杜邦 Amberlite MB20 H/OH 是一款混合床离子交换树脂,由氢型阳离子树脂(H 型)和氢氧型阴离子树脂(OH 型)按特定比例混合而成,主要用于制备高纯度去离子水。以下是其通用使用方法介绍(具体操作请以杜邦官方技术手册为准):

一、树脂预处理(新树脂使用前)

去除杂质
新树脂可能含有合成过程中残留的单体、溶剂或无机物,需用去离子水浸泡 4-8 小时,期间换水 2-3 次,去除碎屑和细粉。
注:避免使用自来水,防止钙镁离子污染树脂。

分层清洗(必要时)
若树脂在运输中出现分层,可通过反洗(流速 5-10 BV/h,时间 15-20 分钟)使阴阳树脂充分混合。

二、树脂装填

设备检查
确保混床设备内壁清洁,布水器、反洗排水装置无堵塞,避免机械杂质损伤树脂。

装填方法

树脂需在 湿润状态下装填(避免干树脂直接接触水导致破碎),从设备顶部注入,装填高度至距顶部预留 15%-20% 反洗膨胀空间。

装填过程中持续注水,防止树脂分层或产生气泡。

三、运行操作

进水要求

水质:悬浮物<1 ppm,余氯<0.1 ppm(避免氧化损伤树脂),油类物质<0.1 ppm。

温度:通常适用范围 5-40℃(具体以手册为准),超过温度上限会影响树脂寿命。

pH 范围:运行时进水 pH 无严格限制,但再生前需确保树脂处于合适型态。

运行参数

流速:建议 10-30 BV/h(BV 为树脂体积倍数),高纯度水制备时可降低流速至 5-15 BV/h 以提升出水水质。

压力:控制在 0.2-0.4 MPa,避免压力骤变导致树脂破碎。

出水指标:电阻率可达 10-18 MΩ·cm(取决于进水水质和树脂失效程度),当电阻率低于目标值时需再生。

四、再生操作(失效树脂恢复)

反洗分层

·从设备底部通入反洗水,流速 5-10 BV/h,使树脂膨胀率达 50%-70%,直至阴阳树脂完全分层(阳离子树脂密度大,沉于底部;阴离子树脂密度小,浮于上层,可通过颜色区分,阳树脂通常为浅色,阴树脂为深色)。

·分层时间约 15-30 分钟,至界面清晰无混杂。

分别再生

·阳离子树脂(H 型再生)
从设备底部注入 4-5% 盐酸(HCl)或 3-4% 硫酸(H₂SO₄),流速 2-5 BV/h,再生剂用量约 40-60 g H⁺/L 树脂,接触时间 30-60 分钟。

·阴离子树脂(OH 型再生)
从设备顶部注入 4-5% 氢氧化钠(NaOH),流速 2-5 BV/h,再生剂用量约 50-70 g OH⁻/L 树脂,接触时间 30-60 分钟。
注:再生剂需用去离子水配制,避免杂质污染;硫酸再生时需控制浓度梯度,防止钙镁沉淀。

置换与清洗

·再生后用去离子水以再生流速置换残液,至出水 pH 接近中性(阳树脂排水 pH 4-5,阴树脂排水 pH 9-10)。

·正洗:从顶部进水,流速 10-20 BV/h,直至出水电阻率达标(通常>10 MΩ・cm)。

树脂混合

·正洗后排水至树脂层上 5-10 cm,从底部通入压缩空气(或氮气),气压 0.1-0.2 MPa,混合时间 1-3 分钟,直至树脂均匀分布。

·混合后快速进水压实,避免再次分层。

五、注意事项

安全防护
再生剂具有腐蚀性,操作时需佩戴防护装备,避免接触皮肤和眼睛。

长期停用
若停用超过 7 天,需用 10% NaCl 溶液浸泡树脂,防止微生物滋生或树脂脱水,定期换水(每 2 周一次)。

污染物控制
避免进水含高价金属离子(如 Fe³⁺、Al³⁺)、有机物或硅化物,定期检测树脂污染情况,必要时用专用清洗剂(如盐酸 + 氯化钠除铁,碱 + 次氯酸钠除有机物)。