強酸陽床：
(1)出水鈉漏泄高于規定值。這不太發生，如有，則應檢查再生步驟，有時陽床用混床再生廢液串聯再生，這時須注意混床廢液最初的15-30%須棄去，否則將有鈉離子進入陽床，此外，混床廢液中的酸量須檢查是否足夠。
(2)出水漏硬度。如果用硫酸再生，那時由于硫酸鈣沉淀，應檢查酸的濃度(從系統中取樣分析)及再生流速，如水中鈣離子量超過總離子的50%，須采用分級再生，最初濃度應不大于2%，流速為12升/小時/升樹脂。
3、弱堿陰床：
(1)出水礦物酸漏泄增加。這問題可分為礦物酸漏泄真實增加和礦物酸漏泄表象增加。
a. 礦物酸漏泄真實增加。一般出水電導率應為50μs/cm或以下，如再生不足，電導率曲線將緩慢上升，那就是出水酸度將逐步上升。
建議同時測定pH值，以校核礦物酸漏泄是否真實增加，而不是表象增加。
最后，如果弱堿樹脂是串聯再生，那么再生強堿樹脂后的堿液是否足夠，它應為理論交換容量的120-130%。
b. 礦物酸漏泄表象增加。弱堿樹脂是作為礦物酸的中和劑，真正的弱堿樹脂(有90%以上的弱堿基)不會分解中性鹽如氯化鈉或硫酸鈉，因此陽床必須運行正常，其出水鈉漏泄很小，并須維持一定的pH。如pH大于3.5，那就是陽床未能完全去除陽離子，這些中性鹽流經弱堿陰床將增加電導率。
(2)高pH、漏鈉、電導率增高。這是由于陰樹脂床中混入了陽樹脂，在堿再生時，陽樹脂呈鈉型，在運行中逐漸放鈉。陰床出水有鈉，是由于強酸陽床出水漏鈉。
(3)二氧化硅問題。如陰床串聯再生，尤為容易產生此問題，強堿陰床再生后的堿液中含有二氧化硅，經弱堿陰床后，又進行了堿性中和，而使pH下降，當達到堿液中二氧化硅等電點時，二氧化硅就在樹脂上沉淀下來。在以后運行中，由于水解而使出水中二氧化硅增加?！ 〗鉀Q這問題的方法是，再生強堿陰床后的堿液先排除15-30%，或將堿液稀釋至2%，還須保證NaOH有理論工作交換容量的130%。
4、強堿陰床：
不論是Ⅰ型還是Ⅱ型，關鍵問題是二氧化硅漏泄，與強酸陽樹脂及弱堿陰樹脂不同，強堿陰樹脂的熱穩定性較低，只有60℃及40℃， 否則樹脂會發生降解。
如因熱及氧化作用，使強堿基團損失，這樣就造成二氧化硅漏泄，因此，在運行中須保持在溫度極限范圍內。
此外，強堿陰樹脂易受有機物污染，產生如下后果：
(1)pH降低;(2)電導率增高;(3)二氧化硅漏泄增加;(4)淋洗水量增加。
其中：(1)和(2)是由于在樹脂上的有機物再生后部分水解所造成的，(3)是由于污染物的位阻效應使NaOH再生不完全，(4)是由于污染物的兩性作用。
5、混床系統
(1)淋洗水量增大。混床系統淋洗水量增大是由于樹脂的交叉污染，如NaOH與混入陰床的強酸陽樹脂作用，將鈉鹽存在于陽樹脂上，或HCl(H2SO4)與混入陽床的強堿陰樹脂作用，將氯根(硫酸根)存在于陰樹脂上。
交叉污染主要是由于樹脂在分界面上的混雜。在這情況下，鈉及氯根(硫酸根)漏泄增大，使淋洗時間增加。經驗顯示，雖然沖洗鈉漏泄很麻煩，但其影響不及硫酸根離子漏泄嚴重，后者在凝結水凈化系統中的后果尤為突出，常用的方法是將出水進行再循環，這方法是很耗時的。
采用三層混床樹脂，可減少再生劑對陽、陰樹脂的交叉污染，使混床淋洗水量過大的弊病得到改善。
(2)出水質量下降?；齑蚕到y要求陽、陰樹脂須充分混合。如果陽、陰樹脂混合不好，在很多部位還是呈分層狀態，出水質量就會降低。一個重要的事項是，在空氣混合時，樹脂床層上部的水層必須小于5厘米，如果樹脂床不先疏水至上述水位，那么不管空氣攪拌多么激烈，當攪拌停止時，樹脂就按密度差別重力沉降，使陽、陰樹脂分層，而產生上述問題。
出水質量是衡量化學除鹽設備運行工況的主要指標。出水質量惡化是指運行周期中間，除鹽水的電導率和SiO2含量明顯高于調試結果，不論其水質指標是否合格，都可以認為是發生了出水質量惡化現象。
當除鹽水的電導率或SiO2含量明顯增高時，為確定發生問題的原因，需要測定除鹽水的pH值。根據測定結果，判斷除鹽設備出水質量惡化故障，查找發生問題的原因。
下列的情況在除鹽系統中是比較典型的：
1、弱酸陽床：
