超純水樹脂的膨脹率與溶解性

目前國(guó)內(nèi)高、超純水用戶對(duì)此產(chǎn)品的應(yīng)用不是很了解，所以普遍存在盲目追崇昂貴的進(jìn)口拋光混床樹脂，而國(guó)內(nèi)部分小樹脂生產(chǎn)企業(yè)，為了獲得市場(chǎng)份額，以不合格的低價(jià)的產(chǎn)品參與市場(chǎng)惡性低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，也導(dǎo)致了部分用戶對(duì)國(guó)產(chǎn)拋光樹脂的不認(rèn)可，希望通過(guò)交流，讓廣大終端用戶了解產(chǎn)品的理化性能和應(yīng)用方法。

什么是拋光樹脂？
人們常說(shuō)的拋光樹脂一般用于超純水處理系統(tǒng)末端，來(lái)保證系統(tǒng)出水水質(zhì)能夠維持用水標(biāo)準(zhǔn)。一般出水水質(zhì)都能達(dá)到18兆歐以上，以及對(duì)TOC、SIO2都有一定的控制能力。拋光樹脂出廠的離子型態(tài)都是H、OH型，裝填后即可使用無(wú)需再生。

拋光樹脂用途：適合用于再以RO、EDI為前置處理設(shè)備的超純水系統(tǒng)中作為終端精致混床制取超純水。廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)半導(dǎo)體生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)室制取超純水，激光切割，醫(yī)療系統(tǒng)，慢走絲線切割，機(jī)械設(shè)備循環(huán)內(nèi)冷水，部分光學(xué)材料和電子產(chǎn)品生產(chǎn)用水，太陽(yáng)能生產(chǎn)線用水（不包含多晶硅生產(chǎn)）等行業(yè)應(yīng)用！

                                                 拋光樹脂注意事項(xiàng)
　　1.拋光樹脂(是由高度純化、轉(zhuǎn)型的H型陽(yáng)樹脂和OH型陰樹脂預(yù)混合而成，如果裝填和操作得當(dāng)，在初的周期中即可制備出電阻率大于18.0MΩ.cm和TOC小于10ppb的超純水。
　　2.樹脂開封后長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中會(huì)吸收二氧化碳，因此拆包需盡快使用。不使用部分須小心密封，存放于避光陰涼處，環(huán)境溫度以5-40℃為宜。
　　3.在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和裝填過(guò)程中，任何無(wú)機(jī)或有機(jī)物質(zhì)的接觸都會(huì)使樹脂受到污染，從而降低出水水質(zhì);影響運(yùn)行工況。因此必須保證所有用于裝填、操作的設(shè)備和水不會(huì)污染樹脂。所有與樹脂接觸的水都必須使用高純水(本文中所涉及到的水均指"高純水"，即電阻率大于等于10MΩ.cm，同時(shí)TOC盡可能低于30ppb的水)，所有接觸樹脂的設(shè)備或器具都要在使用前經(jīng)過(guò)高純水清洗。
　　4.如為換裝樹脂，設(shè)備中原有的舊樹脂必須完全從樹脂容器中移去，樹脂容器內(nèi)部清潔無(wú)雜質(zhì)。

混床拋光樹脂儲(chǔ)存及使用說(shuō)明

1.使用前須知:1.1??樹脂開封后長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中會(huì)吸收二氧化碳，從而影響產(chǎn)品的性能及使用。因此一旦拆包需盡快使用。不使用部分須小心密封，存放于避光陰涼處，環(huán)境溫度以5-30℃為宜。
?1.2.?在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和裝填過(guò)程中，任何無(wú)機(jī)或有機(jī)物質(zhì)的接觸都會(huì)使樹脂受到污染，從而降低出水水質(zhì)；影響運(yùn)行工況。因此必須保證所有用于裝填、操作的設(shè)備和水不會(huì)污染樹脂。所有與樹脂接觸的水都必須使用純水，所有接觸樹脂的設(shè)備或器具都要在使用前經(jīng)過(guò)純水清洗。(純水標(biāo)準(zhǔn)等同于或低于RO膜出水.)
?1.3??如為換裝樹脂，設(shè)備中原有的舊樹脂必須完全從樹脂容器中移去，樹脂容器內(nèi)部清潔無(wú)雜質(zhì)。

