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弱酸氫離子交換器

發布時間:2023-04-02 03:32:20

⑴ 氫離子交換器的交換周期

一個工作周期大約10~12小時,其中反洗、 再生、正洗屬再生作業,需2~2.5小時

⑵ 弱酸離子交換器出水ph值范圍

二級鈉離子交換系統出水氫-鈉離子交換系寬納統出水二級鈉離子交換系統出水侍搏硬度(umoL/L)≈0≈0≤5.0≤慎談沒5.0≤5.0...

⑶ 離子交換器的工作原理

工作原理就是離子的交換。
運行時:陽樹脂(H-R)+(M+)-->:(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)-->:(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子,X-為陰離子。
再生過程為其逆過程。
離子交換器的失效控制
離子交換除鹽水處理最簡單的流程為 陽床-陰床 組成的一級復床除鹽系統。有的一級復床除鹽系統採用單元制,即每套一級復床除鹽系統包括 陽床、(除碳器)、陰床各一台,在離子交換除鹽運行過程中,無論是陽床還是陰床先失效,都是同時再生;還有的一級復床除鹽系統採用母管制,即陽床與陽床或陰床與陰床是並聯運行的,哪一台交換器失效就再生哪一台。
1 檢測和控制原理
強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為:Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+. ;由此可知,水中金屬離子Na+被吸附的能力最弱,所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移,H+.最後被其他陽離子置換下來,當保護層穿透時,首先泄漏的是最下層的Na+;因此監督陽離子交換器失效是以漏鈉為標準的;其反應方程為(A代表金屬陽離子,R為樹脂基團):
An+ +nRH=RnA+n H+
HCO3- + H+ =H2O+CO2↑
強鹼性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為:SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知,HSiO3-的吸附能力最弱,所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移,OH-.被其他陰離子置換下來,當保護層穿透時,首先泄漏的是最下層的HSiO3-;因此監督陰離子交換器失效是以漏硅為標準的;其反應方程為(B代表酸根陰離子,R為樹脂基團):
Bm- +mROH=RmB+mOH-
2 控制點和控制方法
由於母管制系統包含了單元制系統,而且它具有能充分使用樹脂、提高交換器的出水能力、降低酸鹼消耗等優點,我們在研究中主要討論以這種結構為基礎的離子交換除鹽水處理系統。
以成都生物製品研究所蛋白分離車間純水站為例,該系統為母管制水處理系統,系統的結構為:砂濾-活性炭過濾-粗濾-陽床- 一陰-二陰-混床-精濾-純水罐,系統產水能力為5 t/h,在系統的失效控制研究中,我們提出單元失效控制概念,也就是充分利用了母管制制水系統的優點對系統進行失效控制。
(1)RO對各有機溶質的去除率大於NF膜。(2)不同有機溶質的去除率不相同,有的甚至相差很大(例如,RO和NF膜對乙酸的吸光度去除率分別為95.34%、81.45%,而對苯胺的吸光度去除率則分別為61.50%、46.82%)。
3 出水水質
原水經一級復床除鹽後,電導率(25℃)低於10μS/cm,水中硅含量低於100μg/L。

⑷ 離子交換的基本原理和裝置運行方式

離子交換的基本原理和裝置運行方式

藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換,以達到提取或去除溶液中某些離子的目的,是一種屬於傳質分離過程的單元操作。離子交換是可逆的等當量交換反應。下面一起來了解一下離子交換的基本原理和裝置運行方式:

1.1離子交換的基本原理

水處理中主要採用離子交換樹脂和磺化煤用於離子交換。其中離子交換樹脂應用廣泛,種類多,而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。

離子交換樹脂按結構特徵,分為:凝膠型、大孔型和等孔型;

按樹脂母體種類,分為:苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;

按其交換基團性質,分為:強酸型、弱酸型、強鹼型和弱鹼型。

⑴離子交換樹脂的構造

是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離,分成兩部分:固定部分,仍與骨架牢固結合,不能自由移動,構成所謂固定離子,活動部分,能在一定范圍內自由移動,並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應,稱為可交換離子。

⑵基本性能

①外觀

呈透明或半透明球形,顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等,

②交聯度

指交聯劑占樹脂原料總重量的百分數。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響,一般水處理中樹脂的交聯度為7%~10%.

