氢型变色树脂的绿色再生工艺

变色数脂可以用来监测阳床或阴床出水，在阳床或阴床临近失效时及时指示失效点，是在线监测仪表直观和有效的补充。具有稳定可靠、使用简便、不污染水质的优点。

变色阳树脂是一种带有指示剂的阳离子交换树脂，出厂型为氢型，通过变色阳树脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各种阳离子时，即与树脂携带的H+发生交换，树脂层开始失效，失效层颜色明显改变，指示水中有阳离子泄露。H+型时为墨绿色，Na+型时为玫瑰红色，产品色差十分明显。同时还具有良好的交换容量和物理稳定性。

       变色阳树脂一般用在火电厂凝结水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+电导仪前，将水中带入的游离氨除去，并将所有的阳离子全部转化为H+离子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏进入凝结水而电导仪显示值反倒降低的现象发生。

   变色阳树脂与H+电导仪联合使用，用于监测凝汽器泄漏量是否超标，决定凝结水是否需要处理，监测给水、蒸汽水质品质是否满足标准要求。是火力发电厂化学监督重要和为倚重的化学表计。

变色树脂使用范围：监测和控制给水、凝结水和蒸汽的氢电导率，是保证水汽质量，控制火电厂水汽系统腐蚀结垢的重要手段之一。 

由于水汽中氨的浓度、取样流速经常变化，加上机组启停等原因，难以判断H型交换柱何时失效。H型交换柱失效初期，由于少量铵离子穿透，使氢电导率测量值偏低；当H型交换柱失效，大量铵离子透过，氢电导率测量值又偏高。因此，当交换柱失效后引起氢电导率变化时，难以及时判断是水质恶化还是交换柱失效。目前国外采取的解决办法是采用变色阳离子交换树脂，失效层与未失效层颜色不同，可以在H型交换柱失效前及时进行再生处理，可以及时发现水质恶化问题并及时采取解决措施。 

变色树脂使用方法： 

新购买的变色树脂是未处理的Na型树脂，必须经过以下方式处理才可以使用： 

（1）将新树脂放入容器中，以除盐水清洗2～3遍，至水清澈；如果树脂变干，则清洗前需要加入10NaCl溶液浸泡2小时，以防止树脂因急剧膨胀而破裂。 

（2）将清洗干净的树脂装入实际交换柱中，以不少于10倍树脂体积的5HCl再生液动态逆流再生（与交换柱运行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h，保证再生液与树脂接触时间不小于30min； 

（3）再生液进完后以除盐水按交换柱运行水流方向大流量冲洗交换柱（冲洗流速10m/h～20m/h），冲洗时间不低于12h； 

（4）再生完毕、清洗干净的氢交换柱可装入实际系统进行氢电导率的测定。 

（5）失效的变色树脂氢型交换柱可直接进行再生处理，再生步骤同(2)~(4)。 

变色树脂的储存:需要长期储存的树脂，应再生成氢型树脂后储存。 

氢型变色树脂的绿色再生工艺离子交换水处理技术经历了百余年的发展历程，至今已成为软化和脱盐处理中占主导地位的水处理方式。离子交换树脂工作失效后能用酸碱盐化学药剂再生后反复使用，这是这种水处理方式的优点，但离子交换树脂再生所带来的环境污染又迫切需要解决。

　　在EDI净水设备中，在直流电场作用下，水被电离为H+和OH-离子，并被利用来再生填充在其底层的树脂，因此，这部分树脂是不断得到电再生的新鲜树脂，从而，保证出水水质很好。由此联想到，利用EDI净水设备中这一电再生过程来再生混床中的混合离子交换树脂，结果发明了离子交换树脂电再生方法及装置，开创性地找到了对环境无污染的离子交换树脂绿色再生工艺。

离子交换树脂

　　一、混床树脂电再生

　　为了将EDI净水设备中树脂可自再生的现象利用来再生普通混床树脂，作者设计了一个结构类似于EDI净水设备的树脂体外电再生器，只要源源不断将普通混床中的失效树脂，从原混床中抽出，再从体外电再生器进口送进，在直流电场的作用下，就有再生好的树脂从其出口连续流出。在体外再生器内，进行着树脂的电再生过程。

　　原有混床树脂的化学酸碱再生工艺非常复杂，常有分离、再生、混合、清洗等再生步骤。然而，在混床采用电再生时操纵就很简单，不必将阴、阳树脂分离，用水力输送法直接将原混床中失效树脂送进体外电再生器，一边将失效树脂送进进行体外电再生，一边又将再生好的树脂送回原混床或其他储器，实现了体外电再生器中树脂的流态化电再生。

离子交换树脂

　　二、复床树脂电再生

　　复床是指阳树脂和阴树脂分置于两个设备中，一为阳床，另一为阴床，以区别于这两种树脂混合同置于一个设备中的混床。复床树脂与混床树脂相比，其体外电再生装置的区别在于：复床树脂电再生装置膜对构成中增添了双膜，这相当于在混床树脂电再生室中间插了双膜，将其一分为二，一变为复床中阳床树脂电再生室，另一变为复床中阴床树脂电再生室。这时，在直流电场作用下，水电离所产生的H+和OH-离子，分别进进各自的阳、阴离子再生室，与相应的失效树脂发生交换反应，使失效树脂相应转化为H型和OH型，实现电再生。同时，又避免发生对树脂电再生过程有危害的副反应，由于复床位于脱盐系统的前端，失效阳床树脂除了吸着了水中所含的大部分Na离子外，还吸着了水中所含的全部Ca2和Mg2离子，假如将这种树脂送进原来的混床电再生室中，那么电再生时水电离所天生的H+离子，可与树脂上所含Ca2、Mg2和Na离子交换，交换下来的Ca2和Mg2离子就可能与水电离所天生的OH-离子发生反应，天生Ca(OH)2或Mg(OH)2沉淀，覆盖在树脂或膜的表面，堵塞孔道，影响后续的离子迁移、扩散和交换过程，终使树脂电再生难以持续下往。

离子交换树脂

　　所谓双膜是由阴离子交换树脂层、阳离子交换树脂层和中间界面亲水层所组成，在直流电场的作用下，它能将水直接电离为H+和OH-离子，并形成H+和OH-离子彼此反向的离子流。因此，将一张双膜插在原一个混床树脂再生室中间，就可将其分成复床再生用阴、阳床树脂各自再生的两个电再生室。

　　分别进行了利用双膜的离子交换树脂电再生试验。试验表明，可分别将阴、阳失效树脂电再生至接近化学再生的程度。