陽離子交換樹脂鐵污染如何處理
更新時間：2019-06-10
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陽離子交換樹脂鐵污染的處理
1、樹脂鐵污染的特征
鐵污染后的樹脂顏色變深，甚至呈黑色;樹脂床層壓降增加，可能出現(xiàn)偏流;工作交換容量降低，再生效率下降。
2、樹脂鐵污染的原因
(1) 水和冷凝液中鐵的影響。水和冷凝液中鐵含量見表3。鐵包括懸浮鐵、離子鐵。一級除鹽進(jìn)水、冷凝液中的懸浮鐵大部分在無煙煤石英砂過濾器JF9201、氰綸棉除鐵過濾器JF9208/07中得到去除。但由于原水預(yù)處理采用FeCl3作為混凝劑，少量礬花被帶入一級脫鹽系統(tǒng);在運行中還有部分冷凝液未經(jīng)氰綸棉除鐵過濾器過濾通過旁路直接進(jìn)入樹脂床層，尤其是化肥裝置停車后再次開車時，冷凝液中總鐵達(dá)120μg/L左右，此時如果冷凝液不經(jīng)過過濾而直接進(jìn)入樹脂床層，對樹脂的污染是非常嚴(yán)重的。一級除鹽進(jìn)水和冷凝液中的鐵進(jìn)入交換器被樹脂吸附后，以高價鐵化合物的形態(tài)，牢固地沉積在樹脂內(nèi)部和表面，堵塞了樹脂微孔，從而影響了孔道擴散，造成鐵的污染。
表水和冷凝液中鐵含量
樹脂系統(tǒng) 取樣點 總鐵(μg/L)
預(yù)處理系統(tǒng)
一級脫鹽系統(tǒng) JF9201出水
D9205出水 830
21
含氨工藝?yán)淠合到y(tǒng) JF9208前
JF9208后
D9214出水 37
25
17
透平及尿素冷凝液系統(tǒng) JF9207前
JF9207后 42
37
二級除鹽系統(tǒng) D9204出水 17
(2) 再生劑燒堿溶液中含有雜質(zhì)NaClO3和Fe2O3。它們生成高鐵酸鹽(如FeO42-)。高鐵酸鹽隨堿液進(jìn)入陰床后，因PH值降低，發(fā)生分解反應(yīng)：
2FeO42-+10H+→2Fe3++3/2O2+5H2O
Fe3+進(jìn)一步形成Fe(OH)3，附著在陰樹脂顆粒表面上，造成鐵的污染。
(3) H2SO4溶液作為陽離子交換樹脂的再生劑，其除鐵效果比較低。在再生時樹脂內(nèi)的鐵很難與H+交換而得以洗脫。這樣，樹脂內(nèi)的鐵積累愈來愈多，從而影響樹脂的交換能力。
3、樹脂鐵污染的處理
已經(jīng)受到鐵污染的樹脂，采用5%-10%的鹽酸進(jìn)行浸泡處理。
(1) 樹脂失效后，交換器排水?；齑矘渲Ш?，正常再生至陰、陽樹脂分開，分別轉(zhuǎn)移至陰、陽離子再生器中。
(2) 向各交換器或再生器中投加5%-10%的鹽酸，鹽酸液面在樹脂表面以上20-30cm左右。
(3) 浸泡5-10min后，從各交換器或再生器底部進(jìn)壓縮空氣進(jìn)行擦洗，然后繼續(xù)浸泡，30min后，在進(jìn)行擦洗、浸泡。上述過程重復(fù)多次，直至浸泡液的酸度、鐵含量基本不變?yōu)橹埂?
(4) 對陽樹脂用一定濃度的H2SO4進(jìn)行正常再生，進(jìn)酸直至陽離子交換器或再生器進(jìn)出口酸濃度相等;對陰雙層床先進(jìn)行反洗分層，將弱堿陰樹脂和強堿陰樹脂分開，用精制水置換30min，然后用一定濃度的NaOH堿液進(jìn)行正常再生，進(jìn)堿直至陰雙層床進(jìn)出口堿濃度相等;對混床陰樹脂先用精制水沖洗30min左右，然后用一定濃度的NaOH堿液進(jìn)行正常再生，進(jìn)堿直至陰離子再生器進(jìn)出口堿濃度相等。
(5) 按再生程序繼續(xù)進(jìn)行再生
4、樹脂鐵污染的預(yù)防
(1) 做好原水預(yù)處理工作。在保證澄清池出水水質(zhì)的情況下，盡可能降低FeCl3混凝劑的用量，防止鐵鹽后移，嚴(yán)格控制無煙煤石英砂過濾器的出水濁度。
(2) 嚴(yán)格控制再生劑燒堿溶液中NaClO3和Fe2O3的含量。
(3) 所有回收的冷凝液必須經(jīng)過氰綸棉除鐵過濾器后，再進(jìn)入樹脂床層進(jìn)行處理。在資金允許的情況下，可以考慮將氰綸棉除鐵過濾器改乘磁力除鐵過濾器，提高除鐵效率。
(4) 弱陽離子交換器每次再生時，先用無煙煤石英砂過濾器出水以8m/h流速對樹脂床進(jìn)行逆流反洗，直至出水清澈，以洗脫樹脂表面附著的礬花。強陽離子交換器、陰雙層床每隔一定的周期，對床層進(jìn)行大反洗，流速以樹脂不從反洗水出口跑出為宜。
(5) 混床每次再生前，采用0.1Mpa的壓縮空氣以約22m/h的氣速從混床底部對樹脂進(jìn)行擦洗，然后用一級脫鹽水沖洗，反復(fù)數(shù)次，直至混床出水清澈，以洗脫樹脂表面附著的鐵。
5、效果
1999年5月，混床再生后沖洗時，電導(dǎo)率下降速度很慢，而且混床大約運行一天后，電導(dǎo)率經(jīng)常超過工藝要求的范圍，一般在0.4-0μS/cm，嚴(yán)重影響鍋爐補充水的質(zhì)量，對鍋爐的安全運行帶來危害。1999年9月，對混床陰、陽樹脂取樣分析鐵含量，分別為24mg/g樹脂、25.6mg/g樹脂，數(shù)據(jù)說明樹脂已受到嚴(yán)重鐵污染。
采取5%-10%鹽酸對陰、陽樹脂浸泡處理后，混床再生后沖洗時，電導(dǎo)率迅速降至0.4μS/cm以下?；齑策\行時電導(dǎo)率也≤0.4μS/cm，運行周期由處理前的一天左右恢復(fù)到正常的七至八天。同時采取了上述預(yù)防措施，從1999年10月至今，混床運行情況很好，出水質(zhì)量一直在工藝要求的范圍內(nèi)，保證了鍋爐的安全運行。
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