離子交換樹脂的理化性能及使用指引

1、一、離子交換樹脂的物理性能1. 外觀離子交換樹脂的外觀包括： 顆粒的形狀、 顏色、完整性以及樹脂中的異樣顆粒和雜質(zhì)等。 目前各種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)外觀指標(biāo)見表 4-1 。表 4-1 水處理用離子交換樹脂外觀樹脂類別常見外觀樹脂類別常見外觀0017棕黃色至棕褐色透明球狀顆粒D201乳白色或淺灰色不透明球狀顆粒002棕黃色至棕褐色透明球狀顆粒D202乳白色或淺灰色不透明球狀顆粒D001淺棕色不透明球狀顆粒D301乳白色或淺黃色不透明球狀顆粒D111乳白色或淺黃色不透明球狀顆粒FB乳白色不透明球狀顆粒D113乳白色或淺黃色不透明球狀顆粒YB無色透明球狀顆粒2014淺黃色或金黃色透明球狀顆粒S-TR黃色或淺褐色

2、球狀顆粒2017淺黃色或金黃色透明球狀顆粒2. 水溶性浸出物將新樹脂樣品浸泡在水中， 經(jīng)過一定時(shí)間以后， 可以在水中發(fā)現(xiàn)從樹脂中浸出許多水溶 性雜質(zhì)， 最明顯的是聚苯乙烯系強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂。 一般只要有幾天時(shí)間， 浸泡樹脂的 水就呈棕色，時(shí)間越長(zhǎng)顏色越深。水的顏色一般是由生產(chǎn)中殘留的低聚物和化工原料形成。浸出物的性質(zhì)一般表現(xiàn)如下：1）陰離子交換樹脂的浸出物呈陽(yáng)離子性質(zhì)，其中主要有胺類和鈉。水溶性浸出物2）強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂的浸出物為低分子磺酸鹽，這已為色譜法測(cè)定（浸出物的氧 化物是硫酸根） 所證明。 低分子硫酸鹽可溶于水中，不斷從陽(yáng)樹脂中釋放出來，它會(huì)污染陰 樹脂，因此必須控制浸出物的含

3、量。食品工業(yè)、 核工業(yè)等對(duì)樹脂的水溶性浸出物有一定的限制。隨著人們對(duì)水質(zhì)的不斷提高，對(duì)一般工業(yè)所使用的樹脂的水溶性浸出物允許量也會(huì)有所限制。近年來， 人們愈來愈重視強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂水溶性浸出物的危害， 并要求對(duì)其進(jìn)行定量 測(cè)定。因此，在新樹脂投入使用初期，最好先進(jìn)行 1至 2周期的試運(yùn)行，盡量清洗樹脂中的 水溶性浸出物， 在使用一段時(shí)間后， 可取出陽(yáng)樹脂，進(jìn)行水溶性浸出物的測(cè)定，以了解對(duì)陰 樹脂的污染狀況。3含水量 指單位質(zhì)量樹脂所含的非游離水分的多少，一般用百分?jǐn)?shù)表示。一定離子型的離子交換樹脂顆粒內(nèi)的含水量是樹脂產(chǎn)品固有的性質(zhì)之一。它用單位質(zhì)量的、經(jīng)一定方法除去外部水分后的濕樹脂顆粒內(nèi)所

4、含水分的百分?jǐn)?shù)來表示。離子交換樹脂的 含水量與樹脂的類別、結(jié)構(gòu)、酸堿性、交聯(lián)度、交換容量、離子型態(tài)等因素有關(guān)。樹脂在使 用中如果發(fā)生鏈的斷裂、 孔結(jié)構(gòu)的變化、 交換容量的下降等現(xiàn)象， 其含水量也會(huì)隨之發(fā)生變 化。因此，從樹脂含水量的變化也可以反映出樹脂內(nèi)在質(zhì)量的變化。將干態(tài)的離子交換樹脂顆粒放在水中， 它就會(huì)不斷地汲取水分， 一定時(shí)間后， 其吸收的 水量達(dá)到穩(wěn)定值， 此時(shí)的含水量稱為平衡含水量。 平衡含水量和樹脂本身的狀態(tài)有關(guān)， 通常 稱平衡含水量為“含水量” 。吸收了平衡含水量的樹脂顆粒離開水環(huán)境置于空氣中，顆粒表 面還會(huì)附有一薄層水膜， 樹脂顆粒內(nèi)仍含平衡水量。 顯然， 水膜是樹脂顆粒離開

5、水環(huán)境時(shí)的 機(jī)械攜帶， 其厚度主要取決于樹脂表面性質(zhì)、 水的粘度、 顆粒和水相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度，另外樹 脂顆粒之間的空隙也會(huì)夾帶水分。 但是當(dāng)樹脂的水膜不斷蒸發(fā)， 水膜的完整性遭破壞時(shí)， 內(nèi) 部水分就要逸出， 久之就變?yōu)楦蓸渲?由于樹脂顆粒內(nèi)外水分無法分離， 如何除去膜外水及 水膜水，而又能保持內(nèi)部水分不損失是測(cè)定樹脂含水量的關(guān)鍵。1）常用凝膠型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂的含水量波動(dòng)較小，各地產(chǎn)品大致相同，工藝較 穩(wěn)定。2）國(guó)產(chǎn)苯乙烯系陰離子交換樹脂 201 4、201 7 含水量的差別比較大， 這是各廠產(chǎn)品 交換容量相差較大、反應(yīng)時(shí)形成的副交聯(lián)程度不同等原因所致。3）大孔樹脂含水量要比相同交聯(lián)度凝膠

6、型樹脂的含水量高。大孔樹脂的孔隙度沒有明 確規(guī)定，因此含水量有較大的差別。如特大孔的 Amberlite IRA-938 強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂 的含水量可達(dá) 80%（氫氧型）左右，而同類的凝膠型樹脂含水量為56%左右。含水量越高，越有利于離子擴(kuò)散；含水量越低，體積全交換容量越高。4）同種樹脂含水量隨離子型態(tài)的不同而不同。一種基團(tuán)帶有不同離子時(shí)，其結(jié)合水的 能力不同，樹脂含水量就不同。因此在表示樹脂含水量時(shí)，必須指明離子型態(tài)。4密度離子交換樹脂的密度分為濕真密度、濕視密度和裝載密度。濕真密度是指單位真體積濕態(tài)離子交換樹脂的質(zhì)量（單位 g/ml ）。濕視密度是指單位視 體積濕態(tài)離子交換樹脂的質(zhì)量（

