树脂使用基础手册.doc

树脂氧化和降解

树脂化学稳定性能够用其耐受氧化剂作用能力表示。阳树脂被氧化后关键发生骨架断链，而阴树脂则关键表现为季胺基团降解。
1、阳树脂氧化：
　　 阳树脂被氧化后关键表现为骨架断链，生成低分子磺酸化合物和羧酸基团。其反应为：

　　阳树脂碰到氧化剂关键是游离氯和水反应生成氧，其反应以下：

　　过去原水中游离氯关键来自生活用水消毒。多年来，因为天然水中有机物含量和细菌增多，在混凝、澄清之前也需加氯，以达成灭菌和降低COD作用，所以，必需注意游离氯对阳树脂损害。再生过程中，假如使用质量差工业盐酸或副产品盐酸，其中含有氧化剂也会对阳树脂造成损害。通常要求进入化学除盐设备原水中，游离氯含量应小于0.1mg/L。
2、预防阳树脂被氧化方法：
　　 （1）活性炭过滤。预防阳树脂被氧化常见方法是经过活性炭过滤。活性炭脱除游离氯原理，不单纯是吸附作用，而是一个表面上化学反应。当活性炭表面吸附氯达成一定浓度时，就会发生下列反应：

　　式中：C*——活性炭；
　　　　　CO*——活性炭表面上生成氧化物。
　　假如有充足氯参与反应，CO*能够变为CO或CO2逸出，留下活性炭能够继续吸附游离氯。为此，为了脱除游离氯，能够使用较高过滤流速（约50m/h）。同时，活性炭吸着游离氯时含有很高吸着容量（每克活性炭约可吸着6.5mg以上Cl2）。
　　用活性炭去除水中游离氯能够使用下列经验公式进行计算：

　　式中：CO——进水游离氯含量，mg/L；
　　　　　C——出水游离氯含量，mg/L；
L——活性炭层高，m；
　　　　　V——过滤流速，m/h。
　　考虑到HOCl反应速度较慢，将上述公式修正为：

　　制造活性炭原材料通常对脱氯效率无影响。
　　水中有胶体或高浓度有机物存在，将会严重缩短活性炭作为脱氯剂寿命。
　　活性炭过滤器仅用于脱除游离氯时，能够用漏Cl2量≥0.1mg/L作为终点。活性炭寿命是很长，比如：在活性炭层高0.76m，过滤速度6.1m/h条件下，对游离氯含量2mg/L水进行脱氯，其使用寿命约为6年左右。
　　（2）选择高交联度阳树脂。伴随树脂交联度增大，其抗氧化性能增强。
　　阳树脂被氧化后，因为断链使骨架疏松，体积膨胀，含水量增大。大孔型阳树脂因为交联度高，含有很好抗氧化性能。不过，伴随树脂交联度增加，其交换容量降低，价格增高，所以，在实际中极少使用。
3、强碱阴树脂降解：
　　强碱阴树脂遭受氧化后，关键表现为季胺基团逐步降解，而不会发生骨架断链。强碱阴树脂降解关键是季胺基团按次序分解为叔、仲、伯胺，甚至非碱性物质。在化学除盐工艺中，其关键表现为中性盐分解容量，尤其是硅交换容量降低。强碱阴树脂在运行中碰到氧化剂关键是水中溶解氧，再生过程中碰到氧化剂关键是碱中所含ClO3-和FeO42-。
　　季胺基团受氧化反应，以下式所表示：

　　强碱Ⅰ型阴树脂抗氧化性能优于强碱Ⅱ型。强碱阴树脂在长久使用中，其交换容量会逐步降低。
4、预防强碱阴树脂降解方法
　　（1）使用真空除气器，降低阴床进水中含氧量。
　　（2）做好碱液贮存及输送设备防腐工作，降低再生液含铁量。
　　（3）采取隔膜法制造纯碱，降低碱液中NaClO3含量（可降低至6-7mg/L）。
　　（4）控制再生液温度：Ⅰ型阴树脂不得高于40℃；Ⅱ型阴树脂不得高于35℃。
　　（5）树脂应以氯型在低温下保留。

