⑴ 什麼是離子交換法,它有哪些用途
離子交換系統又叫除鹽系統,看名字就知道幹嘛用的。
離子交換器分陰離子交換器、專陽離子屬交換器、混合離子交換器,俗稱陰床、陽床、混床。
前倆個組一起就是最簡單的一級除鹽系統,陽床可以單獨使用作軟水器(去除鈣鎂等硬度離子),混床一般制高純水才會用。
現在離子交換法用的比以前少了,大多新建的制水系統都用膜法處理(超濾膜、反滲透膜、脫氣膜、EDI),佔地和維護優勢大得多,也有膜和混床一起用的系統。
總得來說,離子交換法主要用來去除水中離子,得到純度更高的水。也有一些實驗室用的離子交換萃取還是神馬的,那個不懂了╮(╯▽╰)╭
⑵ 離子交換的水處理中的應用
EDI(Electro-de-ionization)是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術(電滲析技術)相結合的純水製造技術。該技術利用離子交換能深度脫鹽來克服電滲析極化而脫鹽不徹底,又利用電滲析極化而發生水電離產生H和OH離子實現樹脂自再生來克服樹脂失效後通過化學葯劑再生的缺陷,是20世紀80年代以來逐漸興起的新技術。經過十幾年的發展,EDI技術已經在北美及歐洲占據了相當部分的超純水市場。
EDI裝置包括陰/陽離子交換膜、離子交換樹脂、直流電源等設備。其中陰離子交換膜只允許陰離子透過,不允許陽離子通過,而陽離子交換膜只允許陽離子透過,不允許陰離子通過。離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元,並構成淡水室。單元與單元之間用網狀物隔開,形成濃水室。在單元組兩端的直流電源陰陽電極形成電場。來水水流流經淡水室,水中的陰陽離子在電場作用下通過陰陽離子交換膜被清除,進入濃水室。在離子交換膜之間充填的離子交換樹脂大大地提高了離子被清除的速度。同時,水分子在電場作用下產生氫離子和氫氧根離子,這些離子對離子交換樹脂進行連續再生,以使離子交換樹脂保持最佳狀態。EDI裝置將給水分成三股獨立的水流:純水、濃水、和極水。純水(90%-95%)為最終得到水,濃水(5%-10%)可以再循環處理,極水(1%)排放掉。圖2表示了EDI的凈水基本過程。
EDI裝置屬於精處理水系統,一般多與反滲透(RO)配合使用,組成預處理、反滲透、EDI裝置的超純水處理系統,取代了傳統水處理工藝的混合離子交換設備。EDI裝置進水要求為電阻率為0.025-0.5MΩ·cm,反滲透裝置完全可以滿足要求。EDI裝置可生產電阻率高達15MΩ·cm以上的超純水。 EDI裝置不需要化學再生,可連續運行,進而不需要傳統水處理工藝的混合離子交換設備再生所需的酸鹼液,以及再生所排放的廢水。其主要特點如下:
EDI的凈水基本過程
·連續運行,產品水水質穩定
·容易實現全自動控制
·無須用酸鹼再生
·不會因再生而停機
·節省了再生用水及再生污水處理設施
·產水率高(可達95%)
·無須酸鹼儲備和酸鹼稀釋運送設施
·佔地面積小
·使用安全可靠,避免工人接觸酸鹼
·降低運行及維護成本
·設備單元模塊化,可靈活的組合各種流量的凈水設施
·安裝簡單、費用低廉
·設備初投資大 EDI裝置與混床離子交換設備屬於水處理系統中的精處理設備,下面將兩種設備在產水水質、投資量及運行成本方面進行比較,來說明EDI裝置在水處理中應用的優越性。
(1)產品水水質比較
EDI裝置是一個連續凈水過程,因此其產品水水質穩定,電阻率一般為15MΩ·cm,最高可達18MΩ·cm,達到超純水的指標。混床離子交換設施的凈水過程是間斷式的,在剛剛被再生後,其產品水水質較高,而在下次再生之前,其產品水水質較差。
(2)投資量比較
與混床離子交換設施相比EDI裝置投資量要高約20%左右,但從混床需要酸鹼儲存、酸鹼添加和廢水處理設施及後期維護、樹脂更換來看,兩者費用相差在10%左右。隨著技術的提高與批量生產,EDI裝置所需的投資量會大大的降低。另外,EDI裝置設備小巧,所需廠房遠遠小於混床。
(3)運行成本比較
EDI裝置運行費用包括電耗、水耗、葯劑費及設備折舊等費用,省去了酸鹼消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用。
在電耗方面,EDI裝置約0.5kWh/t水,混床工藝約0.35kWh/t水,電耗的成本在電廠來說是比較經濟的,可以用廠用電的價格核算。