③含水率

指每克濕樹脂所含水分的百分率,一般為50%,交聯度越大,孔隙越小,含水率越少。

④溶脹性

指干樹脂用水浸泡而體積變大的現象。一般來說,交聯度越小,活性基團越容易電離,可交換離子的水合離子半徑越大,則溶脹度越大;樹脂周圍溶液電解質濃度越高,樹脂溶脹率就越小。

在生產中應盡量保證離子交換器有長的工作周期,減少再生次數,以延長樹脂的使用壽命。

⑤密度

分為干真密度、濕真密度和濕視密度

⑥交換容量

是樹脂最重要的性能,是設計離子交換過程裝置時所必須的數據,定量地表示樹脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容量。

⑦有效PH范圍

由於樹脂的交換基團分為強酸強鹼和弱酸弱鹼,所以水的PH值對其電離會產生影響,影響其工作交換容量。弱鹼只能在酸性溶液中以及弱酸在鹼性溶液中有較高的交換能力。

⑧選擇性

即離子交換樹脂對水中某種離子能優先交換的性能。除與樹脂類型有關外,還與水中濕度和離子濃度有關。

⑨離子交換平衡

離子交換反應是可逆反應,服從質量作用定律和當量定律。經過一定時間,離子交換體系中固態的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應達到平衡,其平衡常數也稱為離子交換選擇系數。降低反應生成物的濃度有利於交換反應的進行。

⑩離子交換速率

主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。

其他性能:如溶解性、機械強度和耐冷熱性等。離子交換樹脂理論上不溶於水,機械強度用年損耗百分數表示,一般要求小於3%~7%/年。另外,溫度對樹脂機械強度和交換能力有影響。溫度低則樹脂的機械強度下降,陽離子比陰離子耐熱性能好,鹽型比酸鹼型耐熱好。

⑶樹脂層離子交換過程

以離子交換柱中裝填鈉型樹脂,從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例,以交換柱的深度為橫坐標,以樹脂的飽和度為縱坐標,可繪得某一時刻的飽和度曲線。就整個交換過程而言,樹脂層的變化可分為三個階段。

1.2離子交換裝置運行方式

離子交換裝置按運行方式不同,分為固定床和連續床

⑴固定床的構造與壓力濾罐相似,是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式,其特點是交換與再生兩個過程均在交換器中進行,根據交換器內裝填樹脂種類及交換時樹脂在交換器中的.位置的不同,可分為單層床、雙層床和混合床。

單層床是在離子交換器中只裝填一種樹脂,如果裝填的是陽樹脂,稱為陽床;如果裝填的是陰樹脂,稱為陰床。

雙層床是離子交換器內按比例裝填強、弱兩種同性樹脂,由於強、弱兩種樹脂密度的不同,密度小的弱型樹脂在上,密度大的強型樹脂在下,在交換器內形成上下兩層。

混合床則是在交換器內均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂,由於陰、陽樹脂混雜,因此原水流經樹脂層時,陰、陽兩種離子同時被樹脂所吸附,其產物氫離子和氫氧根離子又因反應生成水而得以降低,有利於交換反應進行的徹底,使得出水水質大大提高。但其缺點是再生的陰、陽樹脂很難徹底分層。於是又發明了三層混床新技術,保證在反洗時將陰、陽樹脂分隔開來。

根據固定床原水與再生液的流動方向,又分為兩種形式,原水與再生液分別從上而下以同一方向流經離子交換器的,稱為順流再生固定床,原水與再生液流向相反的,稱為逆流再生固定床。

順流再生固定床的構造簡單,運行方便,但存在幾個缺點:在通常生產條件下,即使再生劑單位耗量二至三倍於理論值,再生效果也不太理想;樹脂層上部再生程度高,而下部再生程度差;工作期間,原水中被去除的離子首先被上層樹脂所吸附,置換出來的反離子隨水流流經底層時,與未再生好的樹脂起逆交換反應,上一周期再生時未被洗脫出來的被去除的離子,作為泄漏離子出現在本周期的出水中,所以出水剩餘被去除的離子較大;而到了了工作後期,由於樹脂層下半部原先再生不好,交換能力低,難以吸附原水中所有被去除的離子,出水提前超出規定,導致交換器過早地失效,降低了工作效率。因此,順流再生固定床只選用於設備出水較小,原水被去除的離子和含鹽量較低的場合。

逆流再固定床的再生有兩種操作方式:一是水流向下流的方式,一是水流向上流的方式,逆流再生可以彌補順流再生的缺點,而且出水質量顯著提高,原水水質適用范圍擴大,對於硬度較高的水,仍能保證出水水質,所以目前採用該法較多。