出水质量恶化

出水质量是衡量化学除盐设备运行工况关键指标。出水质量恶化是指运行周期中间，除盐水电导率和SiO2含量显著高于调试结果，不管其水质指标是否合格，全部能够认为是发生了出水质量恶化现象。
　　当除盐水电导率或SiO2含量显著增高时，为确定发生问题原因，需要测定除盐水pH值。依据测定结果，判定除盐设备出水质量恶化故障，查找发生问题原因。
　　下列情况在除盐系统中是比较经典：
1、弱酸阳床：
　　（1）出水碱度漏泄比要求值为高。这是因为再生不适宜，再生剂应为理论交换容量110%，如采取串联再生，则须检验再生强酸树脂后酸量是否足够再生弱酸树脂。
　　（2）出水硬度高于要求值。如用硫酸再生，可能会有硫酸钙沉淀，这时硫酸钙逐步水解，将产生钙硬，所以，当用硫酸再生时，须采取分步再生方法，并实施先低浓度、高流速，后高浓度、低流速方法再生。如串联再生，则应检验强酸阳树脂再生废液是否已稀释。
2、强酸阳床：
　　（1）出水钠漏泄高于要求值。这不太发生，如有，则应检验再生步骤，有时阳床用混床再生废液串联再生，这时须注意混床废液最初15-30%须弃去，不然将有钠离子进入阳床，另外，混床废液中酸量须检验是否足够。
　　（2）出水漏硬度。假如用硫酸再生，那时因为硫酸钙沉淀，应检验酸浓度（从系统中取样分析）及再生流速，如水中钙离子量超出总离子50%，须采取分级再生，最初浓度应小于2%，流速为12升/小时/升树脂。
3、弱碱阴床：
（1）出水矿物酸漏泄增加。这问题可分为矿物酸漏泄真实增加和矿物酸漏泄表象增加。
　　a. 矿物酸漏泄真实增加。通常出水电导率应为50μs/cm或以下，如再生不足，电导率曲线将缓慢上升，那就是出水酸度将逐步上升。
　　提议同时测定pH值，以校核矿物酸漏泄是否真实增加，而不是表象增加。
　　最终，假如弱碱树脂是串联再生，那么再生强碱树脂后碱液是否足够，它应为理论交换容量120-130%。
　　b. 矿物酸漏泄表象增加。弱碱树脂是作为矿物酸中和剂，真正弱碱树脂（有90%以上弱碱基）不会分解中性盐如氯化钠或硫酸钠，所以阳床必需运行正常，其出水钠漏泄很小，并须维持一定pH。如pH大于3.5，那就是阳床未能完全去除阳离子，这些中性盐流经弱碱阴床将增加电导率。
（2）高pH、漏钠、电导率增高。这是因为阴树脂床中混入了阳树脂，在碱再生时，阳树脂呈钠型，在运行中逐步放钠。阴床出水有钠，是因为强酸阳床出水漏钠。
（3）二氧化硅问题。如阴床串联再生，尤为轻易产生此问题，强碱阴床再生后碱液中含有二氧化硅，经弱碱阴床后，又进行了碱性中和，而使pH下降，当达成碱液中二氧化硅等电点时，二氧化硅就在树脂上沉淀下来。在以后运行中，因为水解而使出水中二氧化硅增加。
　　处理这问题方法是，再生强碱阴床后碱液先排除15-30%，或将碱液稀释至2%，还须确保NaOH有理论工作交换容量130%。
4、强碱阴床：
　　不管是Ⅰ型还是Ⅱ型，关键问题是二氧化硅漏泄，和强酸阳树脂及弱碱阴树脂不一样，强碱阴树脂热稳定性较低，只有60℃及40℃，不然树脂会发生降解。
　　如因热及氧化作用，使强碱基团损失，这么就造成二氧化硅漏泄，所以，在运行中须保持在温度极限范围内。另外，强碱阴树脂易受有机物污染，产生以下后果：
　　（1）pH降低；（2）电导率增高；（3）二氧化硅漏泄增加；（4）淋洗水量增加。
　　其中：（1）和（2）是因为在树脂上有机物再生后部分水解所造成，（3）是因为污染物位阻效应使NaOH再生不完全，（4）是因为污染物两性作用。
5、混床系统
（1）淋洗水量增大。混床系统淋洗水量增大是因为树脂交叉污染，如NaOH和混入阴床强酸阳树脂作用，将钠盐存在于阳树脂上，或HCl(H2SO4)和混入阳床强碱阴树脂作用，将氯根（硫酸根）存在于阴树脂上。
　　交叉污染关键是因为树脂在分界面上混杂。在这情况下，钠及氯根（硫酸根）漏泄增大，使淋洗时间增加。经验显示，即使冲洗钠漏泄很麻烦，但其影响不及硫酸根离子漏泄严重，后者在凝结水净化系统中后果尤为突出，常见方法是将出水进行再循环，这方法是很耗时。
　　采取三层混床树脂，可降低再生剂对阳、阴树脂交叉污染，使混床淋洗水量过大弊病得到改善。
（2）出水质量下降。混床系统要求阳、阴树脂须充足混合。假如阳、阴树脂混合不好，在很多部位还是呈分层状态，出水质量就会降低。一个关键事项是，在空气混合时，树脂床层上部水层必需小于5厘米，假如树脂床不先疏水至上述水位，那么不管空气搅拌多么猛烈，当搅拌停止时，树脂就按密度差异重力沉降，使阳、阴树脂分层，而产生上述问题。
　　提议采取反常规混床树脂，它既能使阳、阴树脂在反洗时根本分层，又能在再生后均匀混合，处理了混床树脂混合问题。

