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离子交换树脂破碎,压差升高而交换容量下降

离子交换树脂破碎,压差升高而交换容量下降
作者:云获客 来源: 技术分享 24 次浏览

离子交换树脂破碎后细粒填进空隙,床层压差升高,同时完整球体减少,交换容量下降,清洗往往不能把两项一起恢复。

离子交换树脂破碎,压差升高而交换容量下降

离子交换树脂正常是完整的球体,球体之间有空隙,流体从空隙流过,交换发生在球体内外。树脂破碎以后,碎片和细粉填进这些空隙,床层被压实,压差升高。破碎的球不再按原来的方式工作,有的官能团在氧化或机械破坏中损失,整床能够交换的量下降。压差升高和容量下降同时出现,是破碎的特征,不是只堵了一层滤网。

碎粒把空隙堵住

渗透压冲击是破碎的常见原因。树脂在失效态和再生态之间体积会变,变换太快、浓度差太大,球体被涨裂。机械挤压、冻结、或长期在过高流速下互相摩擦,也会把球磨碎。碎裂一旦发生,反洗时出水发浑,浑的是树脂细粉,而不是进料里的泥。细粉排走一些以后,床层体积变小,压差仍比完整树脂时高。

集水器或滤网被脏物堵住,压差也会升高,但树脂本身仍是完整球体,取出样品看不到大量碎片,交换容量在小柱试验里仍然正常。这种压差在清理滤网之后下降,周期处理水量不变。破碎则是压差高,同时每一周期能交换的体积明显变小,清洗滤网也恢复不了容量。压差和容量要一起看,只看压差会把滤网堵塞当成树脂碎了。

有机物污染或悬浮物覆盖在完整树脂表面,压差升高,容量也会下降,看起来和破碎接近。差别在树脂的形状。污染的球还是圆的,经过适当的清洗,压差和容量有机会一起回来。破碎的样品里有半瓣、粉末,清洗只能洗走一部分粉,球体数量已经少了,容量回不到原来。用手或在放大下看是圆球还是碎片,比只看压差曲线有用。

床层被压实以后还会加剧破碎。压差越高,球体受力越大,完整的球继续裂,细粉更多,压差再升高,形成循环。所以破碎不是稳定在一个程度就停住。看到压差逐周期爬升、同时周期水量逐周期下降,就要怀疑这个循环已经开始。只把流速降低,能减慢继续磨碎,已经变成粉的那一部分不会重新变成球。

容量下降不是流量看错

交换容量下降,表现是同样的进料,周期终点提前到来,出水指标提前超标。若只是压差高、流量被手动关小,处理水量按时间看变短,按真正流过的体积算并不短。破碎造成的容量下降,是流过的体积本身变少,把流量积分起来仍然提前穿透。要按体积而不是按钟点判断,免得把阀门关小当成树脂坏了。

再生不足也会让下一轮容量变低,树脂却是完整的,压差不高。把再生剂量和浓度做到位,容量恢复,就可以确认不是破碎。破碎的床把再生做足,容量仍低,因为能交换的完整树脂已经少了。再生记录正常、树脂样品里全是碎片,就不要再加大再生剂去硬提容量。

细粉堵住出水装置时,压差升高特别明显,甚至出不来水,容量测试还没开始就被迫停。清理出水装置、洗出细粉后,若剩余树脂仍是完整的,容量可以恢复,压差也下降。若剩余床层本来就是碎的,清理以后压差下降有限,容量仍然低。细粉是结果,床里还有没有足够的完整球体才是容量的来源。

新树脂装填后第一次运行就压差高、容量低,有可能是运输中已经冻结或受过挤压,球在进塔前就碎了。这和运行中逐步破碎不同,没有一段正常周期可以对照。取样看碎片比例,比例高就不要在塔里反复再生指望它变好。运行很久以后才同时出现压差高和容量低,才是操作中的渗透压或磨损造成的。

树脂破碎的判断是压差升高与交换容量下降同时出现,样品里有碎片和细粉,反洗水发浑,清洗滤网和做足再生都补不回原来的周期体积。只有压差高、容量和球体都正常,是滤网或污染,清洗有机会恢复。只有容量低、压差不高、球体完整,先查再生,不要直接判成破碎。

补充新树脂时要把细粉预先洗去,并把床层松动到正常的空隙。倒进去就运行,粉尘会立刻把压差顶高,看起来像新树脂也不合格。旧床里已经碎掉的部分不会因为补进一些新球就恢复原来的容量,该更换的比例仍然要换。压差和周期体积要在洗去细粉之后再测,才代表床层真正剩下的能力。