离子交换-树脂部分

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1、西 安 热 工 研 究 院王 广 珠 国 产 离 子 交 换 树 脂 的 分 类国 产 离 子 交 换 树 脂 命 名 法 则 及 型 号 离 子 交 换 树 脂 品 种 很 多 ， 因 其 原 料 、 制 法 和 用 途 不 同 ， 分类 方 法 各 异 。 主 要 分 类 方 法 下 ：1.按 功 能 基 类 别 分 ： a. 强 酸 性 阳 离 子 交 换 树 脂 ， 其 功 能 基 为 ： 磺 酸 基 R-SO3H b. 弱 酸 性 阳 离 子 交 换 树 脂 ， 其 功 能 基 为 ： 羧 酸 基 R-COOH， 磷 酸 基 R-CHPO(OH)2 c. 强 碱 性 阴 离 子 交

2、换 树 脂 ， 有 两 种 功 能 基 ： 型 强 碱 基 团 R-CH2(CH3)3OH (季 胺 基 ) 型 强 碱 基 团 R-CH2N(CH3)2(C2H4OH)OH(季 胺 基 )； d. 弱 碱 性 阴 离 子 交 换 树 脂 ， 其 功 能 基 有 ： 伯 胺 基 R-CH 2NH2 仲 胺 基 R-CH2NHCH3 叔 胺 基 R-CH2(CH3) 2.按 结 构 类 型 分 ： a. 凝 胶 型 ： 包 括 均 孔 树 脂 及 多 次 聚 合 的 树 脂 ； b. 大 孔 型 这 两 种 树 脂 的 差 别 在 于 前 者 无 物 理 孔 ， 后 者 有 物 理 孔 。3.按

3、 聚 合 物 单 体 分 ： a.苯 乙 稀 系 ： 此 系 是 以 苯 乙 稀 作 为 主 要 原 料 的 各 种 树 脂 ； b.丙 稀 酸 系 ： 此 系 是 以 丙 稀 酸 衍 生 物 作 为 主 要 原 料 的 各 种 树脂 ； c.酚 醛 系 ： 此 系 是 以 苯 酚 和 醛 作 为 主 要 原 料 的 各 种 树 脂 ； d.环 氧 系 ： 此 系 是 以 环 氧 氯 丙 烷 和 各 种 胺 为 主 要 原 料 的 各 种树 脂 ； e.乙 烯 吡 啶 系 ： 此 系 是 以 乙 烯 吡 啶 作 为 主 要 原 料 的 各 种 树 脂 。 4.按 用 途 分 ： a.工 业 级

4、 指 供 一 般 工 业 用 的 树 脂 ； b.食 品 级 指 供 食 品 工 业 用 的 树 脂 ， 这 种 树 脂 要 经 过 特 殊 处理 以 防 止 污 染 食 品 ； c.分 析 级 指 供 化 学 分 析 用 的 树 脂 ， 这 种 树 脂 要 经 过 某 种 处理 ， 使 杂 质 含 量 符 合 分 析 要 求 ； d.核 等 级 指 供 核 工 业 用 的 树 脂 ， 这 种 树 脂 要 经 过 某 种 处 理 ，以 提 高 树 脂 耐 辐 射 性 并 降 所 不 应 有 的 杂 质 ； e.层 床 专 用 指 用 于 双 层 床 、 三 层 床 、 混 床 、 浮 床 的

5、树 脂 ，其 密 度 和 粒 度 均 有 特 殊 要 求 。 1983年 我 国 颁 布 了 离 子 交 换 树 脂 分 类 、 命 名 及 型 号 GB1631-83国 家 标 准 ， 该 标 准 的 命 名 原 则 为 ： 离 子 交 换 树 脂 的 全 名 称 由 分 类 、 骨 架 (或 基 团 )名 称 、 基 本 名 称排 列 组 成 。 离 子 交 换 树 脂 的 型 态 分 凝 胶 型 和 大 孔 型 两 种 。 凡 具 有 物 理 孔结 构 的 称 大 孔 型 树 脂 ， 在 全 名 称 前 加 “ 大 孔 ” 两 个 字 。 基 本 名 称 ： 离 子 交 换 树 脂 ，

6、分 类 属 酸 性 的 ， 应 在 基 本 名 称 加“ 阳 ” 字 ； 分 类 属 碱 性 的 ， 应 在 基 本 名 称 加 “ 阴 ” 字 ； 根 据 以 上 原 则 来 称 谓 水 处 理 常 用 的 四 种 离 子 交 换 树 脂 的 全 名称 为 ： 强 酸 性 苯 乙 烯 系 阳 离 子 交 换 树 脂 ， 弱 酸 性 丙 烯 酸 系 阳 离 子交 换 树 脂 ， 强 碱 性 苯 乙 烯 系 阴 离 子 交 换 树 脂 ， 弱 碱 性 苯 乙 烯 系 阴离 子 交 换 树 脂 。 为 了 区 别 同 一 类 离 子 交 换 树 脂 中 的 不 同 品 种 ， 在 全 名 称 前

7、必须 有 型 号 。 这 种 型 号 主 要 以 三 位 阿 拉 伯 数 字 组 成 ， 左 第 一 位 数 字代 表 产 品 的 分 类 ， 第 二 位 数 字 代 表 骨 架 的 差 异 (代 号 见 表 1.1 和 表1.2)， 第 三 位 数 字 为 顺 序 号 ， 用 以 区 别 基 团 、 交 联 剂 等 的 差 异 。表 1.1 分 类 代 号 (左 第 一 位 数 字 ) 表 1.2 骨 架 代 号 (左 第 二 位 数 字 ) 代 号 0 1 2 3 4 5 6分 类 名 称 强 酸 弱 酸 强 碱 弱 碱 螯 合 两 性 氧 化 还 原代 号 0 1 2 3 4 5 6分

8、类 名 称 苯 乙 烯 丙 烯 酸 酚 醛 环 氧 乙 烯 吡 啶 脲 醛 氯 乙 烯 大 孔 树 脂 在 型 号 前 加 “ D”表 示 ； 凝 胶 型 离 子 交 换 树 脂 的 交 联 度 可 在 型 号 后 用 “ ”号 联接 阿 拉 伯 数 字 表 示 。 如 遇 到 二 次 聚 合 或 交 联 度 不 清 楚 时 ， 可采 用 近 似 值 表 示 或 不 予 表 示 。 型 号 图 解 ： * * * * D * * * 交 联 度 数 值 连 接 符 号 顺 序 号 顺 序 号 骨 架 代 号 骨 架 代 号 分 类 代 号 分 类 代 号 大 孔 型 代 号 对 于 专 用 树