有机物污染及处理

一、强碱阴树脂遭受有机物污染特征：
　　1、树脂被污染后，颜色变深，从淡黄色变为深棕色，直至黑色。
　　2、树脂工作交换容量降低，阴床周期制水量显著下降。
　　3、有机酸漏入出水中，使出水电导率增大。
　　4、出水pH值降低。正常运行情况下，阴床出水pH值通常在7-8范围内（因有NaOH漏过），树脂遭受污染后,因有机酸漏过，可使出水pH值降至5.4-5.7。
　　5、SiO2含量增大。水中所含有机酸（富维酸和腐殖酸）解离常数大于H2SiO3，所以，附着在树脂上有机物能够抑制树脂对H2SiO3交换或排代出已吸着H2SiO3，造成阴床SiO2过早漏过。
　　6、清洗水用量增加。因为吸着在树脂上有机物含有大量-COOH基团，树脂再生时变为-COONa，在清洗过程中，这些Na+不停被阴床进水中矿物酸排代出来，增加了清洗阴床时间和用水量。
二、有机物污染对强碱阴树脂影响
　　1、强碱阴树脂对有机物吸着力。天然水中有机物（以富维酸和腐殖酸为代表）经过H+交换及除碳后，因pH值降低，有机物几乎全部以分子状态存在于阴床进水中。因为腐殖酸分子量大，疏水性强，和强碱阴树脂苯乙烯-二乙烯苯聚合骨架含有较强吸附能力-范德华力，同时，这些大分子有机酸全部含有多个羧酸基团，和OH型强碱阴树脂季胺基官能团也含有较强化学亲和力，所以使有机酸被强碱树脂牢靠地吸着于颗粒表面。
　　强碱阴树脂骨架改为亲水性丙烯酸和二乙烯苯聚合物，降低了骨架对有机酸吸附范德华力，会使有机酸吸着率略有降低。
　　如将OH型强碱阴树脂改为Cl型，则因改变了有机酸和强碱阴树脂OH之间酸碱中和反应，使化学亲和力下降，树脂对有机物吸着率也会降低。这种基团型态对有机物吸着影响大于骨架材质影响。
　　2、有机物再生洗脱。新凝胶型强碱阴树脂对有机物吸着率很高（95%），洗脱率却很低（15%）。伴随运行周期增加，吸着率基础不变，洗脱率虽从15%上升到60%以上。不过，到树脂工作交换容量开始降低时，洗脱率也只有60%，这说明有机物仍不停地在树脂上积聚，它会深入降低树脂工作交换容量，并使出水质量恶化。
　　3、有机物特征影响。分子量比较大腐殖酸，首先因为分子量大，亲水性较差，其次因为所含-COOH较少，所以它们关键是以范德华力吸附于树脂骨架上，难于洗脱。富维酸则因分子量小，含有-COOH多，所以多以化学亲和力和树脂多个交换基团相结合，再生过程中较轻易被洗脱。
　　对天然水中有机物依据其在水中溶解度，能够分为悬浮、胶体和溶解三种。对于以物理吸附作用附着于树脂表面悬浮有机物，能够使用加强过滤或对污染树脂进行空气擦洗、超声波清洗等方法去除。胶体有机物通常是带有负电荷，它们粒径在0.2-1.0nm之间，对树脂污染既是物理性，又是化学性，可经过混凝澄清或超出滤方法去除。溶解性有机物是污染强碱阴树脂关键成份，它们以范德华力和化学亲和力吸着于强碱阴树脂，洗脱率低，最终影响树脂工作交换容量和出水质量。
　　4、对树脂工作交换容量影响。因为强碱阴树脂上有机物不停积聚，首先部分交换基团被占据，再生时不能洗脱，降低了树脂交换容量；其次这些有机物会在运行中不停溶解，并因有机酸酸性比H2SiO3强，而抵制强碱阴树脂对H2SiO3吸收，造成H2SiO3过早地在出水中漏过。因为阴床失效终点是用SiO2漏过量确定，所以H2SiO3过早漏过肯定会使树脂工作交换容量降低。后者只降低树脂工作交换容量，而全交换容量不变。
　　5、对出水质量影响。被有机物污染强碱阴树脂，因为附着有很多大分子有机酸，它们所含部分被水中矿质酸所排代，这就造成出水电导率升高。这一作用，首先增加了清洗水用量和清洗时间，其次有机酸溶入出水中也会造成出水质量降低。
　　树脂上附着有机酸，也会逐步溶于出水中，使出水pH值降低，SiO2含量增大。
三、预防强碱树脂遭受有机物污染方法
　　1、添加氧化剂。添加氧化剂是除去天然水中有机物常见方法，它能起到很好杀菌和灭藻作用。常见氧化剂有氯气和臭氧。游离氯在水中分解为次氯酸，能降低天然水中80%左右COD，不过过量氧化剂会对凝胶型苯乙烯系强碱树脂造成损害。在采取添加氧化剂方法去除COD时，必需去除残余氧化剂，常见方法为活性炭过滤。
　　2、混凝-澄清过滤。当日然水中有悬浮和胶体有机物时，使用混凝澄清和过滤方法去除是很有效。使用混凝澄清方法还可去除粒径在2-10mm杂质，对粒径为0.2-1mm腐殖物，大约能够去除60-80%。
