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電廠在線監(jiān)測(cè)變色樹脂除砷的研究

變色數(shù)脂可以用來(lái)監(jiān)測(cè)陽(yáng)床或陰床出水，在陽(yáng)床或陰床臨近失效時(shí)及時(shí)指示失效點(diǎn)，是在線監(jiān)測(cè)儀表直觀和有效的補(bǔ)充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡(jiǎn)便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

變色陽(yáng)樹脂是一種帶有指示劑的陽(yáng)離子交換樹脂，出廠型為氫型，通過變色陽(yáng)樹脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽(yáng)離子時(shí)，即與樹脂攜帶的H+發(fā)生交換，樹脂層開始失效，失效層顏色明顯改變，指示水中有陽(yáng)離子泄露。H+型時(shí)為墨綠色，Na+型時(shí)為玫瑰紅色，產(chǎn)品色差十分明顯。同時(shí)還具有良好的交換容量和物理穩(wěn)定性。

       變色陽(yáng)樹脂一般用在火電廠凝結(jié)水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+電導(dǎo)儀前，將水中帶入的游離氨除去，并將所有的陽(yáng)離子全部轉(zhuǎn)化為H+離子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進(jìn)入凝結(jié)水而電導(dǎo)儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。

   變色陽(yáng)樹脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用，用于監(jiān)測(cè)凝汽器泄漏量是否超標(biāo)，決定凝結(jié)水是否需要處理，監(jiān)測(cè)給水、蒸汽水質(zhì)品質(zhì)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。是火力發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督重要和為倚重的化學(xué)表計(jì)。

變色樹脂使用范圍：監(jiān)測(cè)和控制給水、凝結(jié)水和蒸汽的氫電導(dǎo)率，是保證水汽質(zhì)量，控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢的重要手段之一。 

由于水汽中氨的濃度、取樣流速經(jīng)常變化，加上機(jī)組啟停等原因，難以判斷H型交換柱何時(shí)失效。H型交換柱失效初期，由于少量銨離子穿透，使氫電導(dǎo)率測(cè)量值偏低；當(dāng)H型交換柱失效，大量銨離子透過，氫電導(dǎo)率測(cè)量值又偏高。因此，當(dāng)交換柱失效后引起氫電導(dǎo)率變化時(shí)，難以及時(shí)判斷是水質(zhì)惡化還是交換柱失效。目前國(guó)外采取的解決辦法是采用變色陽(yáng)離子交換樹脂，失效層與未失效層顏色不同，可以在H型交換柱失效前及時(shí)進(jìn)行再生處理，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問題并及時(shí)采取解決措施。 

變色樹脂使用方法： 

新購(gòu)買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂，必須經(jīng)過以下方式處理才可以使用： 

（1）將新樹脂放入容器中，以除鹽水清洗2～3遍，至水清澈；如果樹脂變干，則清洗前需要加入10NaCl溶液浸泡2小時(shí)，以防止樹脂因急劇膨脹而破裂。 

（2）將清洗干凈的樹脂裝入實(shí)際交換柱中，以不少于10倍樹脂體積的5HCl再生液動(dòng)態(tài)逆流再生（與交換柱運(yùn)行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h，保證再生液與樹脂接觸時(shí)間不小于30min； 

（3）再生液進(jìn)完后以除鹽水按交換柱運(yùn)行水流方向大流量沖洗交換柱（沖洗流速10m/h～20m/h），沖洗時(shí)間不低于12h； 

（4）再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行氫電導(dǎo)率的測(cè)定。 

（5）失效的變色樹脂氫型交換柱可直接進(jìn)行再生處理，再生步驟同(2)~(4)。 

變色樹脂的儲(chǔ)存:需要長(zhǎng)期儲(chǔ)存的樹脂，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲(chǔ)存。 

電廠在線監(jiān)測(cè)變色樹脂除砷的研究從產(chǎn)業(yè)廢水中脫砷的方法和技術(shù)有很多種，目前國(guó)內(nèi)常用的方法主要有中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體沉淀法和絮凝沉淀法等。但這些方法中有的仍不能達(dá)到治理的效果，有的會(huì)造成二次污染。其它處理含砷廢水的方法還有活性吸附法、萃取法、浮選法和離子交換法等。由于離子樹脂交換法的處理量大，操縱簡(jiǎn)單，分離效果好，有利于各種有價(jià)成份的回收利用，因而它是一種很有前途的方法。國(guó)內(nèi)外近幾年先后報(bào)導(dǎo)了用活性炭交換樹脂、硫化物的樹脂、無(wú)機(jī)離子交換樹脂及選擇性螯合樹脂等處理含砷廢水。特別是螯合樹脂在水處理行業(yè)中取得了的成就，對(duì)它的研究和應(yīng)用正越來(lái)越受到重視。本研究是在考察了各類型樹脂如：活性炭交換樹脂、無(wú)機(jī)離子交換樹脂、硫化物再生樹脂、聚丙烯酯類樹脂和聚乙烯氟基乙酸鈉類樹脂對(duì)砷吸附力的基礎(chǔ)上，含硫基型螯合樹脂對(duì)As(Ⅲ)有高親和力的特點(diǎn)，自制了含氫硫基的選擇性螯合樹脂，研究其對(duì)含砷廢水的脫砷效果，并研究了各種影響因素。

離子交換樹脂

　　含氫硫基的螯合樹脂的制備

　　研究中含氫硫基的螯合樹脂的制備是以甲基丙烯酸(2，3-環(huán)氧)丙酯為原料先在硫氰化銨的甲醇溶液中硫代化制成甲基丙烯酸(2，3-環(huán)硫代)丙酯，然后，在聚合釜中以2，2，4-三甲苯為稀釋劑，BPO為引發(fā)劑，懸浮攪拌聚合甲基丙烯酸(2，3-環(huán)硫代)丙酯，所得聚合物冷卻后用硫氫化鉀的乙醇溶液于50℃處理1h，制得(32~60目)的聚甲基丙烯酸(2，3-二氫硫基)丙酯(以下簡(jiǎn)稱DTMA)。As(Ⅲ)離子的吸附量測(cè)定和試驗(yàn)條件的選擇。

離子交換樹脂

　　容量測(cè)定法

　　用經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)定各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的As2O3(90.50)配制成所需不同濃度的亞溶液。稱取一定量的螯合樹脂，經(jīng)預(yù)處理后放進(jìn)到裝有已知濃度的亞溶液的燒杯中，用電動(dòng)攪拌機(jī)不斷攪拌，進(jìn)行離子交換吸附試驗(yàn)，變換各種條件，測(cè)定其影響。用次亞磷酸-碘量法測(cè)定溶液含砷量，用差減法求出螯合樹脂(DTMA)上砷的吸附量，從而求出不同條件下DTMA對(duì)砷的交換吸附量和佳吸附條件。

離子交換樹脂

　　離子交換柱測(cè)定法

　　制備3根不同體積的離子交換柱分別裝有經(jīng)預(yù)處理的10cm3的DTMA，15cm3的DTMA，20cm3的DTMA。柱體分別為10mm(Φ)×127mm，10mm(Φ)×191mm，10mm(Φ)×255mm，用自配的含砷廢液以不同流速通過離子交換柱，用次亞磷酸-碘量法分析流出液中的砷含量。用差減法求出柱體吸附砷量，從而求出不同條件下的砷離子的交換吸附量。后用2mol/L的(含5的硫氫化鈉)氫氧化鈉溶液洗滌柱子，使柱子循環(huán)使用并回收砷。