總起來說,固定床有出水水質好等優點,但固定床離子交換器存在三個缺點:一是樹脂交換容量利用率低,二是在同設備中進行產水和再生工序,生產不連續,三是樹脂中的樹脂交換能力使用不均勻,上層的飽和程度高,下層的低。

為克服固定床的缺點,開發出了連續式離子交換設備,即連續床。

⑵連續床又分為移動床和流動床

移動床的特點是樹脂顆粒不是固定在交換器內,而是處於一種連續的循環運動過程中,樹脂用量可減少三分之一至二分之一,設備單位容積的處理水量還可得到提高,如雙塔移動床系統和三塔移動床系統。

流動床是運行完全連續的離子交換系統,但其操作管理復雜,廢水處理中較少應用。

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⑸ 誰有電廠化學離子交換系統的原理的課件嗎我急需!

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151、 什麼叫離子交換樹脂?
答:離子交換樹脂是人工合成的,具有高分子聚合物骨架和活性基團的物質,因外形呈樹脂狀,故常稱為離子交換樹脂。
163、在水處理實際應用中,離子交換樹脂選擇順序如何?有什麼規律?
答:陽離子交換樹脂在稀溶液中的的選擇性順序如下:Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+
這可歸納為①離子所帶電荷越大,越易被吸著;②當離子所帶電荷量相同時,離子水合半徑較小的易被吸著。
弱酸性陽樹脂對H+的選擇性向前移動,羧酸型樹脂對H+的選擇性居於Fe3+之前。
在濃溶液中選擇順序有所不同,某些低價離子會居於高價離子前面。
陰離子交換樹脂的選擇順序:在淡水的離子交換除鹽處理系統中,即進水是稀酸溶液時,陰離子的選擇順序為SO42-(+HSO4-)>CL->HCO3->HSiO-;
當OH型離子交換樹脂失效後,用鹼進行再生時,即對於進水是濃鹼溶液,陰離子的選擇性順序為:CL—>SO42—>CO32->HSiO3—;
據此,可以推知,OH型離子交換樹脂對於水中常見陰離子的選擇順序,遵循以下三條規則:
(1)在強弱酸混合的溶液中,OH型離子交換樹脂易吸著強酸陰離子。
(2)濃溶液與稀溶液,前者利於低價離子被吸著,後者利於高價離子被吸取。
(3)在濃度和價數等條件相同的情況下,選擇性系數大的易被吸著。
164、試述弱酸陽離子交換樹脂的特性。
答:弱酸陽離子交換樹脂在水中的特性類似弱酸。它與中性鹽類作用的能力較弱(例如SO42—、CL—等強酸陰離子)。它僅能與弱酸性鹽類(具有鹼度的鹽類)反應,反應後產生的是弱酸。用強酸H型離子交換樹脂可處理鹼度大的水,將水中的鹼度所對應的陰離子除去後,再用強酸H型交換樹脂來除去強酸根所對應的那部分陰離子。
由於弱酸性陽樹脂對H+的親和力較大,很容易再生,因此它可用強酸H型陰離子交換樹脂的再生廢液來進行再生。
弱酸性陽樹脂的交換容量很大,約為強酸性陽樹脂的2倍。由於弱酸性陽樹脂的交聯度低,所以其機械強度比強酸性陽樹脂的要低。
鹽型弱酸性陽樹脂具有水解能力。
165、簡述弱鹼性陰離子交換樹脂的特性。
答:OH型的弱鹼性陽離子交換樹脂在水中類似弱鹼,其分解中性鹽的能力很弱,,其在中性鹽溶液中不能和鹽類反應,因此只能在酸性溶液中與SO42—、CL—、、NO3—等強酸根進行交換,對弱酸根HCO3—的吸著力很弱,對更弱的HSiO3—則不能吸著。
弱鹼性陽樹脂對OH—的親和力較大,很容易再生,可用強鹼性陰樹脂的再生廢液進行再生。
弱鹼性陰樹脂的交換容量大,相當於強鹼性陰樹脂的3倍。由於弱鹼性陰樹脂的交聯度低、孔隙大,其機械強度比強鹼性陰樹脂的要低。但弱鹼性陰樹脂在運行時吸著的有機物,在再生時易被解吸出來。
鹽型的弱鹼性陰樹脂在水中具有水解能力。
166、 為什麼新樹脂在使用前應進行預處理? 離子交換樹脂如何進行預處理?
答: 因為新樹脂中含有少量的低聚合物和未參與聚合,縮合反應的單體。當樹脂與水、酸、鹼、鹽等溶液接觸時,上述物質就會轉入溶液中,影響出水水質。除了這些有機物外,新樹脂往往含有鐵、鋁、銅等無機雜質。在水質要求較高時,應對新樹脂進行預處理。
