离子交换树脂中毒

离子交换树脂中毒的原因：

离子交换树脂在使用的过程中，需要将离子等物质吸附，在吸附过程中，可能会吸附一些杂质，而这些杂质可能会造成树脂的中毒，从而导致树脂的性能下降，严重的可能会导致树脂失去效果，导致树脂中毒的物质主要有以下几种：

1、微生物中毒：

树脂在长时间的储存或者很久没有进行再生，树脂在吸附离子时，会吸附一些水中的微生物，而这些微生物会将树脂内的一些成分作为养分进行繁殖，会导致产水水质被污染，树脂的结构被破坏，失去离子交换的功能。

2、有机物中毒：

一些污水中可能会一些有机物，有机物里面含有腐殖酸、高分子化合物及多元有机羧酸等物质，这些物质会堵塞树脂的孔洞，导致树脂的交换能力下降，严重的会导致树脂不能再进行交换，可以通过COD检测出树脂是否被这些物质中毒。

3、铁中毒：

铁中毒是树脂经常会出现的中毒现象，铁中毒主要是因为水中含有大量的铁离子，或者树脂再生剂中含有铁杂质，铁中毒会导致树脂氧化，树脂的交换容量降低，再生交换速度降低，改变树脂结构，使树脂丧失交换能力。

离子交换树脂中毒后有哪些特征？

1、运行周期缩短，树脂使用时间越长，运行周期越短，在高价金属含量比较多的地区尤为明显。

2、树脂颜色变，新树脂的颜色为淡黄色甚至接近白色，而中毒的树脂为褐色甚至黑色。

3、出水水质变，表现为出水硬度(软化水)或电导率(除盐水)上升。

4、出水pH值降低。

5、出水二氧化硅含量增大。

6、清洗水量增加。

离子交换树脂中毒的解决方法：

1、空气擦洗法：

如果能够通过显微镜看到树脂表面的杂质，可以采用空气擦洗法，首先将水降低至距离树脂300-400毫米左右，然后不断的搅动树脂，大概10-15分钟左右，再用水进行反洗，直到水清澈为止。

2、酸洗法：

对铁离子这些不能被空气擦洗法清除的杂质，可以采用盐酸进行清洗，将水降低至距离树脂200-300毫米左右，然后用盐酸浸泡或低流速循环。

3、碱洗法：

被油脂污染的树脂，可以采用碱洗法进行清洗，使用温度为50-60摄氏度、浓度为5%的氢氧化钠进行碱洗，碱洗可以分为3-4次进行，每次的时间大概为4-6小时，在每次停止碱洗时用水冲洗树脂。

如何预防离子交换树脂中毒？

1、含有铁离子的水必须要进行除铁的处理，才能够进入交换器。

2、直接用井水或者自来水作为原水，要在进入水泵之前安装过滤器等过滤设备，防止水之中的杂质进入交换器。

3、树脂再生时使用的再生剂，要符合标准的要求，不能含有铁杂质。

　　树脂的中毒一般也称树脂的污染，分为下面三种情况:
　　1.无机物中毒 无机物中毒主要是由于铜、铁、锰、钙、镁、铝等盐类在碱性环境下水解生成氢氧化物絮状沉淀，水中硅含量高时生成硅胶，这些物质堵塞树脂孔道，影响了树脂的孔道扩散，当铜离子、铁离子等重金属离子存在时，还会使树脂氧化，改变树脂结构，使树脂丧失交换能力。
　　2.有机物中毒 树脂的有机物中毒一般是针对阴离子交换树脂而言。水中的有机物主要是动植物腐烂分解产生的腐殖酸、富维酸等带负电基团的线形分子，其带负电基团和阴树脂带正电的固定基团发生电性复合作用，紧紧地吸附在交换位置上。这些线形分子通常带有多个负电基团，可以和树脂的多处交换位置发生复合作用，形成一种卷曲物质缠绕在树脂孔结构中，不但覆盖了树脂的官能基团，还堵塞了树脂的孔道，使树脂的交换能力下降，严重者会使离子交换反应不能进行。采用一般清洗方法很难将其从树脂孔道中消除掉，这种现象称为“瓶颈效应”。另外，强酸性阳树脂被氧化的降解产物二乙烯苯及阳树脂机械破碎形成的带负电基团的胶状物，也能使阴树脂受到中毒。
　　3.微生物中毒 当树脂储存或长时间没有进行再生时，树脂吸附了水中的藻类和微生物，这些微生物以树脂内硝酸盐、胺等为营养物迅速繁殖，微生物不但污染水质，还可以破坏树脂结构，使树脂降低或者丧失交换能力。因此为了减少树脂的污染和中毒，原水在进入交换柱之前应进行一定的预处理。

