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電廠在線監測變色樹脂除砷的研究

變色數脂可以用來監測陽床或陰床出水，在陽床或陰床臨近失效時及時指示失效點，是在線監測儀表直觀和有效的補充。具有穩定可靠、使用簡便、不污染水質的優點。

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

       變色陽樹脂一般用在火電廠凝結水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+電導儀前，將水中帶入的游離氨除去，并將所有的陽離子全部轉化為H+離子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進入凝結水而電導儀顯示值反倒降低的現象發生。

   變色陽樹脂與H+電導儀聯合使用，用于監測凝汽器泄漏量是否超標，決定凝結水是否需要處理，監測給水、蒸汽水質品質是否滿足標準要求。是火力發電廠化學監督重要和為倚重的化學表計。

變色樹脂使用范圍：監測和控制給水、凝結水和蒸汽的氫電導率，是保證水汽質量，控制火電廠水汽系統腐蝕結垢的重要手段之一。 

由于水汽中氨的濃度、取樣流速經常變化，加上機組啟停等原因，難以判斷H型交換柱何時失效。H型交換柱失效初期，由于少量銨離子穿透，使氫電導率測量值偏低；當H型交換柱失效，大量銨離子透過，氫電導率測量值又偏高。因此，當交換柱失效后引起氫電導率變化時，難以及時判斷是水質惡化還是交換柱失效。目前國外采取的解決辦法是采用變色陽離子交換樹脂，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進行再生處理，可以及時發現水質惡化問題并及時采取解決措施。 

變色樹脂使用方法： 

新購買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂，必須經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，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際交換柱中，以不少于10倍樹脂體積的5HCl再生液動態逆流再生（與交換柱運行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h，保證再生液與樹脂接觸時間不小于30min； 

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

（4）再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實際系統進行氫電導率的測定。 

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

變色樹脂的儲存:需要長期儲存的樹脂，應再生成氫型樹脂后儲存。 

電廠在線監測變色樹脂除砷的研究從產業廢水中脫砷的方法和技術有很多種，目前國內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到治理的效果，有的會造成二次污染。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，操縱簡單，分離效果好，有利于各種有價成份的回收利用，因而它是一種很有前途的方法。國內外近幾年先后報導了用活性炭交換樹脂、硫化物的樹脂、無機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中取得了的成就，對它的研究和應用正越來越受到重視。本研究是在考察了各類型樹脂如：活性炭交換樹脂、無機離子交換樹脂、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砷吸附力的基礎上，含硫基型螯合樹脂對As(Ⅲ)有高親和力的特點，自制了含氫硫基的選擇性螯合樹脂，研究其對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為引發劑，懸浮攪拌聚合甲基丙烯酸(2，3-環硫代)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(以下簡稱DTMA)。As(Ⅲ)離子的吸附量測定和試驗條件的選擇。

離子交換樹脂

　　容量測定法

　　用經過嚴格測定各組分質量分數的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，經預處理后放進到裝有已知濃度的亞溶液的燒杯中，用電動攪拌機不斷攪拌，進行離子交換吸附試驗，變換各種條件，測定其影響。用次亞磷酸-碘量法測定溶液含砷量，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

　　離子交換柱測定法

　　制備3根不同體積的離子交換柱分別裝有經預處理的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，使柱子循環使用并回收砷。