進行予處理時,如樹脂脫水需要食鹽水處理:將樹脂轉入交換器中,用大余樹脂體積的10%的食鹽溶液浸泡1—2小時。浸泡完後放掉食鹽水,用水沖洗樹脂,直到排出的水不呈黃色為止。再進行反洗,以除去混在樹脂中的機械雜質和細碎樹脂粉末。
陽樹脂: 用2—4%NaOH溶液浸泡4—8小時,然後進行小流量反洗,至排水澄清、耗氧量穩定為止。再用5%鹽酸浸泡4—8小時,進行正洗,至排水氯含量與進水相接近為止。
陰樹脂:用5%鹽酸浸泡4—8小時,用氫離子交換器出水進行小流量反洗,至排水氯離子含量與進水相接近為止。然後再用4%NaOH溶液浸泡4—8小時,正洗排水接近中性為止。。
167、離子交換樹脂如何轉型?
答:(1)陽離子交換樹脂轉型方法:
將陽離子交換樹脂浸泡於2—4%的氫氧化鈉溶液中,經4一8小時後進行小流量反洗(指器內預處理),至出水澄清,耗氧量穩定為止。然後再浸泡於5%的鹽酸溶液中,經4—8小時後,進行正洗,至出水與進水氯根含量相近為止。
(2)陰離子交換樹脂轉型方法:
將陰離子交換樹脂浸泡於5%的鹽酸溶液內,經4—8小時後用氫離子交換水進行小流量反洗,直至出水與進水氯根含量相近為止。然後再浸泡於4%的氫氧化鈉溶液中,經4—8小時後進行正洗,至出水接近中性為止。
168、如何對不同的樹脂進行分離?
答:對混合在一起的不同樹脂,主要是利用它們的比重不同進行分離,一種是借自下而上的水流進行樹脂分層。另外一種辦法是將混合樹脂浸泡於一定比重的食鹽溶液中,比重小的樹脂會浮起來,與比重大的分離。例如,用飽和食鹽水即可將強鹼、強酸兩種樹脂分離開。
如果兩種樹脂的比重差小,分離起來有困難,可以先將樹脂轉型,再進行分離。這是由於樹脂型型式不同,其比重也不同,例如OH型陰樹脂的比重小於CL型。
169、試述影響陽離子交換速度的因素。
答:(1)樹脂的交換基團:離子間的化學反應速度是很快的,所以一般來說樹脂交換基團的不同並不影響到交換速度,但對於會形成弱電解質的離子交換樹脂,情況就不同,象H型和鹽型的交換速度就會有很大的差別。
(2)樹脂的交聯度:樹脂的交聯度大,網孔小,則其顆粒內擴散越慢,交換速度就慢。當水中的粒徑較大的離子存在時,對交換速度的影響就更為顯著。
(3)樹脂的顆粒:樹脂顆粒越小,交換速度越快。
(4)溶液的濃度:溶液濃度是影響擴散速度的重要因素,濃度越大擴散速度越快。
(5)水溫:提高水溫能同時加快內擴散和膜擴散。
(6)攪拌或提高流:在交換過程中的攪拌或提高水的流速,只能加快膜擴散,但不影響內擴散。
(7)離子的本性:離子水合半徑越大,內擴散越慢;離子電荷數越多,內擴散越慢。
170、簡述離子交換樹脂的污染和氧化降解。
答:離子交換樹脂在連續進行吸附交換,以及多次循環操作中,其本身也為水中各種雜質所污染;
(1)無機物污染:
陽離子交換樹脂用鹽酸再生時,銀、鉛等化合物會積累於樹脂顆粒內部;當用硫酸再生時,鈣、鋇等化合物會積聚於樹脂顆粒內部而造成樹脂微孔阻塞。
鐵離子對陰陽樹脂都有污染。
(2) 有機物污染
陰陽樹脂都會受到有機物污染。引起陽樹脂污染的有油脂、含氮化合物、調節PH時用的有機胺類、微生物細菌等。引起陰樹脂污染的物質有油脂、木質碳酸和腐植酸等高分子有機陰離子以及有機鐵、微生物、細菌和陽樹脂降解後溶出的高分子酸類等。
有機物是高分子有機陰離子,分子量很大,一般凝膠型樹脂孔徑較小,很容易被大分子的有機物堵住孔隙而使其交換容量下降。尤其是強鹼陰樹脂,非常容易受有機物污染。
有機物對離子交換樹脂的污染與其含量及有機物的組成有關。有機物含量大的、高分子的易污染。樹脂的結構對污染程度也有很大影響。
(3)硅酸根污染:
強鹼陰離子交換樹脂失效後,不及時還原而長期停放或陰離子交換樹脂不能徹底還原均可造成硅酸根污染。膠體硅一般不被凝膠型樹脂交換,但還有一部分被吸附。因此也會使陰樹脂污染。
(4)樹脂的氧化:
對於自來水為水源的電廠除鹽系統樹脂易受活性氯氧化。樹脂氧化後,其外觀色淡,透明度增加,體積增大,阻力增大,體積交換容量降低。
171、 什麼叫樹脂的復甦?
答: 樹脂在長期的使用過程中,被有機物、鐵、膠體等污染,使其交換容量降低甚至全部喪失,故採用酸、鹼法或鹼、食鹽法等進行處理,以恢復其交換性能。這就是樹脂的復甦。
