铁和盐酸反应的化学方程式及其现象

一、悬浮物污染及处理

原水中的悬浮物会堵塞树脂层中的孔隙，增大水流阻力，降低树脂的工作交换容量。为预防悬浮物污染，主要是加强对原水的预处理。对于已经积聚在树脂层中的悬浮物，可以通过增加反洗次数和时间或使用压缩空气擦洗等方法进行清除。

不同化学除盐系统对进水悬浮物的要求如下：

强酸阳离子交换树脂（顺流再生）

二、铁污染及处理

阳树脂和阴树脂都可能发生铁污染。被污染树脂的外观通常为深棕色，严重时变为黑色。当每100g树脂中的含铁量超过150mg时，应进行处理。铁的存在会加速阴树脂的降解。

阳树脂使用中，原水带入的铁离子大部分以Fe2+存在，它们被树脂吸收后，部分会被氧化为Fe3+，再生时不能完全被H+交换出来，滞留于树脂中造成污染。使用铁盐作为混凝剂时，部分矾花会带入阳床，过滤作用使其积聚在树脂层表面，再生时，酸液会溶解矾花，形成Fe3+，部分被阳树脂吸收，造成污染。工业盐酸中的大量Fe3+也会对树脂造成污染。用于钠离子交换的阳树脂更容易受到铁的污染。

阴树脂中的铁含量有时会比阳树脂高很多倍。阴树脂的铁主要来源于再生液。例如，隔膜法生产的烧碱中含有0.01%~0.03%的Fe2O3以及6~7mg/L的NaClO3。烧碱在贮存和输送过程中与铁容器、管道（无层）接触，会生成铁酸盐（FeO4）。铁酸盐随碱液进入阴床后，因pH值降低而分解，生成Fe3+，进一步生成Fe(OH)3，附着于阴树脂颗粒上，造成污染。

树脂遭受铁污染后，一般的再生过程无法除去，必须用盐酸清洗。常用的清洗方法是用10%HCl溶液。将相当于树脂床体积0.5倍的10%HCl溶液从树脂床顶部进入，并保持HCl溶液的浓度。疏出酸液后自上而下淋洗，然后反洗30分钟，除去疏松物质。清洗后，树脂床即可再生并投运。

为防止树脂发生铁污染，可以采取以下措施：

1. 降低阳床进水的含铁量。对含铁量的地下水应先进行曝气处理及锰砂过滤。对含铁量的地表水或使用铁盐作为凝聚剂时，应添加碱性剂以提高pH值，防止铁离子带入阳床。

2. 对输送含铁原水的管道及贮槽采取必要的措施。

3. 阴床再生用的烧碱贮槽及输送管道应衬胶。

4. 树脂含铁量超过150g/gR时，应进行酸洗。

三、硫酸钙污染及处理

使用硫酸再生钙型阳树脂时，若再生液浓度过高或流速过慢，在靠近树脂颗粒处，再生出的Ca2+与溶液中的SO42-浓度超过硫酸钙的溶度积，会产生CaSO4沉淀，附着在树脂颗粒上。这不仅使再生后清洗困难，还会影响离子交换反应的进行，降低阳床的交换量。

防止硫酸钙沉淀的措施包括降低再生液硫酸的浓度和加快再生液的流速。一旦发现树脂中有硫酸钙沉淀，常用的清洗方法是先用大量软水进行反洗，再用10%HCl以2.0L/h/L反复清洗。另一种方法是用EDTA钠盐，但价格较高且是放热反应，使用时需注意。

四、硅污染及处理

硅化合物污染主要发生在强碱阴离子交换器中，尤其是在强、弱型阴树脂联合应用的设备和系统中。阴床的强碱树脂若再生不当或失效的树脂未及时再生，会发生硅酸在树脂颗粒内部聚合的现象，难以再生。这种现象是硅在树脂内的积聚，不属于硅的污染。硅的污染是指再生过程中，已从树脂上再生出来的硅酸盐，由于再生液pH值的降低，大量的硅酸以胶体状态析出，严重时会使再生液变成胶冻状，覆盖在树脂表面，影响树脂的交换容量，并导致出水SiO2含量增加。

清洗二氧化硅污染可使用烧碱，建议用量为130~160g/L，浓度为2.0%，处理温度为50℃~60℃。先浸泡树脂床或将溶液以一定流速通过树脂床。关键是保持较高的