9、 脂 ， 可 在 树 脂 型 号 后 加 设 备 要 求 的 符 号 ， 在 水处 理 中 浮 床 、 层 床 、 混 床 等 专 用 树 脂 在 其 型 号 后 分 别 加 有 FC、SC、 MB符 号 ， 见 表 1.3。表 1.3 树 脂 专 用 符 号用 途 Amberlite标 号 Lewatit标 号 电 力 行 业 标 准 层 床 用 Stratebed(前 置 ) ST(后 置 ) SC(后 置 ) 混 床 用 MB(前 置 ) MB(后 置 ) MB(后 置 ) 高 流 速 浮 动 床 FC三 层 床 TR 第 二 节 离 子 交 换 树 脂 的 有 关 性 能l 离 子 交

10、 换 树 脂 的 物 理 性 能l 离 子 交 换 树 脂 的 化 学 性 能l 离 子 交 换 树 脂 的 质 量 标 准l 离 子 交 换 树 脂 工 艺 性 能l 使 用 离 子 交 换 树 脂 应 注 意 的 事 项 离 子 交 换 树 脂 的 物 理 性 能l 外 观 ： 离 子 交 换 树 脂 的 外 观 包 括 ： 颗 粒的 形 状 、 颜 色 、 完 整 性 以 及 树 脂 中 的 异样 颗 粒 和 杂 质 等 水 溶 性 浸 出 物l 浸 出 物 的 性 质 一 般 表 现 如 下 ：（ 1） 阴 离 子 交 换 树 脂 的 浸 出 物 呈 阳 离 子 性 质 ，其 中 主

11、要 有 胺 类 。（ 2） 强 酸 性 阳 离 子 交 换 树 脂 的 浸 出 物 为 低 分 子磺 酸 盐 ， 这 已 为 色 谱 法 测 定 （ 浸 出 物 的 氧 化物 是 硫 酸 根 ） 所 证 明 。 低 分 子 硫 酸 盐 可 溶 于水 中 ， 不 断 从 阳 树 脂 中 释 放 出 来 ， 它 会 污 染阴 树 脂 ， 因 此 必 须 控 制 浸 出 物 的 含 量 。 含 水 量 密 度l 离 子 交 换 树 脂 的 密 度 分 为 湿 真 密 度 、 湿 视 密度 和 装 载 密 度 。l 湿 真 密 度 ： 是 指 单 位 真 体 积 湿 态 离 子 交 换 树脂 的 质

12、量 （ 单 位 g/ml） 。 湿 视 密 度 是 指 单 位视 体 积 湿 态 离 子 交 换 树 脂 的 质 量 （ 单 位g/ml） 。 装 载 密 度 是 指 容 器 中 树 脂 颗 粒 经 水力 反 洗 自 然 沉 降 后 单 位 树 脂 体 积 湿 态 离 子 交换 树 脂 的 质 量 （ 单 位 g/ml） 。l 湿 态 离 子 交 换 树 脂 ： 是 指 吸 收 了 平 衡 水 量 并除 去 外 部 游 离 水 分 后 的 树 脂 。 粒 度 和 粒 度 分 布 机 械 性 能l 离 子 交 换 树 脂 的 机 械 性 能 （ 即 保 持 颗 粒 的 完整 性 ） ， 是 十

13、分 重 要 的 性 能 。 在 使 用 中 ， 如果 树 脂 颗 粒 不 能 保 持 其 完 整 性 ， 发 生 破 裂 或破 碎 ， 会 给 使 用 带 来 困 难 。 主 要 表 现 为 ： 破碎 树 脂 在 反 洗 时 排 出 、 细 末 漏 过 通 流 部 分 进入 后 续 设 备 ， 结 果 导 致 树 脂 层 高 下 降 、 交 换容 量 降 低 、 水 流 阻 力 增 加 、 污 染 后 续 设 备 中的 树 脂 、 系 统 出 水 水 质 下 降 、 进 入 高 温 系 统污 染 水 汽 品 质 等 。 所 以 应 对 树 脂 的 机 械 性 能或 物 理 强 度 有 一 定

14、要 求 。 17 不 可 逆 膨 胀 转 型 膨 胀 耐 热 性 与 抗 氧 化 性 离 子 交 换 树 脂 的 化 学 性 能l 交 换 容 量l 阳 离 子 交 换 树 脂 交 换 容 量l 阴 离 子 交 换 树 脂 交 换 容 量l 离 子 交 换 的 选 择 性 交 换 容 量l 质 量 全 交 换 容 量 阳 离 子 交 换 树 脂 交 换 容 量l常 用 强 酸 阳 树 脂 交 换 容 量 测 定 包 括测 定 全 交 换 容 量 及 基 团 交 换 容 量 ，而 常 用 弱 酸 树 脂 只 测 定 全 交 换 容 量即 是 弱 酸 基 团 容 量 。 阴 离 子 交 换 树 脂

15、 交 换 容 量l 阴 离 子 交 换 树 脂 交 换 容 量 测 定 包 括 对 强碱 性 和 弱 碱 性 两 种 阴 树 脂 的 全 交 换 容 量 、强 碱 基 团 及 弱 碱 基 团 容 量 的 测 定 。 25 l 我 国 离 子 交 换 树 脂 的 质 量 标 准 ：l 国 家 标 准l 电 力 行 业 标 准l 化 工 行 业 标 准l 中 石 化 行 业 标 准l 企 业 标 准 离 子 交 换 树 脂 工 艺 性 能l 工 作 交 换 容 量 l 工 作 交 换 容 量 是 指 在 一 定 条 件 下 ， 一 个 交 换 周 期 中 单位 体 积 树 脂 实 现 的 离 子

16、交 换 量 ， 即 从 再 生 型 离 子 交 换基 团 变 为 失 效 型 基 团 的 量 。 它 可 以 用 下 式 计 算 ：l q工 = q v (R初 R残 )l 式 中 ： q工 树 脂 工 作 交 换 容 量 ， mmol/L；l q v树 脂 体 积 全 交 换 容 量 ， mmol/L；l R初 整 个 树 脂 层 平 均 初 始 再 生 度 ； l R残 整 个 树 脂 层 平 均 残 余 再 生 度 。 影 响 工 作 交 换 容 量 的 因 素l 影 响 R初 的 因 素 l 它 包 括 水 源 的 成 分 、 杂 质 浓 度 、 温 度 、 流 速 及 对 出 水水