7、單位 g/ml ）。裝載密度是指容器中樹脂顆粒經(jīng)水力反洗自然 沉降后單位樹脂體積濕態(tài)離子交換樹脂的質(zhì)量（單位 g/ml ）。所謂濕態(tài)離子交換樹脂， 是指吸收了平衡水量并除去外部游離水分后的樹脂。 為使各種 密度的測(cè)定結(jié)果有可比性， 在測(cè)定樣品時(shí)都應(yīng)使之處于這種濕狀態(tài)。 真體積是指離子交換樹 脂顆粒本身的固有體積， 它不包括顆粒間的空隙體積。 視體積是指離子交換樹脂以緊密的無 規(guī)律排列方式在量器中占有的體積，它包括顆粒間的空隙體積和樹脂顆粒本身的固有體積。5粒度和粒度分布 一般用懸浮法制得的球狀顆粒的粒徑并不一致，大體上處在0.2mm 1.5mm 范圍內(nèi)（經(jīng)篩分取 0.3mm1.2mm 的顆粒用

8、于制造樹脂） ，其中 0.3mm 0.6mm 的占 60%左右， 0.6mm 1.0mm的占 30%左右。未經(jīng)篩分的樣品中，各種粒徑的白球所占體積百分?jǐn)?shù)一般呈正態(tài)分布 函數(shù)關(guān)系（分布曲線是對(duì)稱的） 。如果在正態(tài)概率座標(biāo)紙上作圖，其粒徑和體積累計(jì)百分?jǐn)?shù)的關(guān)系是一直線。 經(jīng)過篩分的樹脂， 其粒徑分布就不呈正態(tài)函數(shù)形式 （在正態(tài)概率座標(biāo)紙上， 其粒徑和體積累積百分?jǐn)?shù)的關(guān)系就不是直線） 。在一般情況下， 樹脂顆粒的粒徑是連續(xù)分布的， 不能用一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)來描述這種粒徑的 大小。僅規(guī)定粒徑范圍（如 0.3mm 1.2mm的顆粒體積占全部體積的 95%以上）是不合理的。 因?yàn)樵谶@樣粒徑范圍內(nèi)可能有大部分樹脂

9、的顆粒粒徑為0.3mm 0.6mm，也可能為 0.6mm應(yīng)該用 4 個(gè)指標(biāo)： 范圍粒度、 有效粒度1.0mm，這兩種情況都符合規(guī)定的范圍，但顆粒大小相差甚遠(yuǎn)。為了正確說明商品用離子交換樹脂的顆粒大小，和均一系數(shù)、下限粒度（或上限粒度） 。6機(jī)械性能離子交換樹脂的機(jī)械性能（即保持顆粒的完整性） ，是十分重要的性能。在使用中，如 果樹脂顆粒不能保持其完整性， 發(fā)生破裂或破碎， 會(huì)給使用帶來困難。 主要表現(xiàn)為：破碎樹 脂在反洗時(shí)排出、 細(xì)末漏過通流部分進(jìn)入后續(xù)設(shè)備， 結(jié)果導(dǎo)致樹脂層高下降、 交換容量降低、 水流阻力增加、 污染后續(xù)設(shè)備中的樹脂、 系統(tǒng)出水水質(zhì)下降、 進(jìn)入高溫系統(tǒng)污染水汽品質(zhì)等。 所以

10、應(yīng)對(duì)樹脂的機(jī)械性能或物理強(qiáng)度有一定要求。7不可逆膨脹和轉(zhuǎn)型膨脹 新離子交換樹脂的體積是不穩(wěn)定的， 由于生產(chǎn)過程時(shí)間短， 高分子鏈的纏結(jié)， 所以未能 充分膨脹， 經(jīng)過幾個(gè)周期的使用，高分子骨架充分膨脹開，樹脂體積才穩(wěn)定下來。 裝入交換 器的樹脂層高度，在使用幾個(gè)期后會(huì)增加。因?yàn)檫@種膨脹是不可逆的，故稱不可逆膨脹。影響樹脂不可逆膨脹的因素， 主要是樹脂制造工藝的后處理。 如后處理時(shí)間較長(zhǎng)， 轉(zhuǎn)型 和清洗又比較充分，則不可逆膨脹就比較小。樹脂的離子型態(tài)不同， 其體積也不相同。 當(dāng)樹脂從一種離子型態(tài)變?yōu)榱硪环N離子型態(tài)時(shí)， 樹脂的體積就發(fā)生了變化。 這種變化稱為轉(zhuǎn)型膨脹， 是一種可逆膨脹。 當(dāng)恢復(fù)成原來

11、的離子 型態(tài)時(shí)， 樹脂的體積也恢復(fù)為原來的值。 各種離子形態(tài)樹脂的體積不同、 樹脂中離子交換基 團(tuán)解離的能力不同以及親水能力不同等是引起樹脂轉(zhuǎn)型體積變化的原因。 如果樹脂骨架上某 種離子能形成氫鍵、離子架橋等作用時(shí)，會(huì)使樹脂體積發(fā)生較大的變化。8耐熱性與抗氧化性（ 1） 耐熱性 離子交換樹脂的耐熱性表示其在受熱時(shí)保持其理化性能的能力。 如型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂耐熱性差，說明其受熱后的強(qiáng)堿基團(tuán)易降解或脫落，使交換容量下降、堿性降低，影 響使用效果。通過對(duì)耐熱性的研究，可以確定： 樹脂長(zhǎng)期使用的允許溫度； 不同離子型態(tài)時(shí)樹脂耐熱性的差別； 樹脂結(jié)構(gòu)和耐熱性關(guān)系； 熱分解產(chǎn)物。2） 抗氧化性由苯乙烯

12、和二乙烯苯交聯(lián)的共聚物受氧化劑作用時(shí)是比較穩(wěn)定的。 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹 脂在 3%H2O 內(nèi)(含 Fe3+)加熱至 70，經(jīng) 24h 后發(fā)現(xiàn)質(zhì)量有所損失。 損失的量和交聯(lián)度有關(guān)： 在交聯(lián) 1%時(shí)，損失 62%；在交聯(lián) 2%時(shí)，損失 46%；在交聯(lián)為 8%時(shí)，損失 11.6%。這說明了交 聯(lián)度對(duì)樹脂抗氧化性能有很大的關(guān)系，即交聯(lián)度越高，樹脂的抗氧化性越好。水中的重金屬離子是氧化降解的催化劑，尤其是鐵和銅。 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂氧化產(chǎn)生的低分子有機(jī)磺酸(水溶性的) ，可以從樹脂中溶出， 隨水而進(jìn)入后續(xù)陰床， 污染陰樹脂。 在水處理系統(tǒng)中， 最容易遭受氧化的是第一級(jí)陽(yáng)離子交 換樹脂， 因此對(duì)進(jìn)入除鹽