172、如何保存需長期儲存的離子交換樹脂?
答:當要長期儲存樹脂時,最好把樹脂轉變成鹽型,浸泡在水中,如儲存過程中,樹脂脫了水,也應先用濃(10%)食鹽水浸泡,再逐漸稀釋,以免樹指急劇膨脹而破碎。儲存溫度一般在0—40℃為宜,以免凍裂。
173、當離子交換劑遇到電解質水溶液時,電解質對其雙電層有哪兩種作用?為什麼?
答:離子交換樹脂可看作是具有膠體型結構的物質,既在離子交換樹脂的高分子表面上有許多和膠體表面相似的雙電層,我們把它和內層離子符號相同的離子稱作同離子,符號相反的稱反離子。所以離子交換是樹脂中原有反離子和溶液中其它反離子相互交換位置。當離子交換劑遇到含有電解質的水溶液時,電解質對其雙電層有兩方面的作用。一是交換作用:擴散層中反離子在溶液中的活動較自由,離子交換作用主要在此種反離子和溶液中其它反離子之間進行,因動平衡的關系,溶液中的反離子會先交換至擴散層,然後再與固定層中的反離子互換位置。二是壓縮作用:當溶液中鹽類濃度增大時,可使擴散層壓縮,從而使擴散層中部分反離子變成固定層中的反離子,使得擴散層的活動范圍變小。這就說明了為什麼當再生溶液的濃度太大時,不僅不能提高再生效果,有時反使效果降低。
174、樹脂使用時,應注意哪些問題?
答:保持水分,防止風干,密閉存放,運輸和儲存應在0℃以上,防止凍裂。使用中陽樹脂應防止鐵銹污染和活性氯等破壞樹脂,陰樹脂應防止油類和有機物等污染。
175、如何選擇合適的離子交換樹脂?
答:首先要根據水源水質所含各種離子的量及在水中的分布規律來選擇。在水中強酸根陰離子的含量較大時,應考慮先採用弱鹼陰樹脂來除去水中大部分強酸根陰離子,而使強鹼性陰樹脂充分發揮其除硅性能。此外,還應根據水處理交換器的床型的不同而選用不同品種的樹脂。同時還要根據樹脂的物理及化學性能等綜合考慮來選出最適宜的離子交換樹脂。
176、如何降低樹脂粉碎率?
答:降低壓差,降低流速,在保證出水水質的前提下,適當降低樹脂層高度,縮短運行周期,延長大反洗周期等。
177、陰樹脂為何易變質?如何防止其變質?
答:因為陰樹脂的化學穩定性比陽樹脂差一些,所以它對氧化劑和高溫的抵抗力比陽樹脂要差,所以為防止其變質,需將進水中的氧化劑提前除去。
178、離子交換樹脂交換容量為什麼會下降?
答:樹脂交換能力的下降取決於物理性能崩解,化學交換基團的分解,高分子有機物和金屬氧化物的污染,如水中的微生物,鐵雜質的污染,以及細菌的生長等。這與樹脂品種、處理液種類、交換基團、循環基數、有無前置處理、溫度高低、及酸性物質的存在等多種因素有關。
179、在使用弱鹼性陰樹脂處理水時,為什麼對水的PH值有一定限制?使用弱鹼樹脂有什麼好處?
答:當採用弱鹼樹脂處理水時,一般只能在水的PH<9的情況下進行交換。當水的PH值過大時,由於水中OH-離子濃度大,它抑制了樹脂的電離,使樹脂不再具有可交換的性能。也就是說,水中其它離子無法取代OH-離子。
使用弱鹼樹脂的好處是:它極易再生,再生劑量不需過大。對於降低鹼耗具有很大意義。另外弱鹼樹脂吸著有機物能力較強,而且可在再生時被洗出來。同時弱鹼樹脂還具有交換容量大,交換速度快,膨脹性小,機械強度高的優點。
180、如何清洗樹脂層所截留下來的污物?
答:有空氣擦洗和超聲波清洗兩種方法。
(1)空氣擦洗:即在裝有污染樹脂的設備中,重復性地通入空氣,然後進行正洗。每次通入空氣時間為0.5—1分鍾,正洗時間為1—2分鍾,重復次數為6—30次,空氣由底部進入,目的在於疏鬆樹脂層,並使樹脂上的污物脫落。正洗時,脫落下的污物隨水流由底部排出。空氣擦洗應與樹脂再生交錯進行。
(2)超聲波清洗法:可以清除樹脂顆粒表面的污物,清洗時污染樹脂由設備頂部進入,經中間超聲波場後,由底部離開設備。沖洗水由底部進入上部流出,分離出污物及樹脂碎屑,隨水流由頂部流出。
第九節:除鹽
181、簡述陰、陽離子交換器的除鹽原理。
答: 陰、陽離子交換器一般都聯合使用達到其除鹽的目的,在陽離子交換器中,陽離子交換反應可表示如下:
Na+ Na
RH + Ca2+ R Ca + H+
Mg2+ Mg
Fe3+ Fe