17、质 要 求 、 树 脂 层 高 度 、 运 行 方 式 、 设 备 结 构 的 合 理性 等 。l 影 响 R残 的 因 素 l 水 中 离 子 总 量 、 组 成 、 运 行 流 速 、 运 行 水 温 、l 树 脂 层 高 度 ： 树 脂 层 高 度 越 大 ， 工 作 交 换 容 量 就 越大 。 l 树 脂 的 性 质 ： 除 了 树 脂 层 高 度 以 外 ， 上 述 的 每 一 项都 和 树 脂 本 身 的 性 质 有 关 ， 它 包 括 树 脂 的 体 积 全 交 换容 量 、 选 择 性 系 数 和 动 力 学 性 质 （ 这 些 均 已 在 前 面 作过 介 绍 ） l 再

18、生 剂 耗 、 比 耗l 树 脂 失 效 后 ， 用 相 应 的 盐 、 酸 或 碱 再 生 以 恢 复 其 工 作 能 力 。 一 般 用 再生 剂 耗 （ 通 常 分 别 称 为 盐 耗 、 酸 耗 或 碱 耗 ） 、 比 耗 来 衡 量 树 脂 再 生 能力 。 耗 用 再 生 剂 量 (M)为 ：l M = c V d (2-8)l 式 中 ： d 再 生 剂 溶 液 密 度 ， kg/m3。l 再 生 剂 耗 的 公 式 为 ：l R=M/(QI+VR) (2-9)l 式 中 ： R 再 生 剂 耗 ， g/mol；l M 周 期 再 生 剂 用 量 ， g；l q 工 工 作 交

19、换 容 量 ， mol/m3l VR 树 脂 体 积 ， m3。l 比 耗 的 计 算 公 式 为 ：l Ro = R/Mo (2-10)l 式 中 ： Ro 比 耗 ， mol/ mol （ 或 无 量 纲 ） ；l R 再 生 剂 耗 ， g/mol；l Mo 再 生 剂 摩 尔 质 量 数 ， g/mol。 l 自 用 水 率l 自 用 水 率 计 算 公 式 如 下 ：l RW=(W1+W2+W3+W4)/QT* 100%l 式 中 ： RW树 脂 自 用 水 率 ， %；l W1配 制 再 生 液 用 水 量 ， m3；l W2置 换 用 水 量 ， m3；l W3清 洗 用 水 量

20、 ， m3；l W4反 洗 用 水 量 ， m3；l QT周 期 制 水 量 ， m3。 长 期 停 用 ， 必 须 考 虑 有 适 当 的 保 护 措施 防 止 树 脂 失 水 和 受 冻 ， 还 要 防 止 树 脂发 霉 和 细 菌 繁 殖 定 期 检 查 离 子 交 换 树 脂 ， 可 以 了 解 设备 工 作 性 能 下 降 的 趋 势 和 制 水 量 减 少 、出 水 质 量 变 差 的 原 因 ， 还 可 以 预 测 树 脂的 寿 命 ， 确 定 树 脂 是 否 需 要 复 苏 的 方 法 l 离 子 交 换 树 脂 的 分 离l 根 据 不 同 树 脂 可 以 采 用 各 种 浓

21、 度 的 酸 、 碱 或盐 溶 液 作 为 浮 选 介 质 ， 使 分 离 后 的 树 脂 易 于再 生 ， 特 别 要 指 出 ， 被 铁 严 重 污 染 的 强 碱 阴树 脂 也 可 能 沉 于 饱 和 氯 化 钠 溶 液 的 底 部 ， 此时 应 先 用 浓 盐 酸 （ 加 温 ） 处 理 后 再 用 饱 和 盐水 使 之 与 阳 树 脂 分 离 。l 动 态 连 续 分 离 效 果 比 静 态 分 离 效 果 好 得 多 离 子 交 换 设 备 运 行 中 出 现 的 问 题离 子 交 换 设 备 运 行 中 出 现 的 问 题 一 般 表 现 为 ： 设 备 出 力 降 低 ， 出

22、水 质 量 恶化 或 运 行 经 济 指 标 下 降 。 设 备 出 现 上 述 问 题 后 ， 首 先 应 检 查 水 质 的 测 定 方 法 和 结 果 是 否 正 确 ，以 及 运 行 、 再 生 操 作 中 是 否 发 生 异 常 现 象 ， 以 确 定 这 种 现 象 是 偶 然 发 生 还是 稳 定 的 出 现 。 偶 然 的 失 误 ， 其 现 象 时 隐 时 现 ， 没 有 明 显 的 规 律 ， 需 要 再细 致 进 行 观 察 才 能 查 出 原 因 。 本 文 主 要 针 对 稳 定 出 现 的 问 题 进 行 分 析 ， 并提 出 判 断 方 法 。 离 子 交 换 器

23、 投 入 运 行 ， 13月 内 应 进 行 启 动 调 整 试 验 ， 6个 月 内 应 进 行运 行 调 整 试 验 ， 以 确 定 正 常 运 行 工 况 下 的 出 水 质 量 、 设 备 出 力 、 水 流 阻 力 、再 生 剂 耗 量 、 自 用 水 率 以 及 再 生 条 件 ， 作 为 设 备 检 查 的 依 据 。 明 显 偏 离 上述 指 标 并 经 常 出 现 时 ， 可 以 认 为 该 设 备 发 生 了 故 障 。 出 水 质 量 是 衡 量 化 学 除 盐 设 备 运 行 工 况 的 主 要 指 标 。 出 水质 量 恶 化 是 指 运 行 周 期 中 间 ， 除

24、盐 水 的 电 导 率 和 SiO2含 量 明 显高 于 调 试 结 果 ， 不 论 其 水 质 指 标 是 否 合 格 ， 都 可 认 为 是 发 生 了出 水 水 质 恶 化 现 象 。 当 除 盐 水 的 电 导 率 和 SiO2含 量 明 显 增 高 时 ， 为 确 定 发 生 问题 的 原 因 ， 需 要 测 定 除 盐 水 的 pH值 ， 根 据 测 定 结 果 ， 按 图 2-1查 找 发 生 问 题 的 意 义 。 出 水 水 质电 导 率 不 合 格阴 床 故 障 出 水 pH 9再 生 无 效再 生 无 效恢 复 再 生 恢 复 再 生电 导 率 合 格SiO 2不 合 格

25、 阳 床 故 障出 水 pH 4 碱液加温不够 碱液质量恶化 阴床再生系统故障 阴床设备故障 漏入除盐水系统 酸再生液或除碳器水 阴床再生剂量不足 阴床再生操作不当 阴床树脂性能劣化 阳床再生剂量不足 阳床再生操作不当 阳床树脂性能劣化 阳床树脂流失 阳床再生系统故障 阳床设备故障 碱再生液漏入除盐水系统阴床树脂流失 阴床再生系统故障 阴床设备故障图 2-1 除 盐 设 备 出 水 质 量 故 障 判 断 除 盐 设 备 出 力 的 降 低 可 以 分 别 表 现 为 周 期 交 换 离 子 量 的 降 低和 单 位 时 间 制 水 量 的 降 低 。 周 期 制 水 量 的 增 减 与 原