13、系統(tǒng)的水中含氯量有所規(guī)定。 強(qiáng)堿性陰樹脂也易遭受氧化， 但進(jìn)水 中游離氯主要在第一級(jí)陽(yáng)樹脂交換器中即被吸收，因而它受氧化的現(xiàn)象較小。二、離子交換樹脂的化學(xué)性能1 交換容量(1) 質(zhì)量全交換容量通常稱質(zhì)量全交換容量為全交換容量， 它表示的是單位質(zhì)量樹脂所具有的全部交換基團(tuán) 的數(shù)量。 它是離子交換樹脂固有性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)， 反映在實(shí)際使用中可交換離子量的極 限值。質(zhì)量全交換容量是指干基交換容量，單位為mmol/g。離子交換樹脂質(zhì)量全交換容量是由其本身結(jié)構(gòu)決定的，和外界條件無關(guān)。(2) 干基和濕基交換容量在實(shí)際中， 經(jīng)常使用的是濕態(tài)樹脂的體積交換容量， 它表示單位體積完全浸泡在水中的 樹脂所具有的

14、交換基團(tuán)總量。濕態(tài)體積全交換容量和干基質(zhì)量全交換容量有如下關(guān)系：qv q 1 x d s式中： qv 體積全交換容量，濕態(tài)；q質(zhì)量全交換容量，干基；x含水量；ds濕視密度。(3) 基團(tuán)容量某些離子交換樹脂具有兩種或兩種以上的離子交換樹脂基團(tuán)，它們各有不同的特性。 基團(tuán)交換容量是用來表示質(zhì)量或單位體積樹脂中某種離子交換基團(tuán)的量 (如磺酸基團(tuán)容量、 羧 酸基團(tuán)容量、季胺基團(tuán)容量、仲胺基團(tuán)容量等) 。(4) 平衡交換容量 平衡交換容量用于表示達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)單位質(zhì)量或單位體積的樹脂中參于反應(yīng)的交換 基團(tuán)的量。 它表示在給定條件下， 該樹脂可能發(fā)揮的最大交換容量， 是離子交換體系的重要 參數(shù)。平衡交換容

15、量和平衡條件有關(guān)， 它不是一個(gè)恒定值， 平衡條件不同， 平衡交換容量就不 同。在同一條件下，不同樹脂的平衡交換容量也不同，它反映了樹脂化學(xué)性能的不同。(5) 交換容量和離子型態(tài)由于反離子種類不同， 每個(gè)單元交換基團(tuán)的質(zhì)量也不相同。 例如 1 摩爾的離子交換基團(tuán) RSO3Na的質(zhì)量為 x（約為 222g），則當(dāng)它變?yōu)?RSO3H時(shí)，即交換基團(tuán)中的鈉離子被氫離子所 取代，質(zhì)量減少為 x - （23-1 ）g（約為 200g）。在計(jì)算單位質(zhì)量（如 1000g）樹脂中交換 基團(tuán)的量時(shí)，顯然由于反離子不同，其交換容量不同，前者約為 4.5mmol/g （鈉型）后者約 為 5.0mmol/g （氫型）。在

16、計(jì)算樹脂交換基團(tuán)時(shí)必須注意其離子型態(tài)。2陽(yáng)離子交換樹脂交換容量 常用的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂是聚苯乙烯骨架經(jīng)磺化反應(yīng)而得， 反應(yīng)后苯環(huán)上接上磺酸 基- SO3H，可能含有少量的弱酸基 -COOH。常用的弱酸樹脂是聚丙稀酸甲酯經(jīng)水解反應(yīng)而得， 反應(yīng)后聚合物上酯基變?yōu)轸人峄?-COOH，但不會(huì)帶有磺酸基。因此常用強(qiáng)酸陽(yáng)樹脂交換容量 測(cè)定包括測(cè)定全交換容量及基團(tuán)交換容量， 而常用弱酸樹脂只測(cè)定全交換容量即是弱酸基團(tuán) 容量。按上述原理制訂的方法測(cè)定了一些陽(yáng)樹脂的交換容量，結(jié)果見表4-2 。表 4-2 陽(yáng)樹脂交換容量測(cè)定結(jié)果 mmol/ g樹脂牌號(hào)全交換容量強(qiáng)酸基團(tuán)容弱酸基團(tuán)容量00175.094.990

17、.10001104.944.830.1100114.54.734.560.17D001164.364.640.22D11311.3611.36表 3-13 數(shù)據(jù)表明， 同類樹脂 001 7、001 10、001 14.5 的交換容量隨交聯(lián)度增大而 減少。 D001 16 大孔樹脂磺化反應(yīng)溫度較其它樹脂高，其產(chǎn)生弱酸基的量也較大。3陰離子交換樹脂交換容量 陰離子交換樹脂交換容量測(cè)定包括對(duì)強(qiáng)堿性和弱堿性兩種陰樹脂的全交換容量、 強(qiáng)堿基 團(tuán)及弱堿基團(tuán)容量的測(cè)定。表 4-3 列舉了一些陰樹脂測(cè)定結(jié)果， 可以看出：（ 1）無論何種聚苯乙烯類陰樹脂都存在 強(qiáng)、弱兩種基團(tuán)，新的強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂中含有約1

18、0%的弱堿基團(tuán)，而弱堿陰樹脂中可能含有約 15%的強(qiáng)堿基團(tuán)；表 4-3 常用陰樹脂交換容量測(cè)定結(jié)果 mmol/g （干）樹脂牌號(hào)全交換容量強(qiáng)堿基團(tuán)容量弱堿基團(tuán)容量201 7 （1）3.933.800.13201 7 （2）3.453.250.20D301（ 1）4.590.623.97D301（ 4）5.100.534.57D2014.303.730.57AmberliteIRA4024.34.240.06AmberliteIRA4103.633.150.48AmberliteIRA-934.760.234.53BtratabedIRA-935.210.394.824離子交換的選擇性順序 在離

19、子交換水處理的實(shí)際應(yīng)用中， 我們常常需要知道在許多離子的混合液中哪一種離子 易被吸取， 哪一種離子較難被吸取的次序， 即所謂選擇性順序。 此種性能與它們呈離子交換 平衡時(shí)的相對(duì)量有關(guān)。對(duì)于陽(yáng)離子交換來說， 此種順序的規(guī)律性比較明顯。 在稀溶液中， 常見陽(yáng)離子的選擇性 順序如下：Fe3+ Al 3+ Ca2+Mg2+K+NH4+Na+H+這可歸納為兩個(gè)規(guī)律：離子所帶電荷量愈大，愈易被吸取；當(dāng)離子所帶電荷量相同時(shí)，離子水合半徑較小的易被吸取。 H+的位置向前移動(dòng)，例如羧酸型樹脂對(duì)H+的選擇性，居于3+Fe 之前。對(duì)于弱酸性陽(yáng)樹脂， 在濃溶液中， 選擇性順序有一些不同， 某些低價(jià)離子會(huì)居于高價(jià)離 子

