离子交换树脂铁中毒预防措施
离子交换树脂铁中毒预防措施：
离子交换树脂表面被铁化物覆盖或树脂内部的交换孔道被铁杂质等堵塞，使树脂的工作交换容量和再生交换容量明显降低，但树脂结构无变化，这种现象叫树脂的铁“中毒”。
离子交换树脂具有化学稳定性好，机械强度高， 交换能力大等优点，因而在电站锅炉、工业锅炉用水处理及除盐水、纯净水的生产中，得到了广泛应用。但树脂在使用过程中，由于受到有害杂质(如铁化物、有机物等)的污染，就会发生树脂“中毒”事故。如果不及时采取合理措施使其复苏，就有可能造成树脂失效，甚至报废。树脂“中毒”以铁“中毒”现象最为常见。下面，笔者结合多年的生产实践，谈谈对这种树脂铁“中毒”事故的处理方法及预防措施。
1 污染原因分析
造成树脂铁“中毒”的原因主要有4方面：①水源是含铁量高的地下水或被铁污染的地表水;②进水管道或交换器内部被腐蚀产生了铁化物;③再生剂中含有铁杂质;④水中含有大分子有机物。
阳树脂的铁“中毒”一般只发生在以食盐为再生剂的软化水过程中，主要有两种情况，一种是当铁以胶态或悬浮铁化物的形式进入钠离子交换器后，被树脂吸附，并在树脂表面形成一层铁化物的覆盖层，阻止了水中的离子与树脂进行有效接触;另一种是铁以Fe2+形式进入交换器，与树脂进行交换反应，使Fe2+占据在交换位置上，因Fe2+很容易被氧化成高价铁化物，沉积在树脂内部，堵塞了交换孔道。
阴树脂发生铁“中毒” 的主要原因也有以下两种：一是再生阴树脂的碱纯度达不到规定标准，特别是液态碱中含有铁的化合物较多时，更容易使阴树脂中毒;二是水中含有大分子有机物时，容易与铁形成螯合物(即有机铁)，它可以与强碱性阴树脂进行交换反应，集结在交换基团的位置上，堵塞树脂的交换孔道，使交换容量和再生容量下降，再生效率降低，再生剂与清洗水耗量增加，进一步导致树脂铁“中毒”。
2 污染鉴别方法
3 盐酸-食盐-亚硫酸钠复苏法
机理：将4%的盐酸、4%的食盐和0.08%的亚硫酸钠混合液加入铁“中毒”树脂中充分浸泡。盐酸和食盐的作用同上。Na2SO3中的S把SO32-Fe3+还原成Fe2+从而减少树脂对Fe3+的结合，且反应生成的H+又能促进Fe2O3•XH2O的溶解，
反应式为：
SO32-+2Fe3++H2O≒SO42-+Fe2++2H+
最后再将氢钠混合型树脂转化为钠型树脂即可投入使用。需要注意的是，Na2SO3浓度应由实验确定，一般不应大于0.1%，因为Na2SO3浓度过高，易产生SO2气体，再者产物SO42-浓度增大，会产生CaSO4沉淀。
实践证明，用这种方法处理铁“中毒”树脂，复苏剂耗量少，耗时短，且复苏剂中盐酸浓度低，对交换器腐蚀性较小，复苏效果较好，是一种较理想的处理方法。
4 预防措施
①含铁地下水必须进行必要的除铁处理后，方可进入交换器。常用的除铁方法有：曝气除铁法、锰砂过滤除铁法等。
②直接以深井水或自来水为水源时，应在阳床进水泵前设置过滤器性产纯净水时，进水管道应采用不锈钢管道或其它不含铁元素的管道，以防流水将一些铁的腐蚀产物带进交换器。
③加强水处理设备及管道的防腐工作。定期检查交换器内部再生装置及防腐层，发现损伤应及时处理。盐液输送管道要采用不锈钢管，防止管道腐蚀产生铁化合物，污染树脂。
