我廠在再生陰離子交換樹脂時采用隔膜法生產的工業氫氧化鈉,這種氫氧化鈉中的雜質如氯離子、氯酸根、鐵離子以及堿中含有的沉積物、油等有機物等均會對樹脂再生后的性能產生很大的影響。通過調查發現，在氫氧化鈉含量相等的情況下，用隔膜法生產的工業用氫氧化鈉和用離子交換膜法生產的氫氧化鈉雜質含量相差很大，氯化鈉含量相差200倍，三氧化二鐵含量相差20倍，這些離子含量如果較高,會對陰離子交換樹脂的性能產生很大的影響。

用隔膜法堿的影響主要有以下幾個方面：

1、對Ｃｌ-影響，對陰離子交換樹脂再生影響，再生度表示樹脂中再生型基團的百分數，它是一個比值，通過分析發現，使用隔膜法氫氧化鈉再生度為78%，使用離子交換膜法氫氧化鈉再生度可達100%，通過再生度的提高，可以發現運行周期得到延長至原來的1.2倍，并使出水水質顯著好轉，其出水Ｃｌ-含量僅為隔膜堿的1/141。同時,再生度下降,再生液的利用率就會降低,這必然造成了生產運行中出現陽陰床的再生廢液總是偏堿性,難以達到陽陰床的再生廢液自中和的狀況,必然在廢液綜合排放過程中要消耗較多的酸,間接造成酸耗增加。

2、ＣｌＯ3-的影響

作為生產過程的直接結果,氯酸鹽(ＮａＣｌＯ3)有可能出現在苛性堿再生溶液中。在酸性條件下,ＣｌＯ3-會生成強氧化性的ＨＣｌＯ3。研究表明，在處理含氧氣的水時，強堿性陰離子交換樹脂交換容量就會減少，金屬和氧化劑的反應會對樹脂影響而產生催化作用，從而影響樹脂交換性能。

3、Fe的影響

再生用堿中含有一定量的三氧化二鐵，在酸性條件下的反應生成Fe3+，鐵離子不直接污染陰樹脂，它們之間不能直接發生交換和吸附，有兩種可能，一種可能是鐵的無機化合物,這種極細微的懸濁顆粒附著或吸附污染,逐漸在樹脂上積聚起來;另一種可能是鐵與有機物生成復雜的絡合物之后,交換吸附到陰離子交換樹脂上去;也可能是與其他陰離子生成帶負電的陰離子絡合物后,交換吸附到樹脂上去。鐵污染陰離子交換樹脂后,樹脂性能顯著下降,且不易使其恢復原有的性能。

鐵氧化

強堿陰樹脂遭受氧化后,主要表現為季銨基團的逐漸降解,而不會發生骨架的斷鏈。在化學除鹽工藝中,主要表現為中性鹽分解容量,特別是硅交換量的降低。

含ＣｌＯ3-的堿會腐蝕金屬。當堿用鐵容器盛放時,會形成ＦｅＯ42-,這種化合物的氧化性強于高錳酸,在酸溶液中會有以下反應:

2ＦｅＯ42-+10Ｈ+2Ｆｅ3++3/2Ｏ2+5Ｈ2Ｏ

含ＦｅＯ42-的堿在不斷的與樹脂接觸的過程中將不斷的攻擊樹脂以至其工作交換容量減少。

4、其他雜質成分的影響

堿中還含有沉積物、油和其他有機物質。這些物質都可能對陰離子交換樹脂產生影響。

1、沉積物的影響

沉積物對樹脂的影響主要是由于沉積物可能會沉積在樹脂上,對樹脂的微孔造成堵塞,從而使樹脂的工作交換容量減少。

2　油的影響

油對樹脂的污染主要是吸附于骨架上或被覆于樹脂顆粒的表面,造成樹脂微孔的污堵。油在樹脂表面形成一層油膜,使樹脂粘在一起,造成樹脂交換容量降低,樹脂層水流不均勻,周期制水量明顯減少。另外,由于樹脂表面油膜存在,使樹脂在水中浮力增大,造成樹脂反洗時流失。

3、　其他有機物的影響

有機物是依靠離子交換和范德華力的吸附,交換吸附到陰離子交換樹脂上去的。有機物由于其分子質量大,疏水性強,與強堿樹脂的苯乙烯-二乙烯苯聚合的骨架具有較強的吸附能力———范德華力，因此使有機物被強堿樹脂牢固吸附于樹脂表面，堵塞樹脂微孔，使陰樹脂工作交換容量下降。

再生經濟性比較

通過分析可知，再生用堿的純度對樹脂的性能有很大影響，在用離子膜堿代替隔膜堿時，堿中雜質離子的濃度均會大幅度降低，這必然會對樹脂的性能產生很多有利影響。簡要對比:離子膜堿的價格大約為隔膜堿的1.1倍,但從前文的分析可知,用隔膜堿再生5次陰樹脂和用離子膜堿再生4次陰樹脂的運行周期基本相同,即隔膜堿的用量為離子膜堿的用量的1.2倍。僅此一項對比即可看出:采用離子膜堿不但不會增加再生費用,反而提高了再生的經濟性。更何況采用離子膜堿再生后的制水水質大大提高,這會明顯的減緩熱力設備的腐蝕和結垢。同時,采用離子膜堿再生還可以延長樹脂的使用壽命,提高樹脂的工作交換容量,增加周期制水量和延長設備的使用壽命以及減輕對環境的污染等。由此而帶來的經濟效益是不言而喻的。

結論

再生用工業液堿中的雜質含量對陰離子交換樹脂的性能有較大的影響,合理選用再生用工業液堿的種類,對降低水處理酸堿耗十分重要。通過研究雜質離子對陰離子交換樹脂影響以及選用不同堿的經濟性比較，我認為目前在我廠有反滲透設備運行用堿量大幅減少，堿高位槽不經常使用，隔膜堿容易使管道結晶造成疏通困難的情況下，在再生陰離子交換樹脂時應選用離子膜堿。