20、前。至于陰離子交換的選擇性順序， 情況要比陽(yáng)子交換復(fù)雜。 通過研究得知， 在淡水的離子 交換除鹽處理系統(tǒng)中，即進(jìn)水是稀溶液時(shí)，陰子的選擇性順序?yàn)椋篠O 43-（+HSO 4-） Cl-HCO3-HSiO3-據(jù)此，可以推知， OH 離子交換樹脂對(duì)于水中常見陰離子的選擇性順序，遵循以下三條 規(guī)律：1）在強(qiáng)弱酸混合的溶液中， OH 離子交換樹脂易吸取強(qiáng)酸的陰離子；2）濃溶液與稀溶液相比，前者利于低價(jià)離子被吸取，后者利于高價(jià)離子；3）在濃度和價(jià)數(shù)等條件相同的情況下，選擇性系數(shù)大的易被吸取。三、離子交換樹脂工藝性能1工作交換容量（ 1）基本概念工作交換容量是指在一定條件下， 一個(gè)交換周期中單位體積樹脂實(shí)

21、現(xiàn)的離子交換量， 即 從再生型離子交換基團(tuán)變?yōu)槭突鶊F(tuán)的量。它可以用下式計(jì)算：q工 = q v （R 初R殘） 式中： q 工樹脂工作交換容量， mmol/L； q v樹脂體積全交換容量， mmol/L ； R初整個(gè)樹脂層平均初始再生度； R殘整個(gè)樹脂層平均殘余再生度。樹脂的工作交換容量除了和樹脂本身的性能有關(guān)以外， 還和工作條件有關(guān)。 工作條件包 括下列內(nèi)容：樹脂開始工作的狀態(tài)， 即樹脂的再生度。 對(duì)給定的樹脂層， 再生度與再生前樹脂層的離 子成分及分布情況有關(guān)，也與再生條件（再生劑種類、濃度、用量、再生液溫度、流速、配 制再生液用水質(zhì)量等）有關(guān)。（ 2）影響工作交換容量的因素1）影響 R

22、 初的因素它包括水源的成分、 雜質(zhì)濃度、 溫度、 流速及對(duì)出水水質(zhì)要求、 樹脂層高度、 運(yùn)行方式、 設(shè)備結(jié)構(gòu)的合理性等。a 樹脂的酸堿性 弱型樹脂對(duì)氫離子或氫氧根離子的親和力最大， 所以它的再生度比較 高；強(qiáng)型樹脂則相反，再生度較低。 型強(qiáng)堿樹脂的堿性比型強(qiáng)堿樹脂的弱，所以在一般 再生狀況下，它的再生度較高，初始容量也較高。b 再生劑用量 再生劑用量越大，樹脂的再生度越高，但隨著再生劑用量的增大，再生 度增加的幅度越來越小，最后趨于平穩(wěn)。c 再生劑純度 樹脂再生度與再生劑的純度有關(guān)。從離子交換平衡可知，再生劑純度越 高，再生度也越高。d 再生液溫度 再生液的溫度會(huì)影響選擇性系數(shù)和離子交換的速度

23、，從而影響再生度。 強(qiáng)堿樹脂的再生溫度還會(huì)影響硅的聚結(jié)程度，從而影響其再生程度。e 再生液流速 為了保證樹脂和再生液有足夠的接觸時(shí)間，必須限制再生液流速。為了 防止在再生過程析出硫酸鈣沉淀和產(chǎn)生膠體硅， 又必須保證足夠的再生液流速 （為此， 往往 降低再生液濃度，以保證足夠的再生時(shí)間和再生流速） 。f 再生液濃度 在保證足夠的再生時(shí)間，且不會(huì)析出沉淀和形成膠硅的情況下，較濃的 再生液對(duì)樹脂獲得較高的再生度是有利的。g 失效樹脂的離子組成 不同離子的選擇性不同，在同樣再生條件下，失效樹脂的離子 組成不同，再生度也不同。2）影響 R 殘的因素 水中離子總量 水中欲被去除的離子總量越大， 工作層高度

24、越高， 殘留再生度也越高。 水中離子組成 欲被去除的離子和樹脂的親和力越大，樹脂殘留容量就越低。這對(duì) 再生不利，因此，對(duì)于一定的工藝（如逆流、順流）和一定的再生工況，水中反離子的組成 在某一比例下有最大的交換容量。 同名離子 （和欲被去除離子電荷相反的離子） 中能和樹脂 上取代下來離子形成解離物質(zhì)的離子（如HCO3- 、H+）比例越大，越有利于交換，殘留容量就越小。 運(yùn)行流速 根據(jù)離子交換速度可知，運(yùn)行流速對(duì)弱型樹脂的離子交換過程影響較大， 其工作層高度隨流速的提高而增加， 因而殘留容量也隨著增加。 強(qiáng)型樹脂的殘留容量受流速 影響較小。 運(yùn)行水溫 和運(yùn)行流速一樣，溫度對(duì)弱型樹脂的離子交換影響較

25、大，運(yùn)行水溫越高， 殘留容量就越低。3）樹脂層高度從整個(gè)樹脂層看， 殘留容量的分布是不均勻的。 出水端處工作層內(nèi)樹脂的殘留容量最多。 在一定條件下運(yùn)行時(shí)，工作層高度和樹脂層高度有關(guān)。因此， 樹脂層高度越大，工作交換容 量就越大。4）樹脂的性質(zhì)除了樹脂層高度以外， 上述的每一項(xiàng)都和樹脂本身的性質(zhì)有關(guān)， 它包括樹脂的體積全交 換容量、選擇性系數(shù)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)（這些均已在前面作過介紹） 。 僅就一對(duì)離子的交換而言， 樹脂的工作交換容量就受到上述諸因素的影響， 其中有些影響尚 不能用一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)關(guān)系表示， 而各因素又互相交叉影響。 當(dāng)有幾種離子同時(shí)發(fā)生離子交 換，以及交換結(jié)果形成難解離物質(zhì)， 則離子交