④再生剂质量要符合有关标准要求，不能含有铁杂质。
【离子交换树脂的使用与保养】
正确合理使用离子交换树脂，对于延长树脂寿命保证树脂工作稳定可靠，具有十分重要的意义。树脂的使用与保养包括以下三个方面：
一、树脂预处理 由于在合成树脂过程中，树脂表面及空隙中混掺有低分子和一些无机杂质(如铜、铁等)、高分子单体物质，以及致孔剂等，因此树脂在正式投入运行之前，必须将这些杂质除去，否则在使用过程中会以各种方式污染树脂。特别应当指出，在含铬废水中，因铬酸是一种氧化剂，如树脂中有铜、铁，便有催化氧化作用，从而加快树脂氧化。预处理方法如下：
1、热水洗涤
准备使用的新树脂先用热水反复清洗。阳树脂可用70～80℃的热水，阴树脂(特别是强碱阴树脂)的耐热性较差，可用50～60℃的热水。开始浸洗时，每隔15分钟左右换水一次，浸洗时要不是搅拌，换水4～5次后，可隔30分钟左右换水一次，总共换水7～8次，浸泡至洗涤水不带褐色，泡沫很少时为止。
2、酸、碱处理
树脂用热水洗涤后装填进柱，再用酸、碱处理。阳树脂用1mol/1HCL缓缓流过树脂层，用量约为树脂体积的2～3倍，约2小时流完，用水稍淋洗后，再用1mol/1NaOH流过树脂层，用量和流速同前。碱流完后，用水淋洗至出水ph9左右，再用1mol/1HCL或0.5mol/1H2SO4将树脂转成H+型，用量为树脂体积的3～4倍，流速与前同。酸流完后，用水淋洗至出水ph6以上时，即可投入运行。
二、树脂的保养
树脂在使用过程中应防止悬浮物、有机物及油类等的污染，同时又要防止某些废水对树脂的剧烈氧化作用。因此，酸性氧化废水进入阴树脂前应去除重金属离子，以防止重金属对树脂的催化作用。每次设备运行完毕后应将交换柱中废水排回废水池，代之以自来水或净化水浸泡。树脂饱和后要及时再生，再生后不宜长期在原液中浸泡停放，应及时淋洗干净。
三、树脂活化
无论是阳树脂或阴树脂，当使用若干周期后，都会发生交换容量下降的现象。容量下降的原因，一方面是由于采用不完全再生，树脂上有一定量的未被再生下来的离子逐渐累积，影响交换的正常进行;另一方面，例如含铬废水中的H2CrO4及H2Cr2O7等对树脂都有氧化作用，使树脂中Cr3+越来越多，影响树脂的正常工作。因此，当树脂容量有显著下降的趋势时，应进行树脂的活化。
1、阴树脂的活化
阴树脂的活化措施，应视所处理的废水而异。国内对处理含铬废水的阴树脂活化有比较成功的经验。其原理操作如下：将阴树脂正常再生之后，浸泡于2～2.5mol//1H2SO4溶液中，然后在徐徐搅拌下加入NaHSO3，将树脂上的Cr6+还原成Cr3+。树脂在上述溶液中浸泡一昼夜，然后用清水洗净，以上过程重复1～2词，即可将树脂中的Cr6+及Cr3+除去，再用NaOH转型待用。
2、阳树脂的活化
阳树脂活化的主要目的是去除树脂上累积的重金属离子，尤其是那些与树脂结合力较强的高价阳离子，如Fe3+，Cr3+等。可在体内活化，活化液用量为2倍树脂体积，现用浓度为3.0mol/1的盐酸配置，以再生流速通过树脂层，再用1～2倍树脂体积，浓度为2.0～2.5mol/1的硫酸溶液浸泡树脂，历时一昼夜(至少8小时)，树脂中的Fe3+，Cr3+及其他重金属离子便基本去除，淋洗后树脂便可待用。