26、水 中 离 子 含 量有 直 接 关 系 ， 当 使 用 原 水 水 质 多 变 的 地 表 水 或 多 个 水 源 时 ， 尤 其应 注 意 原 水 水 质 对 周 期 制 水 量 的 影 响 。 单 位 时 间 制 水 量 的 降 低 一般 是 离 子 交 换 设 备 水 流 阻 力 过 大 的 结 果 ， 应 及 时 检 查 交 换 器 内 部的 进 、 出 水 的 布 水 装 置 和 树 脂 层 是 否 发 生 偏 斜 或 污 堵 ， 并 及 时 予以 消 除 。 当 除 盐 设 备 发 生 故 障 时 ， 首 先 表 现 为 周 期 制 水 量 的 降 低 ， 然后 才 是 出 水

27、水 质 的 恶 化 。 串 联 方 式 除 盐 系 统 可 以 根 据 失 效 使 除 盐水 的 指 标 确 定 交 换 量 降 低 的 交 换 器 。 失 效 时 ， 出 水 SiO2含 量 增 加 ，电 导 率 变 化 不 大 者 为 阴 床 失 效 ； 电 导 率 增 加 ， SiO2含 量 变 化 不 大 者为 阳 床 失 效 。 并 联 式 除 盐 系 统 （ 母 管 式 ） 应 根 据 每 台 设 备 的 周 期制 水 量 与 原 水 水 质 计 算 设 备 的 周 期 交 换 量 ， 发 现 周 期 交 换 量 明 显降 低 ， 可 以 认 为 该 设 备 发 生 了 故 障 。

28、 发 现 阳 床 （ 或 阴 床 ） 出 力 降 低 时 ， 可 按 照 图 2-2除 盐 设 备 出 力降 低 故 障 判 断 、 查 找 可 能 的 原 因 。 阳 床 周 期 交 换 量 降 低 提 高 再 生 剂 用 量 阴 床 周 期 交 换 量 降 低 提 高 再 生 剂 用 量无 明 显 效 果 恢 复 正 常树脂流失 阳床设备故障 树脂性能劣化 需要调整再生工况 再生剂质量差 再生系统故障 再生操作故障 无 明 显 效 果 恢 复 正 常需要调整再生工况 再生剂质量差 再生系统故障 再生操作故障除碳器效率低 树脂流失 树脂性能劣化 阴床设备故障 图 2-2 除 盐 设 备 出

29、力 降 低 故 障 的 判 断 运 行 经 济 指 标 的 降 低 主 要 是 再 生 剂 的 比 耗 明 显 超 过 正 常再 生 比 耗 。 造 成 离 子 交 换 器 再 生 剂 比 耗 高 的 主 要 原 因 有 ：a. 树 脂 性 能 劣 化 ；b. 再 生 剂 质 量 差 ；c. 树 脂 流 失 ；d. 交 换 器 内 再 生 液 分 配 装 置 损 坏 ；e. 再 生 操 作 不 当 ；f. 原 水 水 质 明 显 变 化 。 造 成 树 脂 破 损 的 原 因 ， 有 制 造 质 量 问 题 ， 也 有 运 行 问 题 。有 的 树 脂 出 厂 时 机 械 强 度 比 较 差

30、， 因 而 使 用 时 严 重 破 损 。 所 以 ，如 何 从 制 造 上 进 一 步 提 高 树 脂 的 机 械 强 度 是 一 个 问 题 。 属 于 运行 方 面 的 问 题 如 下 ：1. 树 脂 保 存 不 当 出 厂 的 树 脂 含 有 较 高 的 水 分 。 如 果 在 0 以 下 储 存 时 ， 树脂 中 的 水 会 结 成 冰 ， 使 树 脂 体 积 增 大 ， 造 成 树 脂 崩 裂 。 某 厂 树脂 储 存 于 室 外 ， 由 于 冻 结 而 使 树 脂 崩 裂 。 在 显 微 镜 下 观 察 ， 绝大 多 数 树 脂 均 为 裂 球 ， 使 用 后 破 碎 严 重 。

31、 某 厂 设 备 运 行 不 正 常 又 漏 水 ， 使 树 脂 忽 干 忽 湿 。 由 于 干 湿变 化 ， 引 起 树 脂 颗 粒 体 积 收 缩 、 膨 胀 ， 从 而 使 树 脂 机 械 强 度 显著 降 低 ， 破 碎 严 重 ， 造 成 树 脂 层 阻 力 增 大 ， 影 响 力 设 备 出 力 。 某 厂 树 脂 在 室 外 保 存 五 年 ， 使 强 碱 阴 树 脂 的 中 性 盐 分 解 容量 从 1100克 当 量 /米 3降 低 到 640克 当 量 /米 3。 在 如 某 厂 设 备 中 的树 脂 ， 卸 出 后 在 露 天 放 置 了 半 年 。 使 用 时 出 水

32、质 量 比 过 去 下 降 ，阴 床 出 口 硅 酸 根 从 10微 克 /升 20微 克 /升 增 加 值 50微 克 /升 70微克 /升 。 2. 运 行 流 速 过 高 ： 在 使 用 凝 胶 型 树 脂 时 ， 过 高 的 运 行 流 速 会 加 速 树 脂 的 破 损 。如 某 厂 混 床 运 行 流 速 120米 /时 左 右 ， 树 脂 破 损 严 重 。 一 年 内 树脂 大 多 呈 粉 末 。 由 于 树 脂 破 碎 ， 混 床 进 出 口 压 差 高 达 6公 斤 /厘米 2， 以 致 造 成 中 排 装 置 损 坏 。3. 排 水 装 置 存 在 缺 陷 ： 由 于 排

33、 水 装 置 缺 陷 ， 造 成 树 脂 大 量 流 失 。 这 样 的 事 例 ， 在不 少 厂 均 发 生 过 。 排 水 装 置 存 在 的 缺 陷 ， 包 括 排 水 帽 损 坏 ； 两块 多 孔 板 之 间 密 封 不 言 ； 滤 网 被 焊 渣 烧 破 等 。4. 反 洗 操 作 不 当 ： 反 洗 操 作 不 当 ， 会 造 成 树 脂 的 流 失 。 如 某 厂 交 换 器 树 脂 层高 为 1.5米 ， 在 运 行 中 发 现 周 期 治 水 量 不 断 降 低 ， 开 始 怀 疑 树脂 被 污 染 了 。 后 打 开 交 换 器 人 孔 检 查 ， 发 现 交 换 器 中