26、換現(xiàn)象變得很復(fù)雜。 在實(shí)際運(yùn)行中， 離子交換 設(shè)備還會(huì)出現(xiàn)水流分布不均的現(xiàn)象， 同一層面上各點(diǎn)的樹脂再生度和失效度也不同。 樹脂在 使用一段時(shí)間后， 其性能會(huì)發(fā)生一定的變化或受到一定程度的污染。 這些都使得很難對(duì)離子 交換樹脂的工作交換容量作定量的描述。5）標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)定結(jié)果根據(jù)以上所述， 在不同條件下測(cè)定的工作交換容量沒有可比性， 只有在一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)條 件下（如 ASTM 所規(guī)定的統(tǒng)一條件）測(cè)定的工作交換容量才具有可比性，才能用于比較不同 生產(chǎn)廠的產(chǎn)品。表 4-4 介紹某些樹脂在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下測(cè)得的工作交換容量值。表 4-4 離子交換樹脂工作交換容量參考指標(biāo)樹脂牌號(hào)工作交換容量 mmol/L

27、測(cè)定方法00171350ASTM1782D0011200ASTSTM30872014600ASTM3087D201450ASTM3087202850ASTM3087D202650ASTM3087D3011050ASTM3087D1112000進(jìn)水硬度與堿度比 1、運(yùn)行終點(diǎn)漏過堿 度 10%，再生用酸量 200g/LHClD1131600同 D111、再生用酸量 250g/LHCl2再生劑耗、比耗 樹脂失效后，用相應(yīng)的鹽、酸或堿再生以恢復(fù)其工作能力。一般用再生劑耗 （通常分別 稱為鹽耗、酸耗或堿耗） 、比耗來衡量樹脂再生能力。再生離子交換過程也受樹脂對(duì)各種離子的選擇性和

28、它的動(dòng)力學(xué)性能影響，容易再生和再 生速度快的樹脂耗用的再生劑量較小。 根據(jù)離子交換的選擇性可知， 用酸或堿再生弱型樹脂 時(shí)反應(yīng)容易進(jìn)行，耗用的再生劑少。 強(qiáng)型樹脂的再生效果，和再生工藝關(guān)系很大， 和失效樹 脂中高價(jià)離子比例有關(guān)。這些情況都可以從再生劑耗或比耗反映出來。在失效的樹脂中再生每摩爾交換基團(tuán)所耗用的再生劑質(zhì)量（g）稱為再生劑耗（單位為g/mol ）。 在樹脂中再生每摩爾交換基團(tuán)所耗用的HCl 或 NaOH的摩爾數(shù)稱為比耗（單位是mol/mol ），通常以無量綱形式表示。理論上再生 1 mol 的失效型交換基團(tuán)應(yīng)耗用 1 mol 的 NaOH、HCl。因此，比耗表示了再生劑實(shí)際用量是理論

29、用量的倍數(shù)。顯然，在用HCl 和 NaOH再生時(shí)，比耗越接近于 1，再生效率越高。當(dāng)采用多元酸 （ H2SO4）或多元堿來分別再生有離子交換樹脂或陰離子交換樹脂時(shí)，由于再生液濃度較高，她們不能按理論值離解出全部H+或 OH-來。如 1molH2SO4 并不一定解離出2mol 的 H+，實(shí)際解離出來的 H+量是一個(gè)變值（隨再生工況而變） 。通常將 H2SO4 作二級(jí)解離 來計(jì)算， 結(jié)果硫酸再生的比耗往往高于鹽酸再生的比耗。 但這并不能說明硫酸再生能力低于 鹽酸。根據(jù)以上原因，一元酸、堿與多元酸、堿的比耗是不能類比的。再生時(shí)耗用的再生劑量是很容易計(jì)算的。 如以采用酸、 堿計(jì)量箱的再生系統(tǒng)為例， 若

30、計(jì) 量箱中再生液的濃度為 c （ %）每次再生用再生液的體積為 V（m3） ，則耗用再生劑量 （M） 為： M = c Vd 式中： d再生劑溶液密度， Kg/m3。但要計(jì)算再生的交換基團(tuán)量是十分困難的， 直接測(cè)定再生時(shí)從交換基團(tuán)上再生下來的離 子量也是困難而復(fù)雜的。 如果樹脂的再生和交換過程達(dá)到穩(wěn)定工況， 即一周期交換量和前后 兩周期交換量相等時(shí)， 則樹脂在一周期中吸收的離子必定被全部排代交換下來。 下周期吸收 的離子量， 必定是上周期被取代下來的離子量。 此時(shí)， 單位體積中得到再生的交換基團(tuán)量必 等于工作交換容量（這樣不用測(cè)定再生排代量就可以求出再生基團(tuán)量） 。顯然，當(dāng)離子交換 過程處于不

31、穩(wěn)定工況時(shí)， 不能采用這種方法 （而不穩(wěn)定工況的再生劑耗比耗是沒什么實(shí)用意 義的）。根據(jù)以上所述，計(jì)算再生劑耗的公式為：Mq工 VR式中： R再生劑耗， g/mol ； M周期再生劑用量， g； q工工作交換容量， mol/m3； V R樹脂體積， m3。比耗的計(jì)算公式為：Ro = R/Mo （1.63）式中： Ro比耗， mol/ mol （或無量綱） ；R 再生劑耗， g/mol ； Mo再生劑摩爾質(zhì)量數(shù)， g/mol 。 所謂再生劑摩爾質(zhì)量數(shù)是指能生成 1 摩爾的 H、OH、Na等的再生劑質(zhì)量。 根據(jù)上述， 對(duì) 多元酸或多元堿（按其全部解離計(jì)算） ，硫酸再生劑摩爾質(zhì)量數(shù)是 49 g/mo

32、l （不是硫酸摩爾 質(zhì)量數(shù)）；鹽酸、氫氧化鈉的再生劑摩爾質(zhì)量數(shù)分別為 36.5 和 40 g/mol ；其余類推。表 4-5 各種離子交換樹脂的再生劑耗和比耗（供參考）樹脂再生工藝再生劑耗 g/mol比耗NaCl 100 200NaCl 2順流HCl 73HCl 2強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹H2SO4 100 150H2 SO4 2 3脂NaCl 180 100NaCl 1.4對(duì)流HCl 50 55HCl 1.4 1.5H2SO4 70H2SO4 1.9弱酸性陽(yáng)樹脂HCl 38 44HCl 1.05 1.2順流8012023強(qiáng)堿性陰樹脂對(duì)流液堿 60 65固堿 48 60液堿 1.5 1.6固堿 1.