　　3、活性炭过滤。活性炭能够用于吸附多个物质，包含无机、有机胶体和溶解高分子有机物等，同时，还能够除去水中游离氯和氯胺等。
　　4、有机物清除器。包含Cl型有机物清除器和OH型有机物清除器。
　　5、选择抗污染树脂。包含选择大孔型树脂、均孔树脂、大孔型弱碱阴树脂和丙烯酸系强碱树脂。
　　6、丙烯酸系强碱树脂特点有：
　　（1）交换容量高，交换速度快；
　　（2）物理稳定性好，使用寿命长；
　　（3）能有效地去除天然水中有机物，并在再生过程中能很好地洗脱。
　　丙烯酸系强碱树脂除了含有强碱基团外，尚含有一定量弱碱叔胺基团，所以含有较高交换容量，通常可达800-1100mol/m3R。当进水中弱酸阴离子/总阴离子比值大于20%时，其工作交换容量有一定下降，这是因为该树脂含有一定弱碱基团结果。当水中游离矿质酸（简称FMA）含量超出90%时，使用丙烯酸系强碱树脂能够相当于弱、强型树脂联合应用工艺串联络统或双室浮床效果；FMA含量为80-90%时，可相当于双层床效果；FMA含量在67-80%以下时，可降低再生剂用量，以保持经济比耗。
　　丙烯酸系强碱树脂含有弹性和多孔结构，从Cl型变为OH型时，其体积膨胀率只在7%左右，显著地小于苯乙烯系相同交联度强碱树脂和弱碱树脂。在工业设备中运行两年（共580个周期），没有发觉树脂颗粒破碎现象。
　　因为丙烯酸系强碱树脂骨架和官能团是由酰胺键连接，所以降低了这种树脂热稳定性，其使用温度为30°C，最高不超出35°C。
　　丙烯酸系强碱树脂对有机物含有良好吸附和解析能力，不易被有机物所污染。
四、强碱阴树脂复苏
1、复苏液选择。对强碱树脂吸着，不能用正常再生方法交换出来杂质，定时地进行部分有针对性处理，以提升树脂交换性能方法，称为树脂复苏。复苏方法要依据污染树脂杂质性质进行选择，如铁污染可用HCl清洗，吸着有机物可用碱性氯化钠溶液洗去等。
　　不一样成份复苏液，消除强碱树脂上有机物效果有所不一样，NaNO3、NaCl和Na2SO4碱性混合液全部有良好洗脱效果，尤以NaNO3碱性混合液最好。
　　经对碱性氯化钠溶液浓度进行选择性试验，结果表明以10%NaCl ＋ 2-5%NaOH混合液效果较佳。
2、常见清洗方法。
　　（1）碱性氯化钠混合液清洗：氯化钠浓度为10%，氢氧化钠浓度为2-5%，每升树脂用量为160克NaCl及32克NaOH。阴床清洗需3个树脂床体积，如为混床清洗，应为阳、阴树脂总量3倍体积，溶液应先预热至35°C。
　　将交换床上部人孔打开，疏水至水位在树脂表面5-10cm处，如为阴床单床，第一个床体积碱性氯化钠溶液流经树脂床流速不超出2个床体积/小时，疏水速率使液位维持在树脂表面上5-10cm处。第2床体积溶液进入速率和前同，并保持在树脂床内约8小时或放置过夜，经过空气排管在整个期间不时搅拌。
　　浸泡完成后，进入第3床体积碱性氯化钠溶液，流速如前。装回人孔，以阳床出水或生水冲洗。
　　如为混床系统，碱性氯化钠溶液则进入阳、阴树脂层，疏水如前述，然后进入第一床体积碱性氯化钠溶液，淋洗过程也和阴床单床相同。
　　在淋洗前，人孔须装回，使用床内正常布水系统进行淋洗。
　　清洗后，阴床单床系统再生，最少须用96克NaOH/升树脂再生水平，再生后进行淋洗，并再次再生和淋洗，共再生两次。
　　混床系统则应先反洗将阳、阴树脂分层，将阳树脂及阴树脂全部分别再生两次。阴树脂再生水平如前，而阳树脂则最少用100克HCl/升树脂再生水平。
　　这里必需再次强调，树脂要再生两次，且两次再生间要淋洗。
　　（2）次氯酸钠清洗：这是在树脂受到严重污染，用碱性氯化钠溶液无法复苏时使用。这方法即使不常使用，不过绝对安全。
　　在阴床单床或混床系统，树脂须先用最少一个床体积10%盐水，使树脂根本失效，混床中阳树脂必需全部转为钠型。
　　准备3个床体积次氯酸钠溶液，溶液中有效氯含量为1%。
次氯酸钠清洗和碱性氯化钠清洗步骤相同，除了第二床体积浸泡贮留时间为4小时，且溶液不加热。在混床清洗时，在用酸再生阳树脂前，最终痕量次氯酸钠必需淋洗洁净。
　　注意：次氯酸钠是强烈漂白剂，相关注意事项，操作人员必需知晓和遵守，使用次氯酸钠清洗后，疏出废液必需冲洗洁净，不然当废酸液进入时将在下水道内产生氯气。

