電廠(chǎng)在線(xiàn)監測變色樹(shù)脂除砷的研究
變色數脂可以用來(lái)監測陽(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(xiàn)監測儀表直觀(guān)和有效的補充。具有穩定可靠、使用簡(jiǎn)便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。
變色陽(yáng)樹(shù)脂是一種帶有指示劑的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,出廠(chǎng)型為氫型,通過(guò)變色陽(yáng)樹(shù)脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽(yáng)離子時(shí),即與樹(shù)脂攜帶的H+發(fā)生交換,樹(shù)脂層開(kāi)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定性。
變色陽(yáng)樹(shù)脂一般用在火電廠(chǎng)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(yáng)離子全部轉化為H+離子,避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進(jìn)入凝結水而電導儀顯示值反倒降低的現象發(fā)生。
變色陽(yáng)樹(shù)脂與H+電導儀聯(lián)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(zhì)品質(zhì)是否滿(mǎn)足標準要求。是火力發(fā)電廠(chǎng)化學(xué)監督重要和為倚重的化學(xué)表計。
變色樹(shù)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(zhì)量,控制火電廠(chǎng)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(jīng)常變化,加上機組啟停等原因,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,使氫電導率測量值偏低;當H型交換柱失效,大量銨離子透過(guò),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(shí),難以及時(shí)判斷是水質(zhì)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(yáng)離子交換樹(shù)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)現水質(zhì)惡化問(wèn)題并及時(shí)采取解決措施。
變色樹(shù)脂使用方法:
新購買(mǎi)的變色樹(shù)脂是未處理的Na型樹(shù)脂,必須經(jīng)過(guò)以下方式處理才可以使用:
(1)將新樹(shù)脂放入容器中,以除鹽水清洗2~3遍,至水清澈;如果樹(shù)脂變干,則清洗前需要加入10NaCl溶液浸泡2小時(shí),以防止樹(shù)脂因急劇膨脹而破裂。
(2)將清洗干凈的樹(shù)脂裝入實(shí)際交換柱中,以不少于10倍樹(shù)脂體積的5HCl再生液動(dòng)態(tài)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(shù)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)際系統進(jìn)行氫電導率的測定。
(5)失效的變色樹(shù)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(shù)脂的儲存:需要長(cháng)期儲存的樹(shù)脂,應再生成氫型樹(shù)脂后儲存。
電廠(chǎng)在線(xiàn)監測變色樹(shù)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(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(shù)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。國內外近幾年先后報導了用活性炭交換樹(shù)脂、硫化物的樹(shù)脂、無(wú)機離子交換樹(shù)脂及選擇性螯合樹(shù)脂等處理含砷廢水。特別是螯合樹(shù)脂在水處理行業(yè)中取得了的成就,對它的研究和應用正越來(lái)越受到重視。本研究是在考察了各類(lèi)型樹(shù)脂如:活性炭交換樹(shù)脂、無(wú)機離子交換樹(shù)脂、硫化物再生樹(shù)脂、聚丙烯酯類(lèi)樹(shù)脂和聚乙烯氟基乙酸鈉類(lèi)樹(shù)脂對砷吸附力的基礎上,含硫基型螯合樹(shù)脂對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(shù)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(shù)脂
含氫硫基的螯合樹(shù)脂的制備
研究中含氫硫基的螯合樹(shù)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(chēng)DTMA)。As(Ⅲ)離子的吸附量測定和試驗條件的選擇。
離子交換樹(shù)脂
容量測定法
用經(jīng)過(guò)嚴格測定各組分質(zhì)量分數的As2O3(90.50)配制成所需不同濃度的亞溶液。稱(chēng)取一定量的螯合樹(shù)脂,經(jīng)預處理后放進(jìn)到裝有已知濃度的亞溶液的燒杯中,用電動(dòng)攪拌機不斷攪拌,進(jìn)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(shù)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(shù)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(jīng)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(guò)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。