(1)出水堿度漏泄比規定值為高。這是由于再生不合適，再生劑應為理論交換容量的110%，如采用串聯再生，則須檢查再生強酸樹脂后的酸量是否足夠再生弱酸樹脂。
(2)出水硬度高于規定值。如用硫酸再生，可能會有硫酸鈣沉淀，這時硫酸鈣漸漸水解，將產生鈣硬，因此，當用硫酸再生時，須采用分步再生方法，并實行先低濃度、高流速，后高濃度、低流速的方法再生。如串聯再生，則應檢查強酸陽樹脂的再生廢液是否已稀釋。
2、強酸陽床：
(1)出水鈉漏泄高于規定值。這不太發生，如有，則應檢查再生步驟，有時陽床用混床再生廢液串聯再生，這時須注意混床廢液最初的15-30%須棄去，否則將有鈉離子進入陽床，此外，混床廢液中的酸量須檢查是否足夠。
(2)出水漏硬度。如果用硫酸再生，那時由于硫酸鈣沉淀，應檢查酸的濃度(從系統中取樣分析)及再生流速，如水中鈣離子量超過總離子的50%，須采用分級再生，最初濃度應不大于2%，流速為12升/小時/升樹脂。
3、弱堿陰床：
(1)出水礦物酸漏泄增加。這問題可分為礦物酸漏泄真實增加和礦物酸漏泄表象增加。
a. 礦物酸漏泄真實增加。一般出水電導率應為50μs/cm或以下，如再生不足，電導率曲線將緩慢上升，那就是出水酸度將逐步上升。
建議同時測定pH值，以校核礦物酸漏泄是否真實增加，而不是表象增加。
最后，如果弱堿樹脂是串聯再生，那么再生強堿樹脂后的堿液是否足夠，它應為理論交換容量的120-130%。
b. 礦物酸漏泄表象增加。弱堿樹脂是作為礦物酸的中和劑，真正的弱堿樹脂(有90%以上的弱堿基)不會分解中性鹽如氯化鈉或硫酸鈉，因此陽床必須運行正常，其出水鈉漏泄很小，并須維持一定的pH。如pH大于3.5，那就是陽床未能完全去除陽離子，這些中性鹽流經弱堿陰床將增加電導率。
(2)高pH、漏鈉、電導率增高。這是由于陰樹脂床中混入了陽樹脂，在堿再生時，陽樹脂呈鈉型，在運行中逐漸放鈉。陰床出水有鈉，是由于強酸陽床出水漏鈉。
(3)二氧化硅問題。如陰床串聯再生，尤為容易產生此問題，強堿陰床再生后的堿液中含有二氧化硅，經弱堿陰床后，又進行了堿性中和，而使pH下降，當達到堿液中二氧化硅等電點時，二氧化硅就在樹脂上沉淀下來。在以后運行中，由于水解而使出水中二氧化硅增加?！ 〗鉀Q這問題的方法是，再生強堿陰床后的堿液先排除15-30%，或將堿液稀釋至2%，還須保證NaOH有理論工作交換容量的130%。
4、強堿陰床：
不論是Ⅰ型還是Ⅱ型，關鍵問題是二氧化硅漏泄，與強酸陽樹脂及弱堿陰樹脂不同，強堿陰樹脂的熱穩定性較低，只有60℃及40℃， 否則樹脂會發生降解。
如因熱及氧化作用，使強堿基團損失，這樣就造成二氧化硅漏泄，因此，在運行中須保持在溫度極限范圍內。
此外，強堿陰樹脂易受有機物污染，產生如下后果：
(1)pH降低;(2)電導率增高;(3)二氧化硅漏泄增加;(4)淋洗水量增加。
其中：(1)和(2)是由于在樹脂上的有機物再生后部分水解所造成的，(3)是由于污染物的位阻效應使NaOH再生不完全，(4)是由于污染物的兩性作用。
5、混床系統
(1)淋洗水量增大。混床系統淋洗水量增大是由于樹脂的交叉污染，如NaOH與混入陰床的強酸陽樹脂作用，將鈉鹽存在于陽樹脂上，或HCl(H2SO4)與混入陽床的強堿陰樹脂作用，將氯根(硫酸根)存在于陰樹脂上。
交叉污染主要是由于樹脂在分界面上的混雜。在這情況下，鈉及氯根(硫酸根)漏泄增大，使淋洗時間增加。經驗顯示，雖然沖洗鈉漏泄很麻煩，但其影響不及硫酸根離子漏泄嚴重，后者在凝結水凈化系統中的后果尤為突出，常用的方法是將出水進行再循環，這方法是很耗時的。
采用三層混床樹脂，可減少再生劑對陽、陰樹脂的交叉污染，使混床淋洗水量過大的弊病得到改善。
(2)出水質量下降?；齑蚕到y要求陽、陰樹脂須充分混合。如果陽、陰樹脂混合不好，在很多部位還是呈分層狀態，出水質量就會降低。一個重要的事項是，在空氣混合時，樹脂床層上部的水層必須小于5厘米，如果樹脂床不先疏水至上述水位，那么不管空氣攪拌多么激烈，當攪拌停止時，樹脂就按密度差別重力沉降，使陽、陰樹脂分層，而產生上述問題。