树脂污染及处理

一、悬浮物污堵及处理
　　 原水中悬浮物会堵塞树脂层中孔隙，从而增大其水流阻力，增大运行压降，也会覆盖在树脂颗粒表面，所以降低树脂工作交换容量。
　　为预防悬浮物污堵，关键是加强对原水预处理，以降低水中悬浮物含量。为清除积聚在树脂层中悬浮物，可采取增加反洗次数和时间或使用压缩空气擦洗等方法。
　　常见化学除盐系统对进水悬浮物要求通常以下：
化学除盐单元
悬浮物（mg/L）
强酸阳（顺流再生）
<5
强酸阳（对流再生）
<2
强酸阳（浮床）
<2
强酸阳（顺流）→ 强酸阳（浮床）
<5
阳双层床、双室床
<2
阳双室浮床
<2
弱酸阳（顺流）→ 强酸阳（顺流）
<5
弱酸阳（顺流）→ 强酸阳（浮床）
<5

二、铁污染及处理：
　　 阳、阴树脂全部可能发生铁污染。被污染树脂外观为深棕色，严重时能够变为黑色。通常情况下，每100g树脂中含铁量超出150mg时，就应进行处理。铁存在会加速阴树脂降解。
　　阳树脂使用中，原水带入铁离子，大部分以Fe2+存在，它们被树脂吸收以后，部分被氧化为Fe3+，再生时不能完全被H+交换出来，所以滞留于树脂中造成铁污染。使用铁盐作为混凝剂时，部分矾花带入阳床，过滤作用使之积聚在树脂层表面，再生时，酸液溶解了矾花，使之成为Fe3+，部分被阳树脂所吸收，造成铁污染。工业盐酸中大量Fe3+，也会对树脂造成一定铁污染。用于钠离子交换阳树脂更轻易受到铁污染。
　　阴树脂中铁含量有时会比阳树脂大很多倍。阴树脂铁关键起源于再生液。通常隔膜法生产烧碱，其中含有0.01%-0.03%Fe2O3，同时，还含有6-7mg/LNaClO3。这么烧碱在贮存和输送过程中和铁容器、管道（无防腐层）接触，将生成高铁酸盐（FeO4）。高铁酸盐随碱液进入阴床后，因pH值降低，将发生分解，其反应式以下：
2FeO42- + 10H+ ——→ 2Fe3+ + 2/3O2 + 5H2O
　　Fe3+深入生成Fe(OH)3，附着于阴树脂颗粒上，造成铁污染。
　　树脂遭受铁污染以后，在通常再生过程中不能除去，必需用盐酸进行清洗。
　　常见清洗方法是用10%HCl溶液，在进行此方法前，必需检验交换器设备耐腐蚀性能，不然须用加抑制剂盐酸。
　　将相当于树脂床体积0.5倍10%HCl溶液从树脂床顶部进入（要考虑到树脂床内残余存水，保持HCl溶液浓度），从树脂床底部疏出相当于床内残余存水水量，将溶液搅拌，并和树脂接触12小时。疏出酸液，自上而下淋洗，然后反洗30分钟，除去疏松物质，再将树脂床再生后即可投运。
预防树脂发生铁污染方法有：
　　1、降低阳床进水含铁量。对含铁量高地下水应先经过曝气处理及锰砂过滤除铁。对含铁量高地表水或使用铁盐作为凝聚剂时，应添加碱性药剂，如Ca(OH)2或NaOH，提升水pH值，预防铁离子带入阳床。
　　2、对输送高含铁量原水管道及贮槽应考虑采取必需防腐方法，以降低原水铁含量。
　　3、阴床再生用烧碱贮槽及输送管道应采取衬胶防腐，以降低碱再生液含铁量。
　　4、当树脂含铁量超出150g/gR时，应进行酸洗。
三、硫酸钙污染及处理：
　　 使用硫酸再生钙型阳树脂时，假如再生液浓度过高，或流速过慢，在靠近树脂颗粒处，再生出Ca2+和溶液中SO42-浓度超出CaSO4溶度积就会产生CaSO4沉淀，并附在树脂颗粒上，不仅再生后清洗困难，洗出液中总有硬度，影响离子交换反应进行，运行中还会溶于出水中，使硬度含量增加，降低阳床交换量。
　　硫酸钙在25°C时溶度积为ppm，随温度增高溶解度减小，所以极难除去。