反應結果是水中陽離子被吸著而交換出的H+ 與水中原有的陰離子HCO3- 、Cl—、SO42- 等形成對應的酸溶液,。
這種陽床出水進入陰床時發生如下反應:
CL— CL
ROH + SO42- R SO4 + OH—
HSiO3- HSiO3
HCO3- HCO3

這樣,水中所含鹽份其陰、陽離子分別被陰陽樹脂交換吸收,從而達到減少水中含鹽量的目的。為減少陰床負擔,在陽床之後加脫碳器除去碳酸。
182、什麼叫「兩床三塔+混床」除鹽系統?
答:兩床系指單元式除鹽系統中的陽床和陰床。由於陽床又可稱陽塔,陰床稱陰塔;所以陽床、陰床,除碳塔,組成了三塔。「兩床三塔+混床」為常見的單元式除鹽系統。
183、常用的除鹽系統有幾種形式?各具有什麼優缺點?
答:常用的除鹽系統有單元式和母管式兩種系統。
單元式,即由陽床、除碳器、中間水箱、陰床、混床組成一個單元。
主要優點是:(1)水質容易控制,出水質量好,可靠性高。一般以陰床導電度作為失效標准,再生時適當增加陰床鹼量,可保證不「跑硅」。
(2)再生時與其它系統完全隔絕,減少了向除鹽水箱和其它系統漏酸、漏鹼的危險。
(3)由於是單元操作,易於實現程式控制和自動化。
缺點:(1)水處理轉動設備(泵和風機)的台數較多。
(2)由於陰、陽床失效點不一致,但必須同時再生,單耗(主要是鹼耗)較高。
母管式:所有陽床出水匯集到一條母管,陰床出水匯集到一條母管。
優點:(1)各台陽、陰床可以單獨進行操作,設備利用率高。
(2)轉動設備少。
(3)酸鹼單耗相對較低。
缺點:(1)不容易實現程式控制和自動化。
(2)再生時,向除鹽水箱和系統漏酸、漏鹼可能性比單元式大
(3)為嚴格控制水質,必須對陰床出水二氧化硅勤分析
184、混床設備內樹脂組合有哪幾種方式?其各自的工藝特點是什麼?
答:混合床中陰陽樹脂有以下幾種組合方式:
(1)強酸、強鹼式:這種組合方式出水質量最高,導電度小於0.2us/cm。硅酸根低於20ug/L.
(2)強酸、弱鹼式:這種組合方式出水質量低,不能除去硅酸根、碳酸根等弱酸離子,出水導電度在0.5—2.0us/cm。但其再生效率高,運行費用低。
(3)弱酸、強鹼式:這種組合方式出水質量居中,可除去硅酸根,出水導電度在1—2us/cm,再生效率也較高。此外,某些場合在陰陽樹脂間加裝一層惰性樹脂,構成三層混床,可避免再生時再生液污染異性樹脂。·
185、一般軟化和除鹼離子交換處理方式其系統設計有哪些?
(1)採用強酸性H離子交換劑的H—Na離子交換,此系統又可以分並列H—Na離子交換和串聯H—Na離子交換。
(2)採用弱酸性H離子交換劑的H—Na離子交換。
(3)H型交換劑採用貧再生方式的H—Na離子交換。
採用上述方式主要是能除去水中的硬度,又可降低水的鹼度,且不增加水中的含鹽量。
186、什麼叫一級除鹽? 二級除鹽?
答: 原水經過一次強酸陽離子交換器和強鹼陰離子交換系統,稱為一級除鹽;如果經過兩次,稱為二級除鹽;如果系統中有混床,混床本身算作一級。
187、 什麼是叫移動床? 什麼叫混合床? 什麼叫浮動床?
答: 交換器中的樹脂周期性地在交換塔,再生塔和清洗塔之間循環,並分別在各塔中同時完成離子的交換,再生和清洗過程,這種離子交換器稱為移動床;混合床就是在一個離子交換器內按一定比例裝有陰、陽離子兩種樹脂的離子交換設備;浮動床是指當水流自下而上經過離子交換器的樹脂層時,如水流速度足夠大,則整個樹脂層向上浮動托起的離子交換設備。
188、什麼叫離子交換器的自用水率?
答: 離子交換器每周期中反洗、再生、置換、清洗過程中耗用水量的總和,與其周期制水量的比稱為自用水率。
189、混合床一般都設有上、中、下三個窺視窗,它們的作用是什麼?
答:上部窺視窗一般用來觀察反洗時樹脂的膨脹情況;中部窺視窗用於觀察設備中樹脂的水平面,確定是否需要補充樹脂;下部窺視窗用來檢測樹脂床准備再生前陰陽離子交換樹脂的分層情況。
190、說明離子交換除鹽再生原理?
答:交換器失效後,需要對樹脂進行再生,實際上再生過程是除鹽制水過程的的逆反應。
(1)陽樹脂的再生。失效的陽樹脂用3—5%的鹽酸再生,用鹽酸再生的反應如下:

Na+ Na
R Ca2+ + HCl RH + Ca CL
Mg2+ Mg
Fe3+ Fe
樹脂大部轉型為H型,而酸液變為含有殘余酸的氯化物或硫酸鹽(當用硫酸再生時)混合溶液被排入地溝。
(2)陰樹脂的再生,失效的陰樹脂用2—4%的NaOH溶液再生,其反應式為
CL Cl
R SO4 + NaOH ROH+Na SO4
HSiO3 HSiO3
HCO3 HCO3
反應結果,樹脂大部轉型為OH型,而鹼液變為含有殘余鹼的鈉鹽混合液被排入地溝。
191、 什麼叫逆流再生? 什麼叫順流再生?
答: 逆流再生是指制水時,水流方向和再生時再生液流動方向相反的再生方式。順流再生是指制水時,水流的方向和再生液流動的方向一致。通常流向都是由上向下的再生方式。
192、逆流再生具有什麼優點?為什麼?
答:逆流再生的主要優點是出水質量好,再生酸鹼耗低。這是由於逆流再生時,再生液從底部進入,首先接觸的是尚未失效的樹脂,這時由於再生液濃度較高,從樹脂中交換下的被再生離子濃度很小,可以使樹脂得到「深度再生」。再生液到上部時,雖然再生液濃度降低,雜質離子含量增高了,但由於樹脂是深度失效的(飽和度高),所以仍然可以獲得較好的再生效果,這樣再生劑可以得到比較充分的利用。再生結果是,上部樹脂再生得差一些,下部樹脂再生得比較徹底。
在運行的情況下,水首先接觸上部再生度較低的樹脂,但此時由於水中雜質離子濃度含量大,所以可發生離子交換。當水進入底部時,雖然水中離子雜質也大為減少,但由於接觸的是高再生度的樹脂,仍可以進一步除去水中的雜質離子,使水得到深度凈化。
193、為什麼逆流再生對再生劑純度要求較高?
答:從離子交換平衡理論可知,再生劑的純度將會影響到樹脂的再生度,從而影響到樹脂的交換容量,逆流再生的特點是再生液首先接觸出水區樹脂,所以再生劑純度對逆流再生影響較大,若出水區樹脂再生度降低,將會直接影響出水水質。
194、逆流再生為什麼要進行定期大反洗?
答:在進行逆流再生的設備中,為保證底層樹脂始終維持較高的再生度,每次再生時不應將原樹脂層打亂,只進行小反洗,既對中排裝置上的壓脂層進行反洗,而對於中排裝置以下的絕大部分樹脂不進行反洗。但為避免下部樹脂被污染和清除其中的破碎樹脂,以及防止因長期運行,樹脂被壓實結塊、粘結等增加了阻力,影響出水流量,而使床內在運行時產「偏流」,或者影響再生效果。一般經15—20個周期需大反洗一次。由於大反洗後原有的樹脂層分布遭到破壞,所以大反洗後應以2倍常量的酸、鹼液進行再生。
195、順流再生和逆流再生對再生液濃度的要求有什麼不同?
答:一般說來,順流再生時,再生液濃度應稍高一些,這是由於再生液首先與飽和度高的樹脂接觸,如果再生液濃度低,下部飽和度低的樹脂無法得到充分再生,將會影響出水質量。
對逆流再生,再生液濃度可低一些。這是由於再生液首先與飽和度低的樹脂接觸,使底層樹脂得到充分再生。隨再生液向上移動,其濃度下降,但與其接觸的是飽和度高的樹脂,同樣可以得到較好的再生。顯然,再生液利用率也較高。
196、逆流再生固定床的中排裝置有哪些類型?底部出水裝置有哪些類型?
答:中排裝置有:(1)母管支管式:母管與支管在同一平面及母管與支管不在同一平面 (2)管插式 (3)魚刺式 (4)環管式。
底部出水裝置有:(1)穹形多孔板加石英砂墊層(2)多孔板上加水帽或夾布形式(3)魚刺形式(支管上開孔或裝水帽)。
197、對逆流再生除鹽設備中排管開孔面積有什麼要求?
答:為使頂壓空氣和再生液不會在交換器內「堆積」,必須保證再生液及頂壓空氣從中排管順利排出,方可保證再生時不發生樹脂亂層。
一般說,中排管的開孔面積是進水面積的2.2—2.5倍,這也是白球壓實逆流再生之所以不會亂層的重要保障。

