在线监测变色阳树脂在废水处理中的应用研究

在线监测变色阳树脂在废水处理中的应用研究

变色数脂可以用来监测阳床或阴床出水，在阳床或阴床临近失效时及时指示失效点，是在线监测仪表直观和有效的补充。具有稳定可靠、使用简便、不污染水质的优点。

变色阳树脂是一种带有指示剂的阳离子交换树脂，出厂型为氢型，通过变色阳树脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各种阳离子时，即与树脂携带的H+发生交换，树脂层开始失效，失效层颜色明显改变，指示水中有阳离子泄露。H+型时为墨绿色，Na+型时为玫瑰红色，产品色差十分明显。同时还具有良好的交换容量和物理稳定性。

       变色阳树脂一般用在火电厂凝结水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+电导仪前，将水中带入的游离氨除去，并将所有的阳离子全部转化为H+离子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏进入凝结水而电导仪显示值反倒降低的现象发生。

   变色阳树脂与H+电导仪联合使用，用于监测凝汽器泄漏量是否超标，决定凝结水是否需要处理，监测给水、蒸汽水质品质是否满足标准要求。是火力发电厂化学监督重要和为倚重的化学表计。

变色树脂使用范围：监测和控制给水、凝结水和蒸汽的氢电导率，是保证水汽质量，控制火电厂水汽系统腐蚀结垢的重要手段。 

由于水汽中氨的浓度、取样流速经常变化，加上机组启停等原因，难以判断H型交换柱何时失效。H型交换柱失效初期，由于少量铵离子穿透，使氢电导率测量值偏低；当H型交换柱*失效，大量铵离子透过，氢电导率测量值又偏高。因此，当交换柱失效后引起氢电导率变化时，难以及时判断是水质恶化还是交换柱失效。目前国外采取的解决办法是采用变色阳离子交换树脂，失效层与未失效层颜色不同，可以在H型交换柱失效前及时进行再生处理，可以及时发现水质恶化问题并及时采取解决措施。 

变色树脂使用方法： 

购买的变色树脂是未处理的Na型树脂，必须经过以下方式处理才可以使用： 

（1）将树脂放入容器中，以除盐水清洗2～3遍，至水清澈；如果树脂变干，则清洗前需要加入10%NaCl溶液浸泡2小时，以防止树脂因急剧膨胀而破裂。 

（2）将清洗干净的树脂装入实际交换柱中，以不少于10倍树脂体积的5%HCl再生液动态逆流再生（与交换柱运行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h，保证再生液与树脂接触时间不小于30min； 

（3）再生液进完后以除盐水按交换柱运行水流方向大流量冲洗交换柱（冲洗流速10m/h～20m/h），冲洗时间不低于12h； 

（4）再生完毕、清洗干净的氢交换柱可装入实际系统进行氢电导率的测定。 

（5）失效的变色树脂氢型交换柱可直接进行再生处理，再生步骤同(2)~(4)。 

变色树脂的储存:需要长期储存的树脂，应再生成氢型树脂后储存。 

在线监测变色阳树脂在废水处理中的应用研究
                 

　　离子交换树脂是一种在交联聚合物结构中含有离子交换基团的功能高分子材料。树脂不溶于酸、碱溶液及各种有机溶剂。结构上属于既不溶解、也不熔融的多孔性固体高分子物质。

离子交换树脂

　　1、处理含汞废水

　　含汞废水是危害大的 产业 废水，离子交换树脂法适用于处理浓度低而排放量大、含有毒金属的废水。配合硫化钠明矾化学凝聚沉淀法作为二级处理，对低浓度含汞废水可达到排放标准。

　　明矾化学凝聚沉淀法处理红汞生产中产生的含汞废水。由于含汞废水成分复杂，存在多种形态的汞化合物(有机汞、无机汞)、金属汞以及其他有机物和离子，对酸化pH值和硫化钠量不易控制，会使硫化汞形成整合物溶解，处理后废水中汞浓度仍达0.05～0.5mg/L，很难达到排放标准。为了探索技术上、经济上公道的治理途径。并选用了离子交换树脂法。经过近两年来的运行表明：(1)用树脂交换法除汞作为化学法的二级处理系统，能保证达到排放标准，且能实现封闭循环、连续稳定的运行，排放的废水可作为冷却水加以回用。(2)进步了生产能力，单位产品的本钱降低，节约了治理用度。(3)应用树脂交换法还能对废水起到脱色作用，处理的水清楚透明。失效后的树脂不再回收，作为汞废渣回收汞，防止了二次污染。因此,应用离子交换法处理低浓度含汞废水，有明显的社会效益和经济效益。

离子交换树脂

　　2、处理含铜废水

　　产业排放废水如有色冶炼、电镀、化工、印染等行业的废水中常含有铜。利用离子交换树脂可以有效地除往废水中的Cu2+，以达到高度净化,并有利于资源的再生。张剑波等选用多种大孔强酸型离子交换树脂用于吸附浓集含有机物废水中的铜离子。通过测定各种树脂对铜离子的往除率、不同铜离子浓度和溶液pH值对往除率的影响，以及各树脂再生性能的比较，表明"争光"树脂、"强酸1号"树脂与PK208树脂有为突出的性能，效果明显优于其它几种树脂：其离子交换性能稳定，有良好的再生性。同时，对Cu2+的吸附往除能力*可达到要求，净化后的水中Cu2+浓度低于0.1mg/L，可用于含铜废水的净化处理。

离子交换树脂

　　3、处理含钼废水

　　上世纪60年代末期就有关于采用离子交换法从产业废水中回收钼的报导。迄今为止，离子交换法仍然是治理含钼废水的主要方法。在研究低价钼酸聚合物的201×7强碱阴离子交换树脂上的吸附机理后指出：低价钼酸聚合物与树脂的交换速度较钼酸盐慢得多。究其原因。以为低价钼酸聚合物主要以六聚合物与树脂交换，而钼酸盐以四聚合物被吸附。且凝胶型树脂的孔径很小，故低价钼酸聚合物在树脂中的扩散阻力较大，导致交换速度较低。尽管低价钼酸聚合物在树脂上的吸附速度较慢，但钼盐占据着树脂上的交换位置，与树脂键合得更牢固，比吸附有钼酸盐的树脂更难解吸。只有用氧化剂(1mol/LHNO3)氧化后才能较快地解吸。由于在酸性条件下，Mo(VI)易被还原剂还原为低价钼，而低价钼酸聚合物不仅不易与树脂进行交换，而且洗脱也比较麻烦。因此，应先除往待处理的含钼废水中的还原剂，其pH值好调整到大于7。