　　预防硫酸钙沉淀方法，一是降低再生液硫酸浓度，二是加紧再生液流速。也可采取分步再生方法，使再生液浓度逐步加大，再生流速逐步减慢。
　　一旦发觉树脂中和硫酸钙沉淀时，现在最常见方法是先以大量软水进行反洗，然后再用-10%HCl（3个床体积）以2.0L/h/L反复清洗，但须注意HCl及硫酸钙溶解速度很慢，所以须数次清洗。
　　另一方法是用EDTA钠盐，但价格很高，且是放热反应，使用时须注意。
四、硅污染及处理：
　　 硅化合物污染发生在强碱阴离子交换器中，尤其是在强、弱型阴树脂联合应用设备和系统中，其结果往往造成阴离子交换器除硅效率下降。
　　阴床强碱树脂再生不妥、失效树脂未立即再生或阴树脂再生不根本，会发生硅酸在树脂颗粒内部聚合现象，而难以再生，这种现象是硅在树脂内积聚，不属于硅污染。硅污染是指再生过程中，已从树脂上再生出来硅酸盐，因为再生液pH值降低，大量硅酸以胶体状态析出，严重时再生液能够变成胶冻状，被覆于树脂表面，影响树脂交换容量，并造成出水SiO2含量增高。
　　顺流再生固定床和移动床通常不会发生硅污染。硅污染关键发生于原水中硅含量和总阴离子含量（不包含碱度）比值高对流再生单床，尤其是在弱、强型阴离子交换树脂联合应用设备和系统中。
　　清洗二氧化硅污染可用烧碱，提议用量为130-160g/L，浓度为2.0%，处理温度为50°C-60°C。树脂床须先浸泡，如条件不许可，可将溶液以2个床体积/小时流速经过树脂床，这方法关键是保持较高温度及接触时间。
　　预防硅污染关键方法有：
　　1、阴床失效后要立即再生，不在失效态备用。
　　2、再生碱液应加热，Ⅰ型树脂不高于40°C，Ⅱ型树脂不高于35°C。
　　3、降低再生液浓度至2%NaOH。
　　4、再生液流速不低于5m/h，但应保持进再生液时间不少于30min。
　　5、联合应用系统中要从设计上确保弱型树脂先失效。
五、油污染及处理：
　　矿物油对树脂污染关键是吸附于骨架上或被覆于树脂颗粒表面，造成树脂微孔污堵，致使树脂交换容量降低，周期制水量显著降低。
　　矿物油起源有：
　　■ 渗透地下矿物油随原水带入交换器。
　　■ 使用蒸汽混合加热原水时，油随蒸汽带入原水。
　　■ 燃油锅炉使用蒸汽雾化燃油，当油压高于蒸汽压力时，重油（或原油）漏入蒸汽，经过凝气器进入凝结水除盐系统。
　　■ 炼油厂或化工厂生产步骤中油经过蒸汽系统漏入原水。化学除盐设备进水中含油量为0.5mg/L时，多个月内即可出现树脂被油污染现象。
　　处理油污染树脂方法：
　　首先，应快速查明油起源，排除故障，预防油继续漏入。必需时，应清理设备内积存油污。轻微污染树脂不一定需要处理，能够在数次再生中逐步恢复其交换容量。严重污染树脂，应经过小型试验，选择合适处理方法。
　　1、用NaOH溶液循环清洗
　　使用38-40°C8%-9%NaOH溶液，从碱箱（约10m3）经过阴床、阳床后，再回到碱箱循环清洗（具体时间由小型试验确定），并补充NaOH溶液，保持溶液浓度，利用NaOH对矿物油乳化作用，清除油污。
　　2、用溶剂清洗
　　能够使用石油醚或200号溶剂汽油对树脂进行清洗，清洗过程中要严密防火。　3、使用溶剂和表面活性剂联合清洗
　　使用树脂体积20%200号溶剂汽油和TX-10（非离子型，全名为聚氯乙烯辛烷基苯酚）20kg，加入交换器后，保持温度45-50°C，用无油压缩空气搅拌并擦洗，30min后再加入200kgTX-10表面活性剂，继续搅拌，使油乳化。最终，从交换器顶部进水，将乳化液从底部排出，至冲洗洁净为止。
六、有机物污染及处理：
　　有机物对阴树脂污染原因及处理方法全部比较复杂，将另行说明。

