一般來講,氯化鈉溶液適當的濃度範圍應調節。
⑤原水中含有二價鐵及二價離子此種情況應強酸性陽離子交換樹脂和離子反應將其去除。再生時氯化鈉溶液可將其從強酸性陽離子交換樹脂中溶離出來,但在氯化鈉溶液加水分解生成氧化物,吸附在強酸性陽離子交換樹脂上。隨著軟化、再生操作的反複進行,強酸性陽離子交換樹脂上的吸附量逐漸增加,氯化鈉溶液的再生效率下降,出水量也降低。此時,應設置除鐵除裝置將除去鐵錳離子的原水再通入軟化裝置。另外,鐵錳離子含量比較低時,可在氯化鈉溶液中加入適合劑,防止鐵錳離子的加水分解。
⑥離子交換容量降低離子交換樹脂長時間使用後,會產生性能劣化,離子交換容量降低。離子交換容量的降低可以用實驗加以確認。
離子交換容量若降低,出水量會降低。在軟化裝置中(一般的離子交換水處理裝置也相同),根據強酸性陽離子交換樹脂的充填量和再生劑的使用量來決定離子交換容量,此時的離子交換容量稱為流動交換容量(流動離子交換容量)。
將離子交換樹脂充填在交換塔中,被處理液流出時,參與離子交換的離子在一定濃度以上所呈現的點稱為流動點,流動交換容量與總交換容量不同,工業規模使用離子交換樹脂的情況下有必要用到流動交換容量。
一般情況下,離子交換容量的試驗是測定總交換容量。總交換容量如果降低,流動交換容量也會降低,從而使軟化裝置(離子交換水處理裝置)的出水量降低。
⑦混入原水中的濁度成分或懸浮物質軟化裝置內如果混入原水中的濁度成分或懸浮物質,再生反洗時雜質不能完全排出裝置外。逐漸積累後,再生時氯化鈉溶液與離子交換樹脂層不能均勻接觸,而產生偏流8這種現象也稱為溝流。產生偏流後,將產生再生不完全,出水量減少。
(2)軟化裝置的處理能力
軟化裝置的處理能力取決於充填的強酸性陽離子交換樹脂量以及再生劑的使用量(主要是氯化鈉)和原水中鈣鎂離子的濃度。
二床式全離子交換器的一般性事故有出水量降低、出水的電導率上升和出水中的殘存矽濃度上升等。
(1)出水量降低的原因
裝置的處理能力是根據陽離子交換塔充填的強酸性陽離子交換樹脂的量及再生劑的使用量(鹽酸或硫酸)和原水中全陽離子的濃度來設計的。
設計時一般考慮了陽離子交換的處理能力既使喪失,陰離子交換塔仍有處理能力。
出水量的降低有以下原因:
①離子交換樹脂的充填量減少:
②原水中陽離子及陰離子的濃度增加;
③流動交換容量降低;
④在逆流再生方式中,陽離子交換樹脂層呈流動狀態.
⑤再生劑使用暈減少至所定量以下;
⑥通藥時的再生劑(鹽酸或硫酸)的濃度規定為1.5.如果低於或高於所定的濃度,會使再生效率下降.出水量降低;
⑦陽離子交換塔內充裝的陽離子交換樹脂破碎變細,集中在離子交換樹脂層的上部時,或者濁度成分等混入集中在離子交換樹脂層的上部時,再生劑與離子交換樹脂層接觸不均勻,造成短路流出,產生再生不良,出水量降低。
(2)全離子交換器的處理能力
全離子交換的處理能力,根據陽離子交換樹脂的充填
由式可以看出,弱堿性鹽比中性鹽容易被陽離子交換樹脂分解。中性鹽的場合如式所示,離子交換反應生成的鹽酸作為再生劑,有使反應向左側進行的傾向,以保持平衡狀態。從而,堿度百分比高是由於原水中弱堿性鹽含量多,使流動交換容量增加。
另外,再生水平(離子交換樹脂的單位體積的再生劑使用量)越高,陽離子交換樹脂再生效果越好,流動交換容量越大。
再生時使用的水(從陽離子交換到陰離子交換塔的清洗結束所使用的水量)也參與離子交換,所以使處理量減少。從而,處理能力應從陽離子交換樹脂的處理量中減去再生時的使用水量。
原水中的全陽離子是陽離子的總量(例如鈉、鈣、鎂、鉀等),為了推算原水中全陽離子濃度。
