Inventori pencemaran yang dialami oleh operasi resin pertukaran ion

Resin penukar ion digunakan secara meluas dalam Sistem Rawatan Airs, tetapi prestasinya mudah terjejas oleh pelbagai bahan pencemar, mengakibatkan kapasiti pertukaran yang berkurangan dan kemerosotan kualiti air efluen.

1. Pencemaran organik
Asid humik, bahan organik flokulen dan asid karboksilik molekul tinggi (berat molekul 500-5000) dalam badan air semula jadi adalah bahan pencemar utama. Bahan-bahan sedemikian membawa cas negatif dan secara pilihannya terjerap pada permukaan resin anionik, menduduki kumpulan aktif atau menyebabkan degradasi kumpulan alkali.

Data eksperimen menunjukkan bahawa apabila permintaan oksigen kimia (COD) air mentah melebihi 15 mg/L, kapasiti pertukaran kerja resin anionik boleh menurun sebanyak 40%-50%.

2. Pencemaran gris
Bahan minyak membentuk filem hidrofobik pada permukaan resin dan menyekat struktur mikroporous. Kajian telah menunjukkan bahawa apabila kandungan minyak dalam air lebih besar daripada 0.5 mg/L, kadar penyumbatan mikropori resin meningkat kepada 60%, mengakibatkan penurunan kadar resapan ion sebanyak 35%.

3. Pencemaran jirim terampai
Zarah-zarah terampai (seperti kelodak dan tanah liat koloid) menyekat saluran pertukaran membran cecair pada permukaan resin melalui enkapsulasi fizikal. Resin kationik lebih mudah terdedah kerana saiz liangnya yang lebih besar.

4. Pencemaran silika koloid
Silika koloid (saiz zarah 3mg/L, kadar pelemahan kapasiti pertukaran resin anionik dipercepatkan sebanyak 50%.

5. Pencemaran ion logam valensi tinggi
Ion bervalen tinggi seperti Al³+ dan Fe³+ bergabung dengan kumpulan asid sulfonik (-SO₃⁻) resin kationik untuk membentuk kompleks tak boleh balik. Simulasi makmal menunjukkan bahawa apabila kepekatan Fe³+ ialah >0.3mg/L, tapak pertukaran berkesan resin berkurangan sebanyak 25%.

6. Pencemaran bendasing agen regenerasi
NaOH gred industri sering mengandungi bendasing seperti Fe³+ (200-500ppm) dan NaCl (3%-5%). Statistik menunjukkan bahawa apabila agen penjanaan semula berketulenan rendah (ketulenan

7. Faktor pencemaran lain
Metabolit mikroorganisma (seperti bakteria pengurang sulfat) boleh menyekat liang resin. Apabila jumlah bakteria lebih besar daripada 10⁴ CFU/mL, perbezaan tekanan resin meningkat sebanyak 15%-20%. Di samping itu, bahan organik yang mengandungi nitrogen (seperti asid amino) bertindak balas dengan kumpulan resin untuk membentuk kompleks, yang membawa kepada pencemaran yang tidak dapat dipulihkan.