设备出力降低
除盐设备出力降低能够分别表现为周期离子交换量降低和单位时间制水量降低。周期制水量增减和原水中离子含量有直接关系，当使用原水水质多变地表水或多个水源时，尤其应注意原水水质对周期制水量影响。单位时间制水量降低通常是离子交换设备水流阻力过大结果，应立即检验交换器内部进、出水布水装置和树脂层是否发生偏斜或污堵，并立即给予消除。
　　当除盐设备发生故障时，首先表现为周期交换量降低，然后才是出水水质恶化。串联式除盐系统能够依据失效时除盐水指标，确定交换量低交换器。失效时，出水SiO2含量增加，电导率改变不大者为阴床失效；电导率增加，SiO2含量改变不大者为阳床失效。并联式除盐系统（母管式）应依据每台设备周期制水量和原水水质计算设备周期交换量，发觉周期交换量显著降低，能够认为该设备发生了故障。
　　发觉阳床（或阴床）出力降低时，可根据下表判定、查找除盐设备出力降低故障可能原因。
除盐设备出力降低故障判定

设备故障

1、石英砂垫层乱层。
　　交换器底部选择石英砂垫层时，因反洗操作不妥或积污，会造成石英砂层结块；若反洗水从局部冲出则会造成石英砂垫层乱层。
　　石英砂垫层下面穹型多孔板中心，应不开孔，以避免底部进水流速过高冲乱石英砂层。假如穹型板是全部开孔，能够在穹型多孔板下面加装挡板，不过，不可使用缝隙式喷水头或多孔式花篮，因为它们出水流速太高，距穹型板又近，仍然会使水流集中于局部小孔喷出，冲乱石英砂层。
　　石英砂垫层应严格根据级配逐层铺垫，每层厚度必需均匀。在装入树脂前，能够进行反洗试验，要求在流速达成40-60m/h时，石英砂垫层不乱层，不移动。
　　2、中间排液装置损坏。
　　逆流再生离子交换器中排装置损坏是常见故障。中排装置损坏根本原因是，在树脂层中有气泡或干层情况下，反洗进水流速过高，树脂层还未散开，树脂流动性差，夹在干树脂层中中间排液装置被向上托起而造成。在运行中因树脂干层收缩，也会造成中排支管向下弯曲。
　　在阳床运行中，树脂层内出现气泡是因为阳床用进口阀门调整流量，交换器在低压（0.1-0.2Mpa）下运行，经交换反应生成碳酸变为游离CO2析出，积聚在树脂层内。预防CO2析出方法是保持交换器在0.4-0.6Mpa压力下运行。另外，假如水泵轴封漏气，也会使空气随水流进入交换器，积在树脂层中。尤其应该指出是设备长久停用或因阀门漏水造成树脂干层时，进水速度一定要缓慢（2-3m/h），使树脂层中气泡能慢慢逸出，不得将干树脂层托起。
　　中间排液装置必需牢靠地固定在专用支架上，为预防中排装置损坏，国外曾将支管从圆形改为椭圆形（或灯泡形状），以减缓反洗时造成冲击。也可将母管露置在树脂层上部50mm处，其支管或水帽插入树脂层中需要高度，以降低树脂层胀缩时对中排装置冲击。
　　开始反洗时，流量应小，待树脂层内气泡被排出，树脂开始浮动后，再加大反洗流量。
　　中排装置应用不锈钢制成，加工制造及焊接应牢靠可靠。
　　体内再生混床，其中排装置损坏也是常见，高流速混床更为严重。其预防方法和逆流再生交换器相同。
　　3、顶部装置损坏。
　　通常下向流运行交换器（如顺流再生设备、逆流再生设备等），其顶部装置比较简单，极少损坏。上向流运行交换器（如浮床、双室浮床等），运行时轻易造成损坏。浮床顶部装置过去曾使用过母支管式、法兰夹多孔板式、弧形支管式和体外母管外插式等，经过多年研究和试验，证实使用孔板水帽式和弧形支管式效果很好。
　　交换器顶部装置损坏关键原因是树脂层顶部干层，底部进水流速高时，树脂层象活塞一样压向顶部装置造成损坏。预防损坏方法是先用小流量水流充满树脂层，再加大水流量。
　　另外一个损坏交换器顶部装置原因是，采取弱型树脂浮床，在装填新树脂时，未考虑足够可逆转型和不可逆膨胀空间，树脂膨胀时会损坏交换器顶部装置。
　　4、防腐涂层脱落问题。
　　现在，离子交换器内防腐涂层，普遍采取橡胶衬里，其耐蚀性能良好。在正常使用条件下，寿命可达10-，不会脱落。不过，使用环氧树脂涂料或玻璃钢衬里水处理设备，时常会发生涂层脱落。
　　涂层脱落后，酸、碱性很强介质会对设备（钢制或混凝土制）造成严重腐蚀，同时，其腐蚀产物还会严重污染树脂和出水水质。脱落大片环氧树脂涂层或玻璃钢还有可能覆盖在布水装置上，造成水流和再生液偏流，使交换器不能正常运行。
　　发觉涂层脱落时，应立即对设备进行检修，将涂层脱落部分打磨、清洗洁净，重新涂敷防腐涂层。