33、2 1.4弱堿性陰離子交換樹脂44481.1 1.23自用水率在一般情況下，各種樹脂的再生劑耗、比耗如表4-5 所示。整個(gè)離子交換周期包括反洗、再生、 清洗和交換等過程。 根據(jù)床層干凈程度，定期或不 定期的反洗， 要耗用一定量的水。 再生時(shí)要耗用一定量的水來配再生劑溶液， 置換時(shí)也要耗 用相當(dāng)于床層 12 倍體積的水，清洗時(shí)還要耗用更多的水。每周期耗用的這些水量的和與 周期制水量的比， 稱為離子交換設(shè)備的自用水率。 其中清洗用水量最大， 它和樹脂的性能有 直接的關(guān)系。所以自用水率也表示了樹脂的一種性能。新品種樹脂在投入使用前， 必須測(cè)定自用水率。 自用水中再生和置換用水量是比較小的， 一般可計(jì)

34、算而得。 但清洗用水量和樹脂結(jié)構(gòu)及樹脂污染情況等有關(guān)， 是一個(gè)變值， 需實(shí)際測(cè) 定。一般說來，陽(yáng)離子交換樹脂清洗用水量較少，清洗時(shí)間約為20min；陰樹脂清洗用水量較大，清洗時(shí)間約為 40min 。自用水率計(jì)算公式如下：W1Q工 VRR(C11C12)10RWW1 W2 W3 W4QT式中： RW樹脂自用水率，%；W1配制再生液用水量，W2置換用水量，m3；W3清洗用水量， m3；W4反洗用水量，3m3；QT周期制水量， m3。各種用水量計(jì)算公式為：W2=VR nW3=Q工 t1W4=Q2 t2式中： Q工樹脂工作交換容量， mol/m3； VR樹脂體積， m3 R再生劑耗， g/mol ；c

35、1再生液質(zhì)量百分濃度， %； c2濃再生液的百分含量（以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)） ，%； d水的密度， g/mL； n設(shè)計(jì)置換水倍率； Q1清洗水流量， m3/h； Q2反洗水流量， m3/h； t1 清洗時(shí)間， h； t2 反洗時(shí)間， h。 如果不是每周期都進(jìn)行反洗，則每次反洗用水量按周期數(shù)平均分配計(jì)算。 當(dāng)離子交換設(shè)備完好時(shí)， 如發(fā)現(xiàn)清洗水用量逐漸增大， 這是樹脂性能劣化的一種反映 （它 表示樹脂受到污染或有其它樹脂的混雜） 。通常以清洗時(shí)間長(zhǎng)短來判斷清洗水用量的情況。在設(shè)計(jì)水處理系統(tǒng)時(shí)， 必須考慮各級(jí)設(shè)備的自用水量。 從考慮整個(gè)水處理系統(tǒng)時(shí)， 前級(jí) 設(shè)備總制水量不但包括陽(yáng)床本身用水， 還包括后級(jí)設(shè)

36、備用水， 計(jì)算設(shè)備制水量時(shí)必須考慮自 用水量。各種設(shè)備自用水的種類（如清水、氫交換水、除鹽水）和離子交換工藝有關(guān)。系統(tǒng) 的各種自用水率的定義及計(jì)算方法可從有關(guān)水處理書籍查找。四、離子交換樹脂的使用方法1 存放 離子交換樹脂不能露天存放，存放處的溫度為0-40 。當(dāng)存放處溫度稍低于 0時(shí)，應(yīng)向包裝內(nèi)加入澄清的飽和食鹽水、 浸泡樹脂。 此外， 當(dāng)存放處溫度過高時(shí)， 樹脂容易脫水， 還會(huì)加速陰樹脂的降解。 一旦樹脂失水， 使用時(shí)不能直接加水 （這會(huì)引起樹脂破裂，尤其是 凝脫型樹脂） ，可用澄清的飽和食鹽水浸泡，然后再逐步加水稀釋、洗去鹽分，貯存期間應(yīng) 使其保持濕潤(rùn)。長(zhǎng)時(shí)期存放的樹脂，應(yīng)定期檢查其是否

37、失水。強(qiáng)堿陰樹脂不宜長(zhǎng)期存放，即使貯存處溫度低于40，也會(huì)有所降解，有胺釋放出來。存放處應(yīng)有通風(fēng)設(shè)施。離子交換樹脂應(yīng)分類存放， 并有明顯的標(biāo)志。 一種樹脂不能改裝在另一類樹脂的包裝容器內(nèi)， 否則應(yīng)清除原有標(biāo)志，增添永久性的新標(biāo)志。 一旦標(biāo)志模糊或失落，必須進(jìn)行鑒別，重新標(biāo) 志。2裝填 在向離子交換設(shè)備內(nèi)裝樹脂前，必須做好下列準(zhǔn)備工作：（1）徹底清掃設(shè)備；（2）各通流部位經(jīng)過檢查，確認(rèn)安裝可靠，不跑漏樹脂；（3）水壓試驗(yàn)合格；（4）測(cè)定正常流速下設(shè)備的壓差，為測(cè)定樹脂層壓差作好準(zhǔn)備；（5）計(jì)算應(yīng)裝樹脂數(shù)量時(shí)，應(yīng)考慮到樹脂離子型及可逆膨脹。一般裝填量寧少勿多。因?yàn)樯傺b可補(bǔ)裝，多裝的樹脂取出后，往往

38、因無法抽濾除去多余水分而難以貯存。 當(dāng)用水力裝卸器裝填樹脂時(shí)， 事先要仔細(xì)清洗裝卸器， 防止異類樹脂混入。 用澄清水裝填陽(yáng)樹脂，用除鹽水裝填陰樹脂。在裝入樹脂前先往交換器內(nèi)裝入1m左右的水層，樹脂從上進(jìn)脂口進(jìn)入設(shè)備時(shí)就不會(huì)直接沖擊底部裝置和墊層。按設(shè)計(jì)數(shù)量裝完樹脂后， 測(cè)量層高， 在符合要求后封閉設(shè)備。 對(duì)樹脂層進(jìn)行反洗、 沉降、 排水、打開設(shè)備，平整樹脂層，將漂至樹脂層上的細(xì)顆粒樹脂刮去。對(duì)于大孔樹脂，尤其是 弱酸樹脂， 還應(yīng)檢查有否軟球和透明球， 它們易粘在通流部位上， 即使數(shù)量很少， 也會(huì)影響 正常使用，必須在使用前除去。經(jīng)除去細(xì)顆粒和異樣顆粒以后，還應(yīng)補(bǔ)入相應(yīng)數(shù)量的樹脂， 保證層高符合