34、树 脂 层 高仅 剩 0.5米 。 经 检 查 ， 确 认 树 脂 是 反 洗 时 流 失 了 。 5. 由 于 氧 化 而 引 起 树 脂 的 破 坏 情 况 ： 某 厂 阳 床 树 脂 氧 化 严 重 ， 造 成 运 行 进 出 压 差 增 大 ， 取 样 分析 结 果 见 表 3.1。表 3.1阳 床 中 不 同 高 度 树 脂 的 破 碎 率 注 ： 新 树 脂 破 碎 率 0.5%。 取 样 部 位 树 脂 层 深 度 (mm) 中 南 西 破 碎 率 % 50 35 26 27200 12 19 13400 9 8 7600 6 5 4.3 一 般 的 说 ， 造 成 树 脂 微

35、孔 堵 塞 的 物 质 有 ： 原 水 中 的 悬 浮物 和 微 生 物 。 这 类 污 物 主 要 附 着 在 树 脂 表 面 ， 可 采 用 延 长 反洗 时 间 或 利 用 空 气 进 行 辅 助 清 洗 的 方 法 除 去 。 造 成 树 脂 微 孔堵 塞 的 另 一 类 物 质 为 与 再 生 剂 形 成 细 的 物 质 。 对 于 阳 树 脂 ，当 用 盐 酸 再 生 时 ， 银 、 铅 等 化 合 物 会 积 聚 于 树 脂 颗 粒 内 部 ；再 用 硫 酸 再 生 时 ， 钙 、 镁 等 化 合 物 会 积 聚 于 树 脂 颗 粒 内 部 ，造 成 树 脂 微 孔 的 堵 塞

36、， 引 起 交 换 容 量 的 降 低 和 出 水 质 量 的 恶化 。 在 实 际 运 行 中 ， 遇 到 最 多 的 问 题 ， 是 铁 和 硅 的 污 染 。 1. 铁 的 污 染 ： 阴 阳 树 脂 在 使 用 中 均 发 生 过 铁 污 染 的 情 况 。 被 铁 污 染 的树 脂 ， 外 观 颜 色 变 深 ， 严 重 者 甚 至 可 变 为 黑 色 。 某 厂 曾 进 行过 以 下 试 验 ： 将 运 行 中 的 阴 阳 树 脂 用 水 冲 洗 ， 除 去 表 面 污 物后 ， 取 树 脂 各 50毫 升 ， 浸 泡 在 10%、 15%、 25%的 盐 酸 中 。24小 时 后

37、 ， 测 定 溶 液 中 的 铁 含 量 （ 反 复 处 理 三 次 ） 。 测 定 结果 见 表 3.2。 表 3.2 树 脂 酸 洗 液 中 的 铁 含 量 处 理次 数 阳 树 脂 酸 洗 液 中 含 铁 量 (毫 克 /升 ) 阴 树 脂 酸 洗 液 中 含 铁 量 (毫 克 /升 ) 10%HCl 15%HCl 25%HCl 10%HCl 15%HCl 25%HCl 第 1次 13.70 18.70 17.94 54.90 137.95 143.44 第 2次 14.30 13.05 19.54 42.30 75.95 44.54第 3次 6.60 7.55 10.04 34.80

38、39.85 1.56 44 l 如 果 每 100g树 脂 中 含 有 （ 150） mg铁 ，就 认 为 树 脂 被 铁 污 染 了 。 从 表 3.2可 看 出 ， 阴 树 脂 吸 着 的 铁 比 阳 树 脂 大 许 多 倍 ， 这是 因 为 阳 树 脂 在 每 次 用 酸 再 生 后 ， 能 除 去 一 部 分 铁 的 缘 故 。 某 厂 把 新 旧 树 脂 在 800 下 灼 烧 ， 将 灼 烧 残 渣 进 行 x-射线 衍 射 分 析 ， 测 得 新 树 脂 中 残 渣 的 主 要 成 分 为 ZnO（ 来 源 于树 脂 制 备 时 氯 化 甲 基 化 的 催 化 剂 ZnCl2）

39、。 旧 树 脂 中 ， 除 ZnO外 ， 大 部 分 是 Fe2O3。 经 定 量 测 定 ， 旧 树 脂 中 铁 含 量 为 0.34%。 某 厂 被 铁 污 染 的 树 脂 ， 用 15% HCl 浸 泡 24小 时 后 ， 树 脂交 换 容 量 基 本 上 恢 复 到 原 来 的 水 平 。 处 理 效 果 如 表 3.3所 示 。表 3.3 盐 酸 处 理 前 后 树 脂 交 换 容 量 的 变 化 毫 克 当 量 /克 (干 ) 2. 硅 的 污 染 ： 有 的 厂 发 现 ， 在 阴 树 脂 污 染 物 中 有 较 多 的 SiO 2。 从 测 定树 脂 灰 化 物 中 的 二 氧

40、 化 硅 含 量 ， 换 算 为 占 干 树 脂 重 量 1.08%（ 而 新 树 脂 测 不 出 ） 。 交 换 容 量 新 树 脂 酸 洗 前 旧 树 脂 酸 洗 后 旧 树 脂 001 7阳 树 脂 4.49 4.10 4.31201 7阴 树 脂 3.38 2.63 3.08 1. 强 酸 阳 树 脂 的 氧 化 ： 自 来 水 中 的 活 性 氯 时 造 成 强 酸 阳 树 脂 氧 化 的 主 要 原 因 。 阳 树脂 氧 化 后 ， 外 观 表 面 为 颜 色 变 淡 ， 透 明 度 增 加 ， 树 脂 体 积 增 大（ 为 不 可 逆 膨 胀 ） 并 破 碎 ， 造 成 树 脂

41、层 阻 力 增 大 ， 体 积 交 换 容 量降 低 （ 但 树 脂 的 质 量 交 换 容 量 不 大 ） ， 出 水 纯 度 和 pH降 低 。 强 酸 阳 树 脂 因 氧 化 断 链 而 进 入 水 中 的 物 质 （ 可 溶 性 磺 酸 低 聚物 ） ， 还 可 污 染 其 后 的 强 碱 阴 树 脂 。 现 举 二 例 ， 说 明 如 下 ： 例 一 ： 某 化 学 除 盐 设 备 的 水 源 为 自 来 水 ， 水 中 活 性 氯 含 量 为0.51.0毫 克 /升 ， 运 行 一 年 后 ， 发 现 阳 离 子 交 换 器 运 行 工 况 日 趋恶 化 ， 表 现 为 ： 周 期

42、 制 水 量 迅 速 降 低 ， 由 1500吨 降 至 1000吨 ； 酸 耗 （ 硫 酸 再 生 ） 由 110克 /克 当 量 逐 渐 上 升 至 150克 /克 当 量 ； 交 换 器 运 行 压 差 增 大 。由 于 问 题 在 一 段 时 间 内 未 得 到 解 决 ， 致 使 每 年 损 失 树 脂 67吨 ，多 耗 硫 酸 400500吨 ， 两 项 合 计 约 增 加 运 行 费 用 10万 元 。 为 了 查 明 原 因 ， 进 行 了 以 下 试 验 ： 从 阳 离 子 交 换 其 中 不同 高 度 取 样 ， 测 定 体 积 交 换 容 量 ， 结 果 列 于 表 3.

