离子交换树脂污染原因

离子交换树脂污染原因
在离子交换操作过程中，如果发现颜色变深，树脂交换能力不断下降，清洗水不断增加，出水水质变差，周期性产水能力不断下降，可以认为离子交换树脂受到了污染。离子交换树脂污染的主要原因如下：
一、有机物污染
有机物在水中常具有负电荷，成为阴离子树脂污染的主要物质。有机物主要存在于天然水中的腐殖酸、胶束性质的有机杂质、相对分子质量在500～5000之间的高分子化合物和多组分有机磷酸等。这些物质吸附在树脂上，其中一些物质与树脂上的活性基团占据或结合。其中强碱活性基团由于碱性的降低而降解，从而降低了树脂的离子交换容量。这种污染可以通过cod监测来检测。
二、油脂污染
水常含有类油物质，形成膜状物质，堵塞或包裹树脂微孔中的活性基团，用于离子交换萃取。
三、悬浮物污染
水中的悬浮物将液膜层紧紧包裹在树脂表面，阻碍了树脂的离子交换过程，污染了树脂。这种污染主要是由阳离子树脂引起的。
四、胶体物质污染
水中的胶体颗粒常携带负离子，污染阴树脂。胶体硅是对树脂危害胶体物质。在阴离子交换树脂表面吸附聚合，防止树脂的离子交换。
五、高价金属离子引起的污染
原水中的高价金属离子（如混凝剂中高价金属离子的后移）如a13+、fe3+等扩散到阳离子树脂内部。由于这些高价金属离子具有很高的交换势能，它们与树脂中固定的so32-离子牢固结合，形成al（so3）3、fe（so3）3等。因此，使用这部分固定离子就失去了它的功能和离子交换能力。
六、再生剂不纯造成的污染
离子交换树脂再生剂杂质多，杂质多。naoh中杂质较多，如fe3+纯、nacl、na2co3等，对阴树脂的污染为严重。

离子交换树脂的吸附选择性
各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律，但不同的树脂可能略有差异。主要规律如下：
(1) 对阳离子的吸附
高价离子通常被优先吸附，而低价离子的吸附较弱。在同价的同类离子中，直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下：
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
(2) 对阴离子的吸附
强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为：
SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下：
OH-> 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO对有色物的吸附
糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂，它对拟(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强，而对焦糖色素的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电，而焦糖的电荷很弱。
通常，交联度高的树脂对离子的选择性较强，大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大，在浓溶液中较小。