陰離子交換樹脂的處理能力也和陽離子交換樹脂的場合相同,可以使用式求出。但是,陰離子交換樹脂的流動交換容量,則需根據陰離子交換樹脂的種類.陰離子交換樹脂塔入口水中矽百分比(混床式為原水中的矽百分比)、再生劑使用量以及通水流速來決定。
矽百分比如果增加,1型強堿性離子交換樹脂的場合,則流動交換容量增加,強堿性陰離子交換樹脂的場合有減少的傾向。
再生用水是從陰離子交換塔排出到淸洗結束時通過陰離子交換樹脂的再生水的合量,臨時停止時再起動時的排汙水量也要加算進去。但是,再生用水使用處理水時,沒必要減去清洗水量。
以上為出水量降低以及與出水有關的基本情況。
(3)出水電導率不良
所謂出水電導率不良是指出水的電導率值不能保持在保證值以下。這種情況與再生的最後工序陰離子交換塔的清洗在設定時間內未完成有關。
一般情況下,影響出水電導率的物質是鈉離子,而鈉離子的漏出量取決於原水中強酸酸根總量(氯離子、硫酸根、硝酸根)和強酸性陽樹脂中的鈉型樹脂含量。
也就是說,向左進行的反應保持平衡狀態,但強酸酸根總量越高,則鈉離子的漏出量越大。這種情況下,應增加再生劑(鹽酸或硫酸)的用量,降低強酸性陽離子樹脂層中鈉型樹脂的含有率。
順流再生方式的再生後和出水終點時,陽離子交換塔中強酸性陽離子交換樹脂的離子組成,另外,陰離子交換塔出水中殘留了鈣、鎂、氯離子、硫酸根或大量的矽時也會使電導率不良,這時必須測定陰離子交換塔出水中何種離子漏出。
(4)出水中殘餘矽增加
出水中殘餘矽濃度增加的原因有以下兩個方麵。
一是交換時通常出水中矽濃度高,高於保證值。原水通過再生後的陽離子交換塔時,從陽離子交換樹脂層上部起,原水中的陽離子成分依次進行離子交換,置換出氫離子。由於這些氫離子(稀酸)的作用,強酸性陽離子交換樹脂層中殘餘的鈉型樹脂的鈉離子被置換出來(這種現象稱為自再生)。氫離子的濃度等於原水中氯離子、硫酸根和硝酸根的當量濃度的總和。該濃度越大,從脂中置換出的鈉離子就越多,在出水中形成氫氧化鈉,其結果出水電導率上升。
因為矽是極難溶解的弱酸根,以電導率的變化不能發現它的漏過,必須用化學分析來確認。
3.2.3混床式離子交換器及混床式純水器
混床式全離子交換器是把陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂裝填在同一離子交換塔中的裝置。再生時,利用兩種樹脂的密度差進行清洗分離,再生終了將其混合,然後進水交換。與二床式全離子交換器那樣的複床式相比,容易製出殘餘電解質濃度極低的高純水。
與二床式全離子交換器相同,混床式全離子交換器也會發生出水量降低,出水電導率不良,出水殘留矽濃度增大等故障。同樣,混床式純水器也會發生出水電導率不良,出水殘留矽濃度增大的故障。發生這些故障的原因及其對策,基本與二床式的情形相同,但由於結構的不同,也有一些差異:
①處理同一原水的條件下,由於混床式不能排除碳酸,因而與二床式相比,對陰離子交換樹脂的需要量大。
②因為在離子交換塔中兩種樹脂的分離麵處裝有布水器,因而不對離子交換塔內部進行改造或重新製作的話,陽離子交換樹脂的增添不能不受到限製,大幅度增大出水量足不可能的。
③混床式純化器(單床純化器)交換時間要長,同時要特別注意高流速進水時壓力損失的增大。通常壓力損失超過150平方米時必須中止交換,進行再生。
④混床式全離子交換器,反洗和分離過程不徹底是出水量不足的主要原因,必須十分注意。
正常的分離狀態是陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂在布水器的支管上麵分離開。