在水耗方面,EDI裝置產水率高,不用再生用水,因此在此方面運行費用低於混床。
至於葯劑費和設備折舊費兩者相差不大。
總的來說,在運行費用中,EDI裝置噸水運行成本在2.4元左右,常規混床噸水運行成本在2.7元左右,高於EDI裝置。因此,EDI裝置多投資的費用在幾年內完全可以回收。 EDI裝置屬於水精處理設備, 具有連續產水、水質高、易控制、佔地少、不需酸鹼、利於環保等優點, 具有廣泛的應用前景。隨著設備改進與技術完善以及針對不同行業進行優化, 初投資費用會大大降低。可以相信在不久的將來會完全取代傳統的水處理工藝中的混合 。
控制氮含量的方法(4種):生物硝化-反硝化(無機氮延時曝氣氧化成硝酸鹽,再厭氧反硝化轉化成氮氣);折點氯化(二級出水投加氯,到殘余的全部溶解性氯達到最低點,水中氨氮全部氧化);選擇性離子交換;氨的氣提(二級出水pH提高到11以上,使銨離子轉化為氨,對出水激烈曝氣,以氣體方式將氨從水中去除,再調節pH到合適值)。每種方法氮的去除率均可超過90%。
⑶ 離子交換除鹽系統中,設置除碳器的目的如何設置
利用混合離子置換之後,進入水中的氫離子與氫氧離子就會馬上形成電離度非常小的水分子,幾乎沒有可能變成陽離子或陰離子置換時的反離子,這樣一來,置換反應進行的十分完全,因此能製取純度非常理想的水。
⑷ 離子交換型樹脂適用於哪些物質的吸附
離子交換樹脂按照作用分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂,按照基體成回分可以分為苯乙答烯系樹脂和丙烯酸系樹脂,按照結構可以分為小孔凝膠樹脂和大孔樹脂。大體上結構可以用R-H(陽樹脂)和R-OH(陰樹脂來表示),你看下這個反應就知道他們可以用來吸附什麼了。
R-H+Na+→R-Na+H+
R-OH+Cl-→R-Cl+OH-
陽樹脂可以吸附陽離子,陰樹脂可以吸附陰離子。
出廠的時候陽樹脂一般是Na型,可以直接用於軟化,如果用酸再生可以轉變為H型,用於除鹽。
⑸ 離子交換除鹽中的偏流是什麼意思
離子交換除鹽中的偏流是什麼意思
引起偏流可能有3個原因:
1)進水裝置回堵塞或損壞,進水布水不均勻答.
2)交換劑層被污染或結塊,一般為懸浮物、有機物(如油類).
3)排水裝置損壞,出水布水不均勻.
產生偏流後,大量介質從交換劑層的局部面積通過,加速了局部交換層失效,也加快了交換劑的磨損,降低交換劑壽命,出水水質會受到嚴重影響,反洗和再生次數增多,浪費人力物力.
⑹ 買一台水處理設備,想了解一下離子交換與反滲透的除鹽效果哪個好如何選擇
主要還得看用途,如果是工業鍋爐或採暖鍋爐,使用離子交換既經濟有簡單。如果是過熱蒸汽,帶電站的,復合使用更安全一些。如果是工業鍋爐,建議使用離子交換樹脂,反滲透的運行成本太高了,維護也很麻煩。
⑺ 在離子交換除鹽中,強鹼性陽離子交換器對水中什麼離子吸著能力差
(1)強鹼性陰離子交換樹脂對陰離子的親和力順序(從弱到強):
F-、OH-、CH3COO-、HCOO-、C1-、NO2-、CN-、Br-、CrO4-、NO3-、HSO4-、I-、CrO7^2-、SO4^2-
(2)強酸性陽離子交換樹脂對陽離子的親和力順序:
1、離子的電荷越高,親和力越大:
Na+、Ca^2+、A1^3+、Th^4+(從弱到強)
2、相同價態親和力順序:
Li+、H+、Na+、NH4+、K+、Rb+、Cs+、Ag+(從弱到強)
Mg2+、Zn2+、Co2+、Cu2+、Cd2+、Ni2+、Ca2+、Sr2+、Pb2+、Ba2+(從弱到強)
也就是說:交換樹脂對排在前面的一價離子交換能力較差。
⑻ 離子交換除鹽實驗ph如何變化,對電導率有什麼影響
離子交換除鹽實質時用氫離子交換陽離子,用氫氧根離子交換陰離子,因此PH值會無限接7,而電導會趨向於零(最終水的電阻是18.3兆歐,電導率約0.05微西門子)。
⑼ 離子交換除鹽實驗中p在安排順序上,進水能否先進去飲柱再進陽柱率有何影響
不要寫錯別字,離子交換除鹽水系統,進水必需先進陽離子交換柱,然後才進入陰離子交換柱,反之終端出水會有酸性水出現…。華粼水質
⑽ 離子交換樹脂怎麼使用,除鹽分有效果 嗎
離子交換樹脂不僅用於除鹽分,還用於某些物質的生產、提純,效果獨特。