變色樹脂在廢水處理中的應(yīng)用研究

變色數(shù)脂可以用來監(jiān)測陽床或陰床出水，在陽床或陰床臨近失效時及時指示失效點，是在線監(jiān)測儀表直觀和有效的補充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點。

變色陽樹脂是一種帶有指示劑的陽離子交換樹脂，出廠型為氫型，通過變色陽樹脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽離子時，即與樹脂攜帶的H+發(fā)生交換，樹脂層開始失效，失效層顏色明顯改變，指示水中有陽離子泄露。H+型時為墨綠色，Na+型時為玫瑰紅色，產(chǎn)品色差十分明顯。同時還具有良好的交換容量和物理穩(wěn)定性。

       變色陽樹脂一般用在火電廠凝結(jié)水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+電導(dǎo)儀前，將水中帶入的游離氨除去，并將所有的陽離子全部轉(zhuǎn)化為H+離子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進入凝結(jié)水而電導(dǎo)儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。

   變色陽樹脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用，用于監(jiān)測凝汽器泄漏量是否超標(biāo)，決定凝結(jié)水是否需要處理，監(jiān)測給水、蒸汽水質(zhì)品質(zhì)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。是火力發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督重要和為倚重的化學(xué)表計。

變色樹脂使用范圍：監(jiān)測和控制給水、凝結(jié)水和蒸汽的氫電導(dǎo)率，是保證水汽質(zhì)量，控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢的重要手段之一。 

由于水汽中氨的濃度、取樣流速經(jīng)常變化，加上機組啟停等原因，難以判斷H型交換柱何時失效。H型交換柱失效初期，由于少量銨離子穿透，使氫電導(dǎo)率測量值偏低；當(dāng)H型交換柱失效，大量銨離子透過，氫電導(dǎo)率測量值又偏高。因此，當(dāng)交換柱失效后引起氫電導(dǎo)率變化時，難以及時判斷是水質(zhì)惡化還是交換柱失效。目前國外采取的解決辦法是采用變色陽離子交換樹脂，失效層與未失效層顏色不同，可以在H型交換柱失效前及時進行再生處理，可以及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問題并及時采取解決措施。 

變色樹脂使用方法： 

新購買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂，必須經(jīng)過以下方式處理才可以使用： 

（1）將新樹脂放入容器中，以除鹽水清洗2～3遍，至水清澈；如果樹脂變干，則清洗前需要加入10NaCl溶液浸泡2小時，以防止樹脂因急劇膨脹而破裂。 

（2）將清洗干凈的樹脂裝入實際交換柱中，以不少于10倍樹脂體積的5HCl再生液動態(tài)逆流再生（與交換柱運行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h，保證再生液與樹脂接觸時間不小于30min； 

（3）再生液進完后以除鹽水按交換柱運行水流方向大流量沖洗交換柱（沖洗流速10m/h～20m/h），沖洗時間不低于12h； 

（4）再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實際系統(tǒng)進行氫電導(dǎo)率的測定。 

（5）失效的變色樹脂氫型交換柱可直接進行再生處理，再生步驟同(2)~(4)。 

變色樹脂的儲存:需要長期儲存的樹脂，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲存。 

變色樹脂在廢水處理中的應(yīng)用研究離子交換樹脂是一種在交聯(lián)聚合物結(jié)構(gòu)中含有離子交換基團的功能高分子材料。樹脂不溶于酸、堿溶液及各種有機溶劑。結(jié)構(gòu)上屬于既不溶解、也不熔融的多孔性固體高分子物質(zhì)。

離子交換樹脂

　　1、處理含汞廢水

　　含汞廢水是危害大的 產(chǎn)業(yè) 廢水之一，離子交換樹脂法適用于處理濃度低而排放量大、含有毒金屬的廢水。配合硫化鈉明礬化學(xué)凝聚沉淀法作為二級處理，對低濃度含汞廢水可達到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　明礬化學(xué)凝聚沉淀法處理紅汞生產(chǎn)中產(chǎn)生的含汞廢水。由于含汞廢水成分復(fù)雜，存在多種形態(tài)的汞化合物(有機汞、無機汞)、金屬汞以及其他有機物和離子，對酸化pH值和硫化鈉量不易控制，會使硫化汞形成整合物溶解，處理后廢水中汞濃度仍達0.05～0.5mg/L，很難達到排放標(biāo)準(zhǔn)。為了探索技術(shù)上先進、經(jīng)濟上公道的治理途徑。并選用了離子交換樹脂法。經(jīng)過近兩年來的運行表明：(1)用樹脂交換法除汞作為化學(xué)法的二級處理系統(tǒng)，能保證達到排放標(biāo)準(zhǔn)，且能實現(xiàn)封閉循環(huán)、連續(xù)穩(wěn)定的運行，排放的廢水可作為冷卻水加以回用。(2)進步了生產(chǎn)能力，單位產(chǎn)品的本錢降低，節(jié)約了治理用度。(3)應(yīng)用樹脂交換法還能對廢水起到脫色作用，處理的水清楚透明。失效后的樹脂不再回收，作為汞廢渣回收汞，防止了二次污染。因此,應(yīng)用離子交換法處理低濃度含汞廢水，有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。

離子交換樹脂

　　2、處理含銅廢水

　　產(chǎn)業(yè)排放廢水如有色冶煉、電鍍、化工、印染等行業(yè)的廢水中常含有銅。利用離子交換樹脂可以有效地除往廢水中的Cu2+，以達到高度凈化,并有利于資源的再生。張劍波等選用多種大孔強酸型離子交換樹脂用于吸附濃集含有機物廢水中的銅離子。通過測定各種樹脂對銅離子的往除率、不同銅離子濃度和溶液pH值對往除率的影響，以及各樹脂再生性能的比較，表明"爭光"樹脂、"強酸1號"樹脂與PK208樹脂有為突出的性能，效果明顯優(yōu)于其它幾種樹脂：其離子交換性能穩(wěn)定，有良好的再生性。同時，對Cu2+的吸附往除能力可達到要求，凈化后的水中Cu2+濃度低于0.1mg/L，可用于含銅廢水的凈化處理。

離子交換樹脂

　　3、處理含鉬廢水

　　上世紀(jì)60年代末期就有關(guān)于采用離子交換法從產(chǎn)業(yè)廢水中回收鉬的報導(dǎo)。迄今為止，離子交換法仍然是治理含鉬廢水的主要方法。在研究低價鉬酸聚合物的201×7強堿陰離子交換樹脂上的吸附機理后指出：低價鉬酸聚合物與樹脂的交換速度較鉬酸鹽慢得多。究其原因。以為低價鉬酸聚合物主要以六聚合物與樹脂交換，而鉬酸鹽以四聚合物被吸附。且凝膠型樹脂的孔徑很小，故低價鉬酸聚合物在樹脂中的擴散阻力較大，導(dǎo)致交換速度較低。盡管低價鉬酸聚合物在樹脂上的吸附速度較慢，但鉬鹽占據(jù)著樹脂上的交換位置，與樹脂鍵合得更牢固，比吸附有鉬酸鹽的樹脂更難解吸。只有用氧化劑(1mol/LHNO3)氧化后才能較快地解吸。由于在酸性條件下，Mo(VI)易被還原劑還原為低價鉬，而低價鉬酸聚合物不僅不易與樹脂進行交換，而且洗脫也比較麻煩。因此，應(yīng)先除往待處理的含鉬廢水中的還原劑，其pH值好調(diào)整到大于7。