Химическата стабилност на смолата може да се изрази чрез нейната способност да издържа на действието на окислител. След окисляването на катионната смола веригата на скелета се разрушава главно, докато анионната смола се разгражда главно от кватернерни аминови групи.
1. Окисляване накатионсмола:
Когато катионната смола се окислява, скелетът се разрушава и се образуват нискомолекулни съединения на сулфонова киселина и групи на карбоксилна киселина. Реакцията е:
Окислителят, срещан от катионната смола, е главно кислородът, генериран от реакцията на свободен хлор и вода, и реакцията е както следва:
В миналото свободният хлор в суровата вода идваше главно от дезинфекцията на битовата вода. През последните години, поради увеличаването на съдържанието на органична материя и бактерии в естествената вода, хлорът също трябва да се добави преди коагулацията и избистрянето, за да се постигне стерилизация и намаляване на ХПК. Следователно трябва да се обърне внимание на увреждането на свободния хлор върху катионната смола. В процеса на регенерация, ако използването на промишлена солна киселина с лошо качество или страничен продукт солна киселина, която съдържа окислители, също ще причини увреждане на катионната смола. Обикновено се изисква съдържанието на свободен хлор да бъде по-малко от 0.1mg/L в суровата вода на оборудването за химическа деминерализация.
2. Методи за предотвратяванекатионсмола от окисляване:
(1) Филтриране с активен въглен. Общият метод за предотвратяване на окисляването на катионната смола е чрез филтриране с активен въглен. Принципът на отстраняване на свободния хлор с активен въглен не е просто адсорбция, а химическа реакция на повърхността. Когато хлорът, адсорбиран върху повърхността на активния въглен, достигне определена концентрация, ще настъпят следните реакции:
Където: C* -- активен въглен;
CO* - оксид, образуван на повърхността на активен въглен.
Ако има достатъчно хлор за участие в реакцията, CO* може да се промени в CO или CO2, оставяйки активния въглен да продължи да адсорбира свободния хлор. Поради тази причина, за да се отстрани свободният хлор, може да се използва по-висока скорост на филтриране (около 50 m/h). В същото време активният въглен има висок адсорбционен капацитет, когато абсорбира свободния хлор (около 6,5 mg Cl2 на грам активен въглен).
Отстраняването на свободния хлор от водата с активен въглен може да се изчисли по следната емпирична формула:
Където: CO -- съдържанието на входящ свободен хлор, mg/L;
C -- Съдържание на свободен хлор в отпадъчните води, mg/L;
L -- височината на активния въглен, m;
V -- дебит на филтриране, m/h.
Като се има предвид бавната скорост на реакция на HOCl, горната формула се ревизира, както следва:
Суровините, използвани за производството на активен въглен, обикновено нямат ефект върху ефективността на дехлорирането.
Наличието на колоиди или високи концентрации на органична материя във водата ще съкрати сериозно живота на активния въглен като дехлориращ агент.
Когато филтърът с активен въглен се използва само за отстраняване на свободния хлор, количеството изтичане на Cl2, по-голямо или равно на 0.1mg/L, може да се използва като крайна точка. Животът на активния въглен е много дълъг, например: при условие на слой активен въглен 0.76m и скорост на филтриране 6,1m/h, водата със съдържание на свободен хлор от 2mg/L се дехлорира и нейното обслужване животът е около 6 години.
(2) Избор на висока степен на омрежване на положителна смола. С увеличаването на степента на омрежване на смолата, нейните антиоксидантни свойства бяха подобрени.
След като катионната смола се окисли, скелетът се разхлаби поради скъсаната верига, обемът се разширява и водното съдържание се увеличава. Поради високата степен на омрежване, голямата пореста положителна смола има по-добри антиоксидантни свойства. Въпреки това, с увеличаване на степента на омрежване на смолата, нейният обменен капацитет намалява и цената й се увеличава, така че рядко се използва на практика.
3. разграждането на силна алкална анионна смола:
След като силната алкална анионна смола се окисли, основната производителност е постепенното разграждане на кватернерните аминови групи и няма да настъпи счупване на веригата на скелета. Разграждането на силно алкално отрицателна смола е главно последователно разлагане на кватернерни аминови групи в третични, вторични, първични амини и дори неалкални вещества. В процеса на химическо обезсоляване това се проявява главно като намаляване на капацитета за разлагане на неутрална сол, особено капацитета за обмен на силиций. Окислителят, който се среща при работата на силно алкална отрицателна смола, е главно разтворен кислород във вода, а окислителят, който се среща в процеса на регенерация, е главно ClO3- и FeO42-, съдържащи се в алкалите.
Реакцията на окисление на кватернерни аминови групи е показана, както следва:
Антиоксидантното свойство на силна алкална отрицателна смола тип I е по-добро от това на силна алкална смола тип II. При дългосрочна употреба на силна алкална отрицателна смола, обменният й капацитет постепенно ще намалее.
4. Методи за предотвратяване на разграждането на силна алкална анионна смола
(1) Използвайте вакуумен дегазатор, за да намалите съдържанието на кислород във водата в анионния слой.
(2) Направете добра работа по антикорозионната работа на оборудването за съхранение и транспортиране на луга, за да намалите съдържанието на желязо в рециклираната течност.
(3) Калцинираната сода, произведена по диафрагмен метод, може да намали съдържанието на NaClO3 в лугата (което може да бъде намалено до 6-7mg/L).
(4) Контролирайте температурата на регенериращата течност: отрицателната смола тип I не трябва да бъде по-висока от 40 градуса; Отрицателната смола тип II не трябва да бъде по-висока от 35 градуса.
(5) Смолата трябва да се съхранява в хлор при ниски температури.