43、4。表 3.4 阳 床 中 不 同 高 度 树 脂 的 体 积 交 换 容 量 注 ： 新 树 脂 交 换 容 量 为 1.8毫 克 当 量 /毫 升 。 从 表 3.4所 列 结 果 可 看 出 ， 树 脂 体 积 交 换 容 量 的 下 降 ， 从树 脂 的 表 层 看 时 ， 随 树 脂 深 度 的 增 加 ， 体 积 交 换 容 量 的 降 低趋 缓 ， 符 合 正 流 运 行 树 脂 从 上 而 下 逐 渐 被 活 性 氯 氧 化 的 顺 序 。 取 样 部 位树 脂 层 深 度 (mm) 中 南 西 体 积 交 换 容 量 毫 克 当 量 /毫 升 50 0.82 0.93 0.6

44、3200 0.89 1.03 0.84400 1.14 1.16 1.18600 1.33 1.56 1.36 此 外 ， 还 对 阳 床 一 个 运 行 周 期 中 进 出 水 中 活 性 氯 含 量的 变 化 进 行 了 测 定 。 从 试 验 中 可 看 出 ， 在 阳 床 运 行 的 一 个周 期 中 ， 出 水 较 进 水 活 性 氯 降 低 100%80%。 也 就 是 说 ，进 水 中 活 性 氯 全 部 消 耗 在 氧 化 阳 树 脂 上 ， 因 而 造 成 了 阳 树脂 的 损 坏 。 例 二 ： 国 内 某 除 盐 设 备 使 用 自 来 水 ， 水 中 活 性 氯 含 量

45、 有 时 高达 0.5毫 克 /升 ， 造 成 强 酸 阳 树 脂 氧 化 。 用 甲 基 绿 的 方 法 测定 出 在 阳 床 出 水 中 含 有 磺 酸 低 聚 物 ， 说 明 强 酸 性 阳 树 脂 发生 了 断 链 。 国 外 的 数 据 也 说 明 ： 当 原 水 活 性 氯 含 量 为 0.60.7毫 克/升 时 ， 几 个 月 内 强 酸 阳 树 脂 即 有 明 显 的 氧 化 。 因 此 要 求进 入 化 学 除 盐 装 置 的 水 中 ， 活 性 氯 的 含 量 应 小 于 0.1毫 克 /升 。 2. 强 碱 阴 树 脂 的 降 解 运 行 中 ， 发 现 型 强 碱 阴

46、树 脂 较 普 遍 存 在 交 换 基 团 的 降 解问 题 。 某 厂 测 定 结 果 列 于 表 3.5表 3.5 型 强 碱 阴 树 脂 交 换 容 量 降 低 情 况 单 位 ： mmol/g(干 ) 从 表 3.5可 看 出 ， 型 强 碱 阴 树 脂 使 用 一 年 后 ， 全 交 换 容 量下 降 了 约 22%， 其 中 强 碱 基 团 下 降 了 66%， 并 有 47%转 化 为 弱碱 基 团 容 量 。 运 行 时 间 0月 3月 6月 9月 12月全 交 换 容 量 3.47 3.26 2.89 2.76 2.68强 型 基 团 容 量 2.87 2.32 1.72 1

47、.62 0.95弱 型 基 团 容 量 0.60 1.24 1.35 1.14 1.86 由 于 交 换 基 团 的 降 解 而 引 起 含 水 量 降 低 的 情 况 见 表 3.6。表 3.6 使 用 中 因 树 脂 含 水 量 降 低 情 况（ 氢 氧 型 型 强 碱 树 脂 ） 样 品 来 源 新 树 脂 含 水 量 （ %） 旧 树 脂 含 水 量 （ %） A厂 49.21 34.31B厂 49.21 40.46C厂 51.64 33.95 凝 胶 型 强 碱 阴 树 脂 的 有 机 物 污 染 是 化 学 除 盐 系 统 遇 到 的 较普 遍 的 问 题 之 一 。 如 某 电

48、厂 ， 其 原 水 为 江 水 （ 受 化 工 厂 排 水 污染 ） ， 经 凝 聚 处 理 后 ， 除 盐 设 备 进 水 的 耗 氧 量 为 1.96.4毫 克 /升 O2。 运 行 初 期 ， 强 碱 阴 床 的 周 期 制 水 量 为 25003000米 3， 一年 半 后 降 低 到 12002000米 3， 降 低 约 30%。 再 如 某 厂 ， 原 水 为 河 水 ， 其 耗 氧 量 一 般 为 56毫 克 /升 O2，经 石 灰 、 凝 聚 后 降 至 23毫 克 /升 O2， 除 盐 设 备 运 行 后 发 现 树 脂颜 色 逐 渐 变 深 ， 出 水 SiO2提 前 漏

49、过 ， 强 碱 阴 床 周 期 至 数 量 不 断降 低 。 为 此 ， 被 迫 对 强 碱 阴 树 脂 进 行 多 次 复 苏 处 理 。 再 如 某 厂 ， 原 水 为 自 来 水 ， 其 耗 氧 量 在 3毫 克 /升 O2左 右 。运 行 后 发 现 201 7强 碱 阴 树 脂 色 泽 变 深 ， 运 行 9个 月 交 换 容 量降 低 约 20%； 运 行 一 年 多 ， 树 脂 呈 炭 黑 色 ， 再 生 度 仅 为 8%。为 此 被 迫 更 换 新 树 脂 。 上 述 几 例 可 以 充 分 说 明 ， 强 碱 阴 树 脂 的 有 机 物 污 染问 题 ， 是 化 学 除 盐

50、系 统 中 一 个 十 分 重 要 的 问 题 。 强 碱 阴树 脂 有 机 物 污 染 后 的 特 征 如 下 ：1.强 碱 阴 树 脂 被 有 机 物 污 染 后 树 脂 颜 色 变 深 ；2.树 脂 交 换 容 量 明 显 降 低 ；3.阴 床 出 水 水 质 恶 化 ； 4.清 洗 水 来 能 够 增 加 ， 清 洗 时 间 增 长 。 所 谓 离 子 交 换 树 脂 的 使 用 寿 命 包 括 两 个 内 容 ： 安 全 寿 命和 经 济 寿 命 。 安 全 寿 命 ： 既 当 离 子 交 换 树 脂 性 能 劣 化 到 一 定 程 度 时 ，继 续 使 用 会 对 水 处 理 系

