离子交换树脂铁中毒原因及检验方法介绍

        日期:2014年8月20日

                离子交换树脂表面被铁化物覆盖或树脂内部的交换孔道被铁杂质等堵塞,使树脂的工作交换容量和再生交换容量明显降低,但树脂结构无变化,这种现象叫树脂的铁“中毒”。

                离子交换树脂具有化学稳定性好,机械强度高,交换能力大等优点,因而在电站锅炉、工业锅炉用水处理及除盐水、纯净水的生产中,得到了广泛应用。

                离子交换树脂在使用过程中,由于受到有害杂质(如铁化物、有机物等)的污染,就会发生树脂“中毒”事故。如果不及时采取合理措施使其复苏,就有可能造成树脂失效,甚至报废。树脂“中毒”以铁“中毒”现象最为常见。  

                下面,是对这种树脂铁“中毒”事故的处理方法及预防措施。   

        1 污染原因分析   

        造成树脂铁“中毒”的原因主要有下面几个方面:   

        ①水源是含铁量高的地下水或被铁污染的地表水;   

        ②进水管道或交换器内部被腐蚀产生了铁化物;   

        ③再生剂中含有铁杂质;   

        ④水中含有大分子有机物。   

                阳树脂的铁“中毒”一般只发生在以食盐为再生剂的软化水过程中,主要有两种情况,一种是当铁以胶态或悬浮铁化物的形式进入钠离子交换器后,被树脂吸附,并在树脂表面形成一层铁化物的覆盖层,阻止了水中的离子与树脂进行有效接触;另一种是铁以Fe2+形式进入交换器,与树脂进行交换反应,使Fe2+占据在交换位置上,因Fe2+很容易被氧化成高价铁化物,沉积在树脂内部,堵塞了交换孔道。   

                阴树脂发生铁中毒的主要原因也有以下两种:一是再生阴树脂的碱纯度达不到规定标准,特别是液态碱中含有铁的化合物较多时,更容易使阴树脂中毒;二是水中含有大分子有机物时,容易与铁形成螯合物(即有机铁),它可以与强碱性阴树脂进行交换反应,集结在交换基团的位置上,堵塞树脂的交换孔道,使交换容量和再生容量下降,再生效率降低,再生剂与清洗水耗量增加,进一步导致树脂铁“中毒”。   

        2 污染鉴别方法   

        2.1 外观颜色鉴别   发生铁中毒的树脂从外观上看,颜色由透明的黄色(阳树脂)或乳白色(阴树脂)明显变深,严重者甚至呈黑色。   

        2.2 试验鉴别   通过测定水的含铁量来判定树脂铁中毒的程度,

        这是一种较为准确的方法。

        方法如下:   将中毒树脂用清水洗净,浸泡在10%的食盐水中再生约30min,倾去盐水再用蒸馏水(或除盐水)洗涤2~3次,从中取出一部分树脂放入试管或玻璃瓶中,随后加入6mol/L的盐酸(体积约为树脂的2倍),盖严振荡15min后,然后取出酸液注入另一洁净试管中,滴入饱和的亚铁氰化钾溶液,从试液生成普鲁士蓝的颜色深浅(由淡蓝色至棕黑色),可以判断树脂铁“中毒”的程度。

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