离子交换树脂，特别是阳离子交换树脂，易与水中的金属离子结合发生交换，但是有些高价金属，比如铁离子、铜离子等，与树脂的结合能力非常强，即使用酸也很难再生。那么此树脂的部分活性位点就永久的被该金属离子占据了，就永久中毒了。还有一些是蛋白质等生物大分子引起的，比如732树脂，在酸性环境中是膨胀的，此时有机物大分子进入到树脂空隙，但是不管怎样洗脱或是活化，由于空间位阻的原因，无法从树脂内部出来，也会造成中毒。

树脂中毒的原因：

树脂在使用一段时间之后，在使用的过程中，经常会受到一些物质的污染，导致树脂的性能下降，甚至报废，这种情况，一般被称为树脂的中毒，导致树脂中毒的物质主要分为铁中毒、有机物中毒、微生物中毒和油脂引起的中毒。

1.铁中毒：

铁中毒主要是因为树脂处理的水中，含铁量很高，或者是树脂的再试试剂中含有铁杂质，这些杂质会使树脂的交换容量和再生交换速度降低，虽然树脂的结构没有变化，但是树脂的性能却有明显的下降。

2.有机物中毒：

有机物里面含有腐殖酸、高分子化合物及多元有机羧酸等物质，这些物质一般都会有负电，造成阴离子交换树脂的中毒，可以通过COD检测出树脂是否被这些物质中毒。

3.微生物中毒：

树脂使用时间长了，可能会生长一定的微生物，微生物可能会破坏树脂的结构，使树脂失去离子交换的能力。

4.油脂引起的中毒：

有时候在操作的过程中，操作人员可能会将油类物质带给树脂，而油类物质可能会堵塞树脂的孔径，阻碍树脂的交换。

如何判断树脂中毒的程度？

判断树脂铁中毒可以通过设备检测出树脂的含铁量有多少，一般来说含铁量<0.01%为无污染，当树脂的含铁量达到0.01-0.1之间时，树脂为中度污染，树脂的含铁量>0.1时，属于严重污染。

如何防止树脂中毒？

含铁地下水必须进行必要的除铁处理后，方可进入交换器。常用的除铁方法有：曝气除铁法、锰砂过滤除铁法等，需要定期的使用空气擦洗法，清洗树脂，可以去除悬浮物、有机物和铁等物质。

树脂中毒之后怎么办？

1.   空气擦洗法：

如果能够通过显微镜看到罗门哈斯树脂表面的杂质，可以采用空气擦洗法，首先将水降低至距离树脂300-400毫米左右，然后不断的搅动树脂，大概10-15分钟左右，再用水进行反洗，直到水清澈为止。

2.   酸洗法：

对铁离子这些不能被空气擦洗法清除的杂质，可以采用盐酸进行清洗，将水降低至距离树脂200-300毫米左右，然后用盐酸浸泡或低流速循环。

3.   碱洗法：

被油脂污染的树脂，可以采用碱洗法进行清洗，使用温度为50-60摄氏度、浓度为5%的氢氧化钠进行碱洗，碱洗可以分为3-4次进行，每次的时间大概为4-6小时，在每次停止碱洗时用水冲洗树脂。