39、設(shè)備要求。3投運(yùn)前的處理在正式投運(yùn)前應(yīng)對(duì)樹脂進(jìn)行預(yù)處理， 最好的辦法是用酸堿反復(fù)處理兩次， 即按樹脂床層 體積的 5 倍量通過 1mol/l 的酸和堿（要注意轉(zhuǎn)型膨脹對(duì)設(shè)備的損害。當(dāng)用硫酸時(shí)要加大流 量，防止結(jié)硫酸鈣） ，在進(jìn)酸堿之間，必須用水洗至中性。若設(shè)備和系統(tǒng)不能進(jìn)行酸堿處理時(shí)， 可將樹脂再生兩次， 清洗干凈后投入使用。 如果處 理不徹底，初期運(yùn)行的幾個(gè)周期出水水質(zhì)較差，以后才達(dá)到正常的出水指標(biāo)。五、樹脂使用中可能出現(xiàn)問題1反洗流失反洗流量過大或反洗操作失常， 會(huì)發(fā)生樹脂流失， 在地溝及廢水池中常發(fā)現(xiàn)有大量樹脂。2通流部位損壞樹脂從設(shè)備中漏出， 進(jìn)入后級(jí)設(shè)備或供水系統(tǒng)， 造成后級(jí)設(shè)備運(yùn)行

40、困難， 出水水質(zhì)惡化。3樹脂分層不清 雙層床和混床都要求兩種樹脂能很好地分層，否則會(huì)降低雙層床的制水量和出水水質(zhì)。 嚴(yán)重時(shí)，使出水大不到要求的指標(biāo)。發(fā)生混脂現(xiàn)象的原因很多，主要有下列幾種情況：（ 1）操作和設(shè)備問題。 當(dāng)水流不均勻發(fā)生偏流 （可能由于局部通流面積的損壞或污堵） 和反洗操作不當(dāng)時(shí)，樹脂分層不佳，應(yīng)該檢查設(shè)備或重新操作。（2）上層樹脂受污染，使其密度增大。弱酸樹脂層被鐵污染、結(jié)鈣垢等，弱堿陰樹脂 （雙層床）和強(qiáng)堿陰樹脂（混床）被有機(jī)物污染等都會(huì)是陰樹脂密度增大，影響分層效果。（ 3）下層樹脂破碎，碎塊樹脂不易和上層樹脂分層，此時(shí)應(yīng)通過鹽水使他們分離，并 除去碎塊樹脂。（4）必須在裝

41、入新樹脂前經(jīng)過小型試驗(yàn)和測(cè)定顆粒沉降速度，驗(yàn)證選用樹脂的粒度和 密度是否適于水力分層，并在裝樹脂時(shí)除去細(xì)顆粒樹脂。4濁度對(duì)陽(yáng)樹脂的污染 進(jìn)水濁度超出要求或直流凝聚發(fā)生沉淀現(xiàn)象，有較多的懸浮物進(jìn)入第一級(jí)離子交換器 時(shí)，會(huì)發(fā)生污染樹脂現(xiàn)象。這些懸浮物往往含有凝聚劑， 一般是高價(jià)金屬離子的鹽。這些懸 浮物較難在再生和反洗時(shí)除去，往往要用大流量水反洗（但應(yīng)防止樹脂流失） 、空氣擦洗和 熱濃鹽酸溶液溶解等方法清除。5結(jié)硫酸鈣沉淀當(dāng)用硫酸再生陽(yáng)樹脂時(shí)， 如果硫酸濃度過高和流速過慢， 會(huì)發(fā)生硫酸鈣沉積在樹脂顆粒 表面上，導(dǎo)致出水有硬度。此時(shí)可用鹽酸再生一次，將沉積的硫酸溶解，或及時(shí)用大量的水 沖洗。6. 熱

42、降解正常一級(jí)除鹽水處理系統(tǒng)中的水溫是不高的 （即使我國(guó)南放地區(qū)夏季水溫最高也不超過 40），原則上不會(huì)引起型強(qiáng)堿陰樹脂的嚴(yán)重降解。但由于冷卻效果不佳，凝結(jié)水溫可高 達(dá) 60 左右，這對(duì)混床陰樹脂很不利。強(qiáng)堿樹脂長(zhǎng)時(shí)間在較高溫度下工作，會(huì)發(fā)生降解， 強(qiáng)堿基團(tuán)損失使基除硅能力下降； 同時(shí)其除硅能力也比低水溫時(shí)的差， 結(jié)果出水含硅量增加。型強(qiáng)堿陰樹脂容量易發(fā)生熱降解， 實(shí)際使用情況證明， 型強(qiáng)堿樹脂強(qiáng)堿基團(tuán)損失情 況僅占 20%，而型強(qiáng)堿樹脂這種情況卻高達(dá) 50%左右，這說明，雖然在低于 40的水溫下 使用，由于型強(qiáng)堿樹脂的熱穩(wěn)定性差，其降解問題也不容忽視。六、離子交換樹脂在設(shè)備停運(yùn)期間的保護(hù) 在設(shè)

43、備停運(yùn)期間要保護(hù)離子交換樹脂免受損壞。 在水處理設(shè)備重新啟動(dòng)時(shí)， 要對(duì)樹脂作 適當(dāng)處理，使設(shè)備能正常投入使用。一般來說， 短期停運(yùn)的離子交換設(shè)備，不需要采取特別措施。 設(shè)備正常的幾天停運(yùn)，不 會(huì)對(duì)離子交換樹脂有損害，但以失效態(tài)停運(yùn)為好。強(qiáng)堿樹脂以再生態(tài)停運(yùn)還容易引起降解，長(zhǎng)期停用， 必須考慮有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施防止樹脂失水和受凍， 還要防止樹脂發(fā)霉和細(xì)菌 繁殖。樹脂及吸附的有機(jī)物是細(xì)菌繁殖的良好環(huán)境， 應(yīng)該定期地用水沖洗來保護(hù)樹脂的清潔。 也可用 1%左右的甲醛溶液浸泡樹脂，以避免細(xì)菌繁殖，在啟用前必須進(jìn)行清洗。當(dāng)用離子 交換水供食用時(shí)， 要特別小心清洗。 長(zhǎng)期停運(yùn)的樹脂都應(yīng)采用失效狀態(tài)備用， 并

44、將設(shè)備壓力 釋放。當(dāng)發(fā)現(xiàn)樹脂發(fā)霉長(zhǎng)菌時(shí)，可先用空氣擦洗和水清洗方法除去一部分污物，然后再生 1% 左右的甲醛溶液殺菌。甲醛溶液浸泡時(shí)間為5 10h，用清水洗至出水中甲醛含量小于0.1mg/L 。清洗水量約為 1015 床層體積，清洗流量為每小時(shí)5 倍的床層體積。七、離子交換樹脂的性能定期檢查 離子交換樹脂的性能是逐漸下降的， 如果周期水量突然下降和出水水質(zhì)突然惡化， 一般 不應(yīng)是樹脂的問題， 主要應(yīng)從設(shè)備、 操作、進(jìn)水水質(zhì)及再生劑方面找原因。 由于設(shè)備損壞和 反洗操作不當(dāng)使樹脂突然大量損失的情況也有發(fā)生， 這很容易從樹脂層高度明顯降低檢查出 來。定期檢查離子交換樹脂， 可以了解設(shè)備工作性能下降

