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(shí)及時(shí)指示失效點(diǎn)，是在線監(jiān)測儀表直觀和有效的補(bǔ)充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

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(shí)，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(shí)為墨綠色，Na+型時(shí)為玫瑰紅色，產(chǎn)品色差十分明顯。同時(shí)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(jìn)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(jì)。

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(jī)組啟停等原因，難以判斷H型交換柱何時(shí)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(shí)，難以及時(shí)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(shí)進(jìn)行再生處理，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問題并及時(shí)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(shí)，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(shí)際交換柱中，以不少于10倍樹脂體積的5HCl再生液動(dòng)態(tài)逆流再生（與交換柱運(yùn)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(shí)間不小于30min； 

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

（4）再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)行再生處理，再生步驟同(2)~(4)。 

變色樹脂的儲(chǔ)存:需要長期儲(chǔ)存的樹脂，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲(chǔ)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(tuán)的功能高分子材料。樹脂不溶于酸、堿溶液及各種有機(jī)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(jí)處理，對(duì)低濃度含汞廢水可達(dá)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(jī)汞、無機(jī)汞)、金屬汞以及其他有機(jī)物和離子，對(duì)酸化pH值和硫化鈉量不易控制，會(huì)使硫化汞形成整合物溶解，處理后廢水中汞濃度仍達(dá)0.05～0.5mg/L，很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。為了探索技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)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(yùn)行表明：(1)用樹脂交換法除汞作為化學(xué)法的二級(jí)處理系統(tǒng)，能保證達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，且能實(shí)現(xiàn)封閉循環(huán)、連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，排放的廢水可作為冷卻水加以回用。(2)進(jìn)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(duì)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(huì)效益和經(jīng)濟(jì)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(dá)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(qiáng)酸型離子交換樹脂用于吸附濃集含有機(jī)物廢水中的銅離子。通過測定各種樹脂對(duì)銅離子的往除率、不同銅離子濃度和溶液pH值對(duì)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(qiáng)酸1號(hào)"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(shí)，對(duì)Cu2+的吸附往除能力可達(dá)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(bào)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(jià)鉬酸聚合物的201×7強(qiáng)堿陰離子交換樹脂上的吸附機(jī)理后指出：低價(jià)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(jià)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(jià)鉬酸聚合物在樹脂中的擴(kuò)散阻力較大，導(dǎo)致交換速度較低。盡管低價(jià)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(jià)鉬，而低價(jià)鉬酸聚合物不僅不易與樹脂進(jìn)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。