變色離子交換樹脂的技術原理與方法

變色數脂可以用來監測陽床或陰床出水，在陽床或陰床臨近失效時及時指示失效點，是在線監測儀表直觀和有效的補充。具有穩定可靠、使用簡便、不污染水質的優點。

變色陽樹脂是一種帶有指示劑的陽離子交換樹脂，出廠型為氫型，通過變色陽樹脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽離子時，即與樹脂攜帶的H+發生交換，樹脂層開始失效，失效層顏色明顯改變，指示水中有陽離子泄露。H+型時為墨綠色，Na+型時為玫瑰紅色，產品色差十分明顯。同時還具有良好的交換容量和物理穩定性。

       變色陽樹脂一般用在火電廠凝結水、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，并將所有的陽離子全部轉化為H+離子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進入凝結水而電導儀顯示值反倒降低的現象發生。

   變色陽樹脂與H+電導儀聯合使用，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、蒸汽水質品質是否滿足標準要求。是火力發電廠化學監督重要和為倚重的化學表計。

變色樹脂使用范圍：監測和控制給水、凝結水和蒸汽的氫電導率，是保證水汽質量，控制火電廠水汽系統腐蝕結垢的重要手段之一。 

由于水汽中氨的濃度、取樣流速經常變化，加上機組啟停等原因，難以判斷H型交換柱何時失效。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，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，難以及時判斷是水質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離子交換樹脂，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進行再生處理，可以及時發現水質惡化問題并及時采取解決措施。 

變色樹脂使用方法： 

新購買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂，必須經過以下方式處理才可以使用： 

（1）將新樹脂放入容器中，以除鹽水清洗2～3遍，至水清澈；如果樹脂變干，則清洗前需要加入10NaCl溶液浸泡2小時，以防止樹脂因急劇膨脹而破裂。 

（2）將清洗干凈的樹脂裝入實際交換柱中，以不少于10倍樹脂體積的5HCl再生液動態逆流再生（與交換柱運行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h，保證再生液與樹脂接觸時間不小于30min； 

（3）再生液進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），沖洗時間不低于12h； 

（4）再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實際系統進行氫電導率的測定。 

（5）失效的變色樹脂氫型交換柱可直接進行再生處理，再生步驟同(2)~(4)。 

變色樹脂的儲存:需要長期儲存的樹脂，應再生成氫型樹脂后儲存。 

變色離子交換樹脂的技術原理與方法據研究分析，樹脂軟化水的能力跟樹脂的化學成分有關，如果想把水純化處理，就應該選取強酸型樹脂，這類樹脂可以去除水中鈣鎂離子。換句話說，酸度也會降到PH3。在實作方面，美國DOWEX樹脂陽離子交換樹脂以3L水加入300G食鹽(NaCl)再生處理后，具有軟水功能;以3L水加入0.5L鹽酸(HCl，30濃度)，則有降酸功能。

軟化水樹脂

　　陰離子交換樹脂分別以50G苛性堿(NaOH)與150G碳酸鈉(Na2aCO3)再生，則有去除硝酸鹽，維持PH值在8.2-8.4間之功效。一般陰離子交換樹脂多用在海水缸。陰陽離子交換樹脂一起使用，則可去除水中陰陽離子，制造不含鹽類的純水。一般市售(RO專賣)的陽離子交換樹脂為鈉型陽離子交換樹脂，其功能除軟水外，理論上也略帶降酸功效，只是不明顯而已。

軟化水樹脂

　　不過水質軟化主要是水中的鈣鎂離子移置，這是陽離子交換樹脂的作用，陰離子交換樹脂應該沒有此作用理論上，1L鈉型陽離子交換樹脂可處理6000L軟水，以3尺缸150L水量計，用RO過濾桶每周換水1/3=50L，約120周=兩年。再生方法是每公升樹脂用10L純水加300G食鹽浸泡，浸泡過程每單位食鹽水約以15分鐘流經樹脂的緩慢速度，全程需時45分鐘左右。

軟化水樹脂

　　比方說，10L分三次，每次3.3L食鹽水浸泡1L樹脂，流速在15MIN內通過樹脂，再進行第二次與第三次3.3L食鹽水浸泡程序。處理完后的樹脂需用清水將食鹽水沖洗掉采用鈉型的陽離子樹脂會從PH7.4升到PH8.采用氫型的陽離子樹脂會從PH7.4降到PH5.5所以用鈉型的陽離子是會升高PH值的放到水缸中即使打了CO2也只能降到PH7.3但是用氫型的陽離子則會降低PH值得放到水缸中即使不打CO2也可維持在PH6.6特別需要強調的是，如果是用在草缸中使用，不建議直接放在過濾器中，因為缸中的元素如鐵質等水草必須元素會被樹脂先交換掉才交換鈣鎂等造成硬水的元素所以應該先在養水缸中將自來水以氫型DOWEX樹脂先制成PH值約在4.5的軟水后在加入黑水。