45、的趨勢(shì)和制水量減少、 出水水質(zhì)變 差的原因， 還可以預(yù)測(cè)樹脂的壽命， 確定樹脂是否須要復(fù)蘇的方法。 從離子交換樹脂性能下 降趨勢(shì)， 還可以驗(yàn)證樹脂品種和質(zhì)量選擇得是否合理。所以， 離子交換樹脂定期檢查工作是水處理化驗(yàn)工作的一個(gè)重要組成部分。離子交換樹脂的分析項(xiàng)目較多， 分析周期比較長(zhǎng)， 也由于樹脂質(zhì)量是漸變的， 因此不需 要經(jīng)常性地監(jiān)測(cè)。 取樣分析樹脂的周期， 一般半年或一年一次， 從逐年積累的分析數(shù)據(jù)中找 出樹脂性能變化的規(guī)律。新樹脂必須進(jìn)行全面分析并留樣； 分析結(jié)果要和產(chǎn)品說明書對(duì)照， 并存檔保存。 定期取 樣的樹脂也應(yīng)留樣。八、離子交換樹脂的補(bǔ)充設(shè)備中離子交換樹脂的數(shù)量是會(huì)發(fā)生變化的，

46、經(jīng)常碰到的是設(shè)備內(nèi)樹脂減少， 但也曾有 過在使用一段時(shí)間后樹脂積增多情況。這可能是因?yàn)椋海?1）前級(jí)樹脂漏入后級(jí)設(shè)備；（2）樹脂氧化斷鏈，使之含水量增加，體積膨脹。 發(fā)現(xiàn)這種情況時(shí)，應(yīng)立即采取相應(yīng)措施，查出原因給予消除和補(bǔ)救。補(bǔ)充的樹脂一般要和原樹脂的性能相同， 同一牌號(hào)的、 性能更加好的樹脂。 如果多臺(tái)設(shè) 備要補(bǔ)充樹脂時(shí)， 最好將其中一臺(tái)設(shè)備的樹脂分別補(bǔ)充到別的設(shè)備中， 在該臺(tái)設(shè)備中全部裝 填新樹脂。 這樣， 只有這臺(tái)設(shè)備出水有一個(gè)穩(wěn)定質(zhì)量的過程， 并可繼續(xù)定期監(jiān)視原用樹脂性 能下降情況。一般不要將不同牌號(hào)、不同制造廠的樹脂裝在一個(gè)交換器內(nèi)。九、樹脂的變質(zhì)和污染在離子交換水處理系統(tǒng)的運(yùn)行過程

47、中， 各種離子交換樹脂常常會(huì)漸漸改變其性能。 原因 有二： 一是樹脂的本質(zhì)改變了， 即其化學(xué)結(jié)構(gòu)受到破壞； 二是外來雜質(zhì)的污染。由前一種情 況造成的樹脂性能的改變， 是無法恢復(fù)的； 由后一種情況所造成的樹脂性能的改變， 則可以 采取適當(dāng)?shù)拇胧┫@些污物，從而使樹脂性能復(fù)原或改進(jìn)。1. 變質(zhì)（1）陽(yáng)樹脂陽(yáng)樹脂在應(yīng)用中變質(zhì)的主要原因是由于水中的氧化劑， 如游離氯、 硝酸根等； 當(dāng)溫度高 時(shí)，樹脂受氧化劑的侵蝕更為嚴(yán)重，若水中有重金屬離子，則能起催化作用。關(guān)于陽(yáng)樹脂氧化過程，現(xiàn)尚不完全清楚。一般認(rèn)為樹脂氧化結(jié)果，使苯環(huán)間碳鏈斷開， 并形成羧酸和酮。陽(yáng)樹脂氧化后發(fā)生的現(xiàn)象為： 顏色變淺， 樹脂體積變

48、大， 因此易碎和體積交換容量降低， 但質(zhì)量交換容量變化不大。實(shí)踐證明：強(qiáng)酸 H 樹脂受侵害程度最為強(qiáng)烈，如當(dāng)進(jìn)水中含有 0.5mg/LCl 2時(shí)，只要運(yùn) 行 46 個(gè)月，樹脂就有顯著變化?；撬峄?yáng)樹脂的碳鏈氧化產(chǎn)物， 由樹脂上脫落下來變?yōu)榭扇苄晕镔|(zhì)， 還含有弱酸基。 當(dāng) 它進(jìn)入陰離子交換器，會(huì)首先被陰樹脂吸附，使水質(zhì)降低。除去水中游離氯常用兩種方法：一是用活性碳過濾器，另一種是加亞硫酸鈉。（2）陰樹脂 總的來說，陰樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性比陽(yáng)樹脂差，所以它對(duì)氧化劑和高溫的抵抗力也較差。 但由于在除鹽系統(tǒng)中， 陰離子設(shè)在陽(yáng)離子交換器之后， 故受害較輕； 一般只是溶于水中的氧對(duì)陰樹脂起破壞作用。陰樹脂最易遭受侵害的部位是其分子中的的氮。 如強(qiáng)堿性陰樹脂受侵害時(shí)， 季氮逐漸變 為叔、 仲、伯氮， 使堿性減弱， 最后降為非堿性物質(zhì)。 所以， 強(qiáng)堿陰樹脂在氧化變質(zhì)過程中， 表現(xiàn)出來的是交換基團(tuán)的總量和強(qiáng)堿性交換基團(tuán)的數(shù)量逐漸減少， 且后者大于前者。 這是因 為陰樹脂被氧化初期，季胺基團(tuán)在大多數(shù)情況下，變成能進(jìn)行陰離子交換的弱堿性基團(tuán)。II 型強(qiáng)堿性樹脂比 I 型易受氧化。 運(yùn)行時(shí)提高水溫會(huì)使樹脂氧化速度加快。2. 污染原因及處理方法（1）陽(yáng)樹脂陽(yáng)樹脂會(huì)受到進(jìn)水中的懸浮物、鐵、鋁、油脂類CaSO4 等物質(zhì)污染。在除鹽系統(tǒng)中用的陽(yáng)樹脂受鐵、 鋁污染的可能性很小， 因?yàn)橐运?/p>