51、统 的 安 全 造 成 危 害 ， 该 树 脂 必 须 报废 。 经 济 寿 命 ： 既 当 离 子 交 换 树 脂 性 能 劣 化 到 还 没 有 报 废 的程 度 ， 但 经 济 分 析 的 结 果 显 示 继 续 使 用 该 树 脂 己 经 不 经 济时 ， 该 树 脂 就 应 更 换 。 1. 001 7强 酸 性 阳 离 子 交 树 脂 使 用 的 安 全 寿 命 指 标 在 含 水 率 和 工 作 交 换 容 量 下 降 率 的 关 系 的 研 究 中 己 经 得出 ， 当 001 7强 酸 性 阳 离 子 交 树 脂 的 含 水 量 劣 化 到 60%时 ，树 脂 己 接 近 安

52、 全 临 界 ， 可 作 报 废 处 理 ， 这 时 工 作 交 换 容 量 下降 率 约 为 0.25。 将 工 作 交 换 容 量 下 降 率 0.25分 别 代 入 式 (4-2)、式 (4-3)和 式 (4-4)， 就 可 得 出 001 7强 酸 性 阳 离 子 交 树 脂 使 用的 安 全 寿 命 指 标 。 结 果 见 表 5-1。表 5-1 001 7强 酸 性 阳 离 子 交 树 脂 使 用 的 安 全 寿 命 指 标 项 目 报 废 的 安 全 寿 命 指 标 说 明 工 作 交 换 容 量 下 降 率 0.25 与 新 树 脂 相 比 含 水 量 % 60 钠 型 体 积

53、 交 换 容 量 下 降 率 0.25 与 新 树 脂 相 比 含 铁 量 g/g(湿 树 脂 ) 9500 见 报 废 规 则 圆 球 率 % 80 见 报 废 规 则 2. 201 7强 碱 性 阴 离 子 交 树 脂 使 用 的 安 全 寿 命 指 标 在 强 型 基 团 容 量 劣 化 和 工 作 交 换 容 量 下 降 率 的 关 系 的 研 究 中己 经 得 出 ， 当 201 7强 碱 性 阴 离 子 交 树 脂 的 强 型 基 团 容 量 劣 化下 降 到 50%时 ， 树 脂 己 接 近 安 全 临 界 ， 可 作 报 废 处 理 ， 这 时 工作 交 换 容 量 下 降 率

54、 约 为 0.16。 将 工 作 交 换 容 量 下 降 率 0.16分 别代 入 式 (4-6)、 式 (4-7)和 式 (4-8)， 就 可 得 出 201 7强 碱 性 阴 离 子交 树 脂 使 用 寿 命 的 安 全 性 指 标 。 结 果 如 下 ：表 5-2 201 7强 碱 性 阴 离 子 交 树 脂 使 用 的 安 全 寿 命 指 标 项 目 报 废 的 安 全 寿 命 指 标 说 明 工 作 交 换 容 量 下 降 率 0.16 与 新 树 脂 相 比 含 水 量 % 40 钠 型 强 型 基 团 容 量 下 降 率 0.55 与 新 树 脂 相 比 含 铁 量 g/g(湿

55、树 脂 ) 6000 见 报 废 规 则 圆 球 率 % 80 见 报 废 规 则 有 机 物 污 染 (COD)Mn mgO2/LR 2500 见 报 废 规 则 离 子 交 换 树 脂 随 着 使 用 时 间 的 延 长 和 一 些 污 染 因 素 的 影 响 ，树 脂 理 化 性 能 会 逐 渐 劣 化 ， 其 结 果 是 树 脂 的 工 作 交 换 容 量 下 降或 周 期 制 水 量 下 降 。 而 要 保 持 额 定 的 制 水 量 ， 势 必 增 加 树 脂 的再 生 次 数 或 提 高 树 脂 的 再 生 水 平 ， 从 而 使 交 换 器 的 酸 碱 耗 和 自用 水 率 增

56、 大 ， 运 行 费 用 上 升 ， 离 子 交 换 器 运 行 的 经 济 性 受 到 影响 ， 最 终 导 致 树 脂 不 能 正 常 使 用 而 更 换 。 决 定 树 脂 是 否 需 要 更 换 的 主 要 依 据 是 树 脂 能 否 经 济 运 行 。本 节 对 以 下 两 点 进 行 研 究 ： (1)树 脂 劣 化 使 离 子 交 换 器 运 行 费 用增 加 的 主 要 因 素 ； (2)使 用 劣 化 的 旧 树 脂 所 增 加 的 额 外 费 用 与 购买 新 树 脂 投 资 回 收 年 限 的 经 济 比 较 。 通 过 分 析 找 出 树 脂 的 劣 化与 其 经 济

57、运 行 之 间 的 关 系 ， 继 而 确 定 更 换 树 脂 的 经 济 依 据 。 1.离 子 交 换 树 脂 工 作 交 换 容 量 下 降 后 采 用 的 措 施1.1工 作 交 换 容 量 下 降 后 ， 周 期 制 水 量 明 显 的 下 降 。 如 果 周 期运 行 时 间 符 合 要 求 ， 系 统 备 用 量 足 够 ， 则 可 以 增 加 再 生 次 数 使设 备 的 总 制 水 量 不 降 低 。 若 由 此 引 起 年 运 行 增 加 的 费 用 ， 则 应该 和 更 换 新 树 脂 的 费 用 进 行 比 较 ， 确 定 设 备 内 树 脂 是 否 报 废 。1.2工

58、 作 交 换 容 量 下 降 后 ， 周 期 制 水 量 明 显 的 下 降 。 如 果 周 期运 行 时 间 低 于 标 准 或 规 范 等 法 定 文 件 规 定 的 下 限 ， 或 阳 、 阴 床运 行 不 匹 配 ， 则 增 加 再 生 用 酸 量 以 提 高 树 脂 工 作 交 换 容 量 至 设计 值 ， 恢 复 周 期 制 水 量 。 若 由 此 引 起 年 运 行 费 用 的 增 加 ， 则 应该 和 更 换 新 树 脂 的 费 用 进 行 比 较 ， 确 定 设 备 内 树 脂 是 否 报 废 。2.采 用 措 施 的 经 济 分 析 本 节 主 要 讨 论 增 加 再 生