2.裝填程序：
2.1 ?樹脂裝填量?：樹脂罐有效容積的的70%左右，樹脂層高度應(yīng)大于或等于700mm。
2.2??向樹脂罐中裝填樹脂后緩慢加水,水面高度高于樹脂高速300mm以上后,靜止浸泡10小時(shí)以上,以利于派出樹脂層中的空氣)但如果設(shè)備尺寸較小而擬采用樹脂以漿水混合的方式填裝也可。
2.3??將樹脂裝入樹脂罐，可以直接將樹脂從原包裝袋中加入或在原包裝容器中加入一些水成漿狀裝入樹脂容器。
裝填過(guò)程中注意以下事項(xiàng)：
2.3.1??禁止用任何機(jī)械泵轉(zhuǎn)移樹脂，許多類型的泵都會(huì)對(duì)樹脂造成損害或帶來(lái)一些污染。
2.3.2??樹脂裝填過(guò)程中，不要同時(shí)打開兩袋以上的樹脂。以減少樹脂接觸空氣的時(shí)間，也使外來(lái)雜質(zhì)污染樹脂的可能性降低。
2.3.3??裝填過(guò)程中隨著裝填料位的增加，樹脂層面以上的水也會(huì)逐漸增加，如果水位高度高于樹脂層面50mm以上，必須將多余的水抽出或排掉，以避免樹脂在水中緩慢沉降而出現(xiàn)分層。但同時(shí)也需避免出現(xiàn)液位放干的情況，這會(huì)使空氣在樹脂層中形成氣栓而影響出水。???
樹脂裝填到位后，注入純水使罐內(nèi)充滿。后封裝上蓋，并將管線連接到位。
2.4?樹脂裝填完成后，應(yīng)完全浸泡在水中少4小時(shí)。如果可能的話，好浸泡過(guò)夜。
2.5.?后檢查各部件及管線連接無(wú)誤后，即可開啟閥門采水。新裝填的樹脂在投運(yùn)初期有一個(gè)沖洗過(guò)程，此階段出水電阻率將逐步升高。視現(xiàn)場(chǎng)情況的不同，沖洗時(shí)間可能持續(xù)幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)。

3制水運(yùn)行參數(shù) :
3.1進(jìn)水水質(zhì)要求：RO膜出水，電導(dǎo)率應(yīng)低于10US/cm,高不宜超過(guò)20 US/cm。
3.2 制水流速：10BV-20BV（樹脂體積的10倍到20倍/小時(shí)）。
3.3 開機(jī)運(yùn)行后，沖洗時(shí)間約幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)，電阻率逐步上升。
3.4 樹脂經(jīng)2-3次停機(jī)開機(jī)運(yùn)行后，達(dá)到佳出水效果。

4.停機(jī)，開機(jī)步驟：
4.1 關(guān)閉進(jìn)水閥
4.2 關(guān)閉出水閥，保持樹脂罐內(nèi)水不流失，使樹脂內(nèi)部不失水。
4.3 再次使用時(shí)，先緩慢開啟出水閥。
4.4 開啟進(jìn)水閥，閥門開度同出水閥大致相同，
4.5當(dāng)正常出水運(yùn)行后，逐步開啟出水閥和進(jìn)水閥，達(dá)到正常出水流速。

5 注意事項(xiàng)：
5.1 ?本系統(tǒng)從清理樹脂罐到裝填樹脂及運(yùn)行用水，均應(yīng)采用RO膜出水，電導(dǎo)率低于10us/cm。（越低越好，可以提高出水水質(zhì)及增加制水量）.切忌采用其他水質(zhì)差的水，否則，輕則造成出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，制水量下降，重則造成樹脂擊傳徹底失效.喪失制水能力。
5.2 ?樹脂上層應(yīng)保持一定水位,以進(jìn)水不激起樹脂涌動(dòng)為原則.保持樹脂層的靜止?fàn)顟B(tài)。
5.3 ?使用中切忌樹脂層缺水,造成樹脂層進(jìn)入空氣。
5.4 ?使用過(guò)程中,禁止從樹脂層底部進(jìn)空氣或進(jìn)水,造成樹脂分層,影響制水效果及制水周期。嚴(yán)重時(shí)則失去制水能力。

