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树脂颗粒使用时有转移、摩擦、膨胀和收缩等变化,长期使用后会有少量损耗和破碎,故树脂要有较高的机械强度和耐磨性。通常,交联度低的树脂较易碎裂,但树脂的性更主要地决定于交联结构的均匀程度及其强度。如大孔树脂,具有较高的交联度者,结构稳定,能耐反复再生。
阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性.树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子.这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换.强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用.树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用.如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成.
树脂在水处理工艺中的用途十分广泛。在给水处理中,可用于水质软化和脱盐,制取软化水、纯水和超纯水;在废水处理中,可除去废水中的某些有害物质,回收有价值化学品、重金属和稀有元素,在化工、生物制药等方面,能有效进行分离、浓缩、提纯等。
树脂的特点,其单元结构主要由三部分组成:不溶性的三维空间网状骨架、连接在骨架上的功能基和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。随着离子交换技术的不断发展,树脂在水处理领域的应用不断扩大,越来越显示出它的性,具有可深度净化、、可再生性强等优点。
树脂在使用中可能出现的问题
1、反洗流失
反洗流量过大或反洗操作失常,会发生树脂流失,在地沟及废水池中常发现有大量树脂。
2、通流部位损坏
树脂从设备中漏出,进入后级设备或供水系统,造成后级设备运行困难,出水水质恶化。
3、树脂分层不清
例如混床要求两种树脂能很好地分层,否则会降低其制水量和出水水质。严重时,将使出水达不到要求的指标。
4、浊度对阳树脂的污染
进水浊度超出要求或直流凝聚发生沉淀现象,有较多的悬浮物进入级离子交换器时,会发生污染树脂现象。这些悬浮物往往含有凝聚剂,一般是金属离子的盐。
5、结硫酸钙沉淀
当用硫酸再生阳树脂时,如果硫酸浓度过高和流速过慢,会发生硫酸钙沉积在树脂颗粒表面上,导致出水有硬度。此时可用盐酸再生一次,将沉积的硫酸溶解,或及时用大量的水冲洗。
结胶体硅是强碱阴树脂再生不当产生的现象。当原水中二氧化硅和强酸阴离子比值较大或有弱碱阴树脂吸收水中强酸时,在阴树脂再生中可能出现结胶体硅的现象。一般在碱液浓度较高,温度和流速较低时更易发生这种现象。
有机物污染树脂是水处理中存在的主要问题。随着天然水的污染越来越严重,树脂的污染给水处理带来了很大的威胁。树脂碱性越强,受到有机物污染的程度越严重,进水中有机物和强酸阴离子比值越大,对树脂污染程度越大。
离子交换树脂的几何形状,尺寸和结构可以在不同类型之间变化。大多数离子交换树脂交换系统使用由微小的多孔微珠组成的树脂床,尽管一些系统(例如用于电渗析的系统)使用片状网状树脂。离子交换树脂珠通常是小的和球形的,半径仅为0.25至1.25毫米。根据应用和系统设计,树脂珠粒可具有均匀的粒度或高斯尺寸分布。大多数应用使用凝胶树脂珠,具有半透明的外观,并提供高容量和化学效率。大孔树脂由于其不透明的白色或黄色外观而可识别,通常保留用于苛刻的条件,因为它们具有相对较高的稳定性和耐化学性。
随着时间的推移,污染物离子与离子交换树脂中的所有可用交换位点结合。一旦树脂耗尽,通过所谓的再生循环将其恢复以供进一步使用。在再生循环期间,通过施加浓缩的再生溶液基本上逆转离子交换反应。根据树脂的类型和手头的应用,再生剂可以是盐,酸或苛性碱溶液。随着再生循环的进行,离子交换树脂释放污染物离子,将它们交换为再生溶液中存在的离子。污染物离子将作为再生剂流出物流的一部分离开树脂系统,并且需要被适当地排出。
天津争光合成树脂有限公司于2019年9月成立,负责销售“争光”生产离子交换树脂、生化分离介质和大孔吸附剂。其中:离子交换树脂包括苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系和环氧系四大系列,强酸、弱酸、强碱、弱碱、两性、螯合和惰性七大类型共300多个品种;生化分离介质包括离子交换层析介质、疏水作用层析介质、亲和层析介质、凝胶层析介质和活化中间体五大类型近百个品种;大孔吸附剂包括非极性吸附剂、中等极性吸附剂和极性吸附剂三大类型数十个品种。注册商标为“争光”和“Hydrolite”,通过严格的ISO 9001标准质量体系认证。