软化水树脂

软化水树脂是专用于软化硬水的一种专用树脂,通过离子交换技术,使水的硬度小于50mg/L(CaCO3)。离子交换是一种特殊的动态吸附过程,一般是由不溶于水的离子交换剂在电解质溶液中进行,这种离子交换剂即为离子交换树脂。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
一、分类
加聚物树脂:乙烯基树脂,如聚苯乙烯、聚四氟乙烯等
缩聚物树脂:酚醛树脂,聚酯树脂、聚酰胺树脂等
二、原理
1、树脂软化水原理
软水树脂由软水机的内置树脂罐,在水通过时将水中的硬度离子进行置换。就是通常所说的“离子交换软化法”其原理如下:离子交换水处理是指采用离子交换剂,使交换剂中和水溶液中可交换离子产生符合等物质的量规则的可逆性交换,导致水质改善而交换剂的结构并不发生实质性(化学的)变化的水处理方式。在这种水处理方式中,只有阳离子参与交换反应的,称阳离子交换水处理;只有阴离子参与交换反应的,称阴离子交换水处理;既有阳离子又有阴离子参与交换反应的,称阳、阴离子交换水处理。由于原水的水质千差万别,而对出水水质的要求有多种多样,所以有许多种类型的离子交换及某组合的水处理方法,采用这些水处理方法而使原水软化、除碱和除盐。离子交换剂中参与交换反应的离子是钠离子时,此方法称为钠(Na)型离子交换法,此交换剂称为钠(Na)型阳离子交换剂,相类似的,有氢(H)型离子交换法及氢(H)型阳离子交换剂等。
2、树脂再生原理
当软水树脂置换了水中一定量的钙镁等的硬度离子后,将无法再软化水,此时就需要软水机进行树脂再生,也就是树脂钙污染后的还原再生发。
(1)用Na溶液再生强阳离子交换树脂时,宜采取分步再生法。开始以低浓度Na溶液再生,因为此时从树脂上解吸下来的Ca2+浓度高,但Na浓度较低,即使形成少量Ca2+Na沉淀也会被溶液冲走。然后逐步提高Na浓度,此时从树脂上解吸下来的Ca2+浓度低,不会形成Na沉淀。
(2)由于弱阳离子交换树脂是用强阳离子交换树脂的再生废液进行再生的。因此,在进酸的同时,弱阳离子交换器必须进稀释水(JF9201滤后水),进水量以液位不超过交换器进酸口为宜。另外注意观察弱阳离子交换器排出的再生废液颜色,如呈白色浑浊物,即使调节进酸浓度。
(3)进酸完后,弱阳离子交换器必须立即进JF92001滤后水置换清洗,强阳离子交换器必须立即进精制水置换清洗。
(4)冬季由于再生液温度低,更易出现钙污染。因此在再生前,弱阳离子交换器必须擦洗反洗,弱阳离子交换器必须与强阳离子交换器之间再生废液的管道必须反冲,做到防患于未然。
三、优点
软化树脂具有交换容量大,交换速度快,能够快速吸附水中的钙镁离子,起到软化水质的作用。具有良好的物理和化学稳定性能以及良好的耐温性能,选择性好,交换容量高,在碱性中性甚至酸性介质中都显示离子交换功能。
四、贮存
(1)湿法贮存
树脂如失水风干会大大影响其强度和使用寿命,因此必须注意保持树脂的水分。贮存时,可将树脂浸泡在清水或食盐水中。如果是包装未拆封的新树脂,应注意包装的密封盒完整,防止因包装破损而使树脂失水。
(2)盐型存放
软水器如停用时间较长,应将已使用过的钠离子交换树脂用10%的NaCl溶液转成Na型。
(3)防冻防热
树脂在贮存和运输过程中,温度不宜过高或过低,一般最高不超过40℃,最低不得在0℃以下。所以树脂不宜放在高温设备附近,夏季不要放在阳光直接照射的地方;冬季应注意保温,如无保温条件,可将树脂贮存在相应浓度的食盐水中,以免冻裂。NaCl溶液的冰点如下表。
NaCl的质量分数(%)5 10 15 20 23.5
冰点(℃)-3.0 -7.0 -10.8 -16.3 -21.2
(4)防止污染和发霉
新树脂贮存时,应避免和铁容器、氧化剂、油类及有机溶剂等接触,以防树脂污染。软水器如长期停用时,为防止交换器内壁及树脂表面因微生物繁殖而长青苔等藻类或发霉,应定期更换交换器内的清水,尤其是在温度较高的条件下,更应注意。必要时可用灭菌处理;可用1-2%的过乙酸或0.5-1%甲醛灭菌溶液浸泡数小时,然后用水冲洗至不含灭菌剂为止。
此外,树脂在贮存时还应防止重物的挤压,以免破碎。