　　樹脂的反洗樹脂膨脹率

　　順流再生設(shè)備反洗與逆流再生設(shè)備反洗(包括小反洗與大反洗)都是從樹脂層下部進(jìn)水，使樹脂層松動(dòng)并沖洗去除截留在樹脂層表面的懸浮物和碎樹脂，以提高樹脂的再生效率�；齑矘渲�通過(guò)反洗使陽(yáng)、陰樹脂分層。反洗時(shí)，樹脂層處于懸浮狀u"，增加了樹脂層的孔隙度，相應(yīng)層高要比原來(lái)增加，設(shè)計(jì)設(shè)備本體總高度要考慮反洗樹脂膨脹高度。不同樹脂、不同水溫在同樣反洗強(qiáng)度下，樹脂膨脹率是不同的，目前一般反洗樹脂膨脹率都控制在80%~100%左右。

樹脂

　　為了防止反洗流量控制不當(dāng)，造成樹脂流失可采取在反洗排水管上裝反先流量控制器的措施。由于離子交換器的反洗流量小于運(yùn)行進(jìn)、出水量，因此可在進(jìn)、出水裝置上裝設(shè)濾網(wǎng)或采用雙流量水帽，這種水帽內(nèi)裝有一個(gè)小球，反洗時(shí)小球上浮改變出水面積，控制反洗流量。反洗結(jié)束后，樹脂還處于懸浮狀態(tài)，需要重力沉降后進(jìn)行再生。對(duì)陽(yáng)樹脂約需5min，陰樹脂約需10min。一般為避免稀釋再生劑采用放水沉降。鈉離子交換器采用鹽溶解器再生時(shí)，不采用放水沉降，因鹽溶解器匆期鹽液體濃度很高。

樹脂

　　樹脂的溶解性

　　離子交換樹脂應(yīng)為不溶性物質(zhì)，但樹脂在合成過(guò)程中夾雜的聚合度較低的物質(zhì)及樹脂使用過(guò)程中受高溫影響或被氧化會(huì)化學(xué)降解而生成的物質(zhì)，會(huì)在運(yùn)行時(shí)溶解出來(lái)，稱為膠溶。交聯(lián)度較低和含活性基團(tuán)多的樹脂，溶解傾向較大。離子交換器剛投入運(yùn)行時(shí)發(fā)生出水帶色現(xiàn)象就是樹脂膠溶現(xiàn)象。

樹脂

　　樹脂的膨脹度

　　離子交換樹脂含有大量親水基團(tuán)，與水接觸即吸水膨脹。溶液中電解質(zhì)濃度越大，樹脂內(nèi)外溶液的滲透壓差反而減小，樹脂的溶脹就小，所以對(duì)于“失水”的樹脂，應(yīng)將其先浸泡在飽和食鹽水中，使樹脂緩慢膨脹，不致破碎。當(dāng)樹脂中的離子變換時(shí)，如陽(yáng)離子樹脂由H+轉(zhuǎn)為Na+，陰樹脂由C1-OH-轉(zhuǎn)為OH-，都因離子直徑增大而發(fā)生膨脹，增大樹脂的體積。通常，交聯(lián)度低的樹脂的膨脹度較大。在設(shè)計(jì)離子交換器本體高度與再生裝置及配水裝置時(shí)，必須考慮樹脂的轉(zhuǎn)型膨脹率體積改變率，以適應(yīng)生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)樹脂層中的離子轉(zhuǎn)型發(fā)生的樹脂體積變化。樹脂轉(zhuǎn)型體積改變率越小越好，在浮動(dòng)床中這樣容易控制樹脂層裝填高樹脂層度及填床率，使落床、成床時(shí)樹脂層基本不亂。此外，對(duì)固定床的中排再生裝置設(shè)計(jì)有利。