59、次 数 的 问 题 。 设 定 运 行 条 件 ： (1)再 生 剂 质 量 、 再 生 比 耗 、 再 生 液 浓 度 、 温 度 和 流 速 不 变 ； (2)进 水 水 质 、 水 温 、 树 脂 层 高 度 不 变 ； (3)设 备 没 有 偏 流 。 则 工作 交 换 容 量 的 下 降 率 就 是 周 期 制 水 量 的 减 少 率 。 3.年 再 生 次 数 的 增 加 与 工 作 交 换 容 量 下 降 的 关 系 正 常 运 行 时 ， 年 再 生 次 数 与 树 脂 周 期 制 水 量 的 关 系 ： n0=a/b (5-1)式 中 ： no正 常 运 行 时 年 再 生

60、次 数 ； a正 常 运 行 的 年 制 水 量 ， t； b周 期 制 水 量 ， t/周 。 每 一 年 度 所 需 的 制 水 量 是 一 定 的 ， 当 树 脂 的 工 作 交 换 容 量 下降 后 ， 要 保 持 额 定 的 制 水 量 ， 其 再 生 次 数 必 须 增 加 ： (5-2)式 中 ： n1树 脂 工 作 交 换 容 量 下 降 后 的 年 再 生 次 数 ； q w工 作 交 换 容 量 下 降 率 ； b周 期 制 水 量 减 少 率 。 年 再 生 次 数 的 增 加 与 工 作 交 换 容 量 下 降 率 的 关 系 ： (5-3)式 中 ： n年 增 加 的

61、 再 生 次 数 。 根 据 上 式 ， 当 工 作 交 换 容 量 下 降 后 ， 导 致 的 年 增 加 的 再 生 次数 可 由 原 设 计 的 年 额 定 制 水 量 a、 周 期 制 水 量 b和 工 作 交 换 容 量 下降 率 qw 计 算 而 得 。 )1()1(1 wqabb an )1(01 wwqb qannn 4.酸 、 碱 的 年 增 加 费 用 树 脂 的 再 生 次 数 增 加 ， 所 需 的 再 生 用 酸 或 碱 和 中 和 用 的 碱 或 酸势 必 也 要 相 应 增 加 。 年 增 加 的 再 生 用 酸 或 碱 和 中 和 用 的 碱 或 酸 费用 可

62、以 分 别 用 下 列 二 式 计 算 ： (5-4) (5-5)式 中 ： ds树 脂 再 生 次 数 增 加 时 年 增 加 的 酸 或 碱 费 用 ， 元 ； p0每 次 再 生 的 用 酸 或 碱 量 (以 100%浓 度 计 )， 元 /t；s0酸 或 碱 的 价 格 (以 100%浓 度 计 )， 元 /t；dj 树 脂 再 生 次 数 增 加 时 年 增 加 的 碱 或 酸 费 用 ， 元 ；z中 和 系 数 （ 每 中 和 1摩 尔 酸 耗 用 碱 的 摩 尔 数 ， 视 排 废 处 理 方 式而 异 ） ； j 0碱 或 酸 的 价 格 （ 以 100 计 ） ， 元 /T。

63、 mj碱 的 摩 尔 质 量 ， g/mol； ms酸 的 摩 尔 质 量 ， g/mol；年 增 加 的 酸 、 碱 总 费 用 dsj为 ： (5-6) )1(00 00ww qb psqas psnd sw jwsj mqb zmpjqam zmpjndj )1(00 00sw jsw mqb zmjmspqajsj ddds )1( )( 000 4.购 买 新 树 脂 费 用 的 计 算 (5-7)式 中 ： d0购 买 新 树 脂 费 用 ， 元 ； V设 备 内 树 脂 的 体 积 ， m3 ； 树 脂 的 视 密 度 ， t/m3 ； r0树 脂 的 价 格 ， 元 /t。00

64、 rvd 5.更 换 树 脂 的 经 济 分 析 是 使 用 旧 树 脂 合 理 ， 还 是 更 换 新 树 脂 合 理 ， 可 以 通 过 比 较使 用 旧 树 脂 产 生 的 额 外 费 用 和 更 换 新 树 脂 的 投 资 回 收 年 限 来确 定 。 购 买 新 树 脂 的 回 收 年 限 y可 按 下 式 进 行 计 算 ： (5-8) y值 的 含 义 ： 若 y 1， 说 明 购 买 新 树 脂 费 用 相 当 于 1年 内多 用 的 酸 、 碱 费 用 ， 则 购 买 新 树 脂 费 用 可 以 在 1年 回 收 。 若 y 2， 说 明 购 买 新 树 脂 费 用 可 以

65、在 2年 回 收 。 在 决 定 回 收 年 限 y时 ， 各 厂 的 具 体 情 况 不 同 ， 可 能 会 有 不同 的 考 虑 。 一 般 认 为 ， y3时 更 换 树 脂 在 经 济 上 是 合 理 的 。 根 据 上 式 可 知 ， 只 要 知 道 了 所 购 树 脂 的 视 密 度 、 树 脂 的价 格 S 0、 酸 的 价 格 、 碱 的 价 格 、 工 作 交 换 容 量 下 降 百 分 数 qw就 可 以 计 算 出 购 买 新 树 脂 费 用 回 收 年 限 y。 )()1( 000 00 jsw swj mjmspqa rpvmqbdsdy 当 运 行 出 现 制 水

66、量 减 少 ， 运 行 压 降 增 大 ，如 确 定 离 子 交 换 设 备 良 好 ， 运 行 操 作 无 误 ，判 定 树 脂 本 身 存 在 问 题 时 ， 则 应 停 运 设 备 ，对 交 换 器 内 树 脂 进 行 取 样 化 验 ， 确 认 树 脂 的劣 化 程 度 ， 以 决 定 树 脂 是 否 需 要 报 废 或 更 换 。 1 离 子 交 换 器 内 树 脂 的 取 样 方 法 为 正 确 了 解 离 子 交 换 器 内 树 脂 性 能 下 降 的 情 况 ， 所 取 树 脂 样 品必 须 具 有 代 表 性 。 水 处 理 设 备 的 采 样 按 一 台 设 备 为 一 个 取 样 单 元进 行 。 取 样 器 可 以 采 用 外 径 25mm左 右 、 总 长 度 不 小 于 2000mm、下 端 有 一 45 斜 口 的 塑 料 管 。 总 取 样 量 应 不 小 于 500ml。 具 体 取样 步 骤 可 以 按 以 下 步 骤 进 行 ：（ 1） 按 大 反 洗 操 作 ， 对 需 取 样 的 设 备 进 行 大 反 洗 ， 反 洗 结 束 后排 水 至 水