树脂储存和运输

1、离子交换树脂在长久储存中，或需在停用设备内长久存放，强型树脂（强酸性和强碱性树脂）应转为盐型，弱型树脂（弱酸性和弱碱性树脂）可转为对应氢型或游离胺型，也可转变为盐型，以保持树脂性能稳定。然后浸泡在洁净水中。停用设备若须将水排去，则应密封，以防树脂中水份散失。
　　2、离子交换树脂内含有一定平衡水份，在储存和运输中应保持湿润，预防脱水。树脂应储存在室内或加遮盖，环境温度以5°C-40°C为宜。袋装树脂应避免直接日晒，远离锅炉、取暖器等加热装置，避免脱水。
　　若发觉树脂已经有脱水现象，切勿将树脂直接放于水中，以免干树脂遇水急剧溶胀而破碎。应依据其脱水程度，用10%左右食盐水慢慢加入到树脂中，浸泡数小时后用洁净水逐步稀释。
　　3、当环境温度在0°C或以下时，为预防树脂因内部水份结冰而崩裂，应做好保温方法，或依据气温条件，将树脂存于对应浓度食盐水中，预防冰冻。若发觉树脂已被冻，则应让其缓慢自然解冻，切不可用机械力施于树脂。
食盐溶液浓度和冰点关系以下表：
浓度
5%
10%
15%
20%
23.5%
冰点
-3°C
-7°C
-10.8°C
-16.3°C
-21.2°C
　　4、长久停用而放置在交换器内树脂，为预防微生物（如藻类、细菌等）对树脂不可逆污染，树脂在停用前须根本反洗，以除去运行时积聚悬浮物质，并注意定时冲洗和换水。或根本反洗后采取以下方法：
　　阴树脂：用3倍树脂体积10%NaCl+2%NaOH混合液分两次经过树脂层，每次静止浸泡数小时，然后将其排去。如有必需，在重新开启前用2倍树脂体积0.2%过氧化氢（H2O2）溶液淋洗树脂层。阳树脂：在阳离子交换器及管系内可充入0.5%甲醛溶液，并在停用期间保持此浓度。也可用食盐水浸泡。在设备重新开启前用0.2%过氧化氢或0.5%甲醛溶液淋洗。

树脂预处理
在离子交换树脂工业产品中，常含有少许有机低聚物及部分无机杂质。在使用早期会逐步溶解释放，影响出水水质或产品质量。所以，新树脂在使用前必需进行预处理，具体方法以下：
　　1、树脂装入交换器后，用洁净水反洗树脂层，展开率为50-70%，直至出水清楚、无气味、无细碎树脂为止。
　　2、用约2倍树脂体积4-5%HCl溶液，以2m/h流速经过树脂层。全部通入后，浸泡4-8小时，排去酸液，用洁净水冲洗至出水呈中性，冲洗流速为10-20m/h。
　　3、用约2倍树脂体积2-5%NaOH溶液，按上面进HCl溶液方法通入和浸泡。排去碱液，用洁净水冲洗至出水呈中性，冲洗流速同上。
　　酸、碱溶液若能反复进行2-3次，则效果更佳。
　　经预处理后树脂，在第一次投入运行时应合适增加再生剂用量，以确保树脂取得充足再生。