⑹ 離子交換器參數具體都有哪些

主要技術數據
公稱直徑
Ø1000
Ø1250
Ø1600
Ø1800
交換層高
1600
2000
2500
1600
2000
2500
1600
2000
2500
1600
2000
2500
項目
型號
LY-1000/15
LY-1250/25
LY-1600/40
LY-1800/50
圖號
LY-1000-00
LY-1250-00
LY-1600-00
LY-1800-00
設備處理t/h
15
25
40
50
交換劑體積m3
1.26
1.57
1.96
1.96
2.45
3.06
3.2
4
5
4.07
5.1
6.36
設備質量Kg
1655
1789
1908
1988
2180
2362
2710
2932
3180
3520
3760
4060
運行載荷Kg
5094
5398
5896
7540
8520
9640
11630
13100
14800
18058
19080
20672
主要技術數據
代號
公稱直徑
Ø1000
Ø1250
Ø1600
Ø1800
規格及型號
型號
規格
型號
規格
型號
規格
型號
規格
閥門用途
D1
進水
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN100
PN1.0
G41J-10
DN100
PN1.0
D1
出水
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN100
PN1.0
G41J-10
DN100
PN1.0
D2
反洗進水
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
D2
反洗排水
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
D2
排水
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
D2
進再生液
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
D2

⑺ 離子交換器處理出來的水pH偏低需怎樣處理

問題范圍太廣啊,您得說清楚是什麼樣的離子交換設備,比如陽床,混床等,這回樣便答於回答。
如果是陽床,那麼後面跟上陰床即可有效解決該問題,但我覺得你的問題更多應該是涉及混床設備出水PH偏低的可能,混床設備正常出水PH為6.5-7.0(在線),如果要提高出水PH值,可以適當加氨或加鹼。這么一說就牽扯到這部分水是作什麼用。比如發電機組的定子冷卻水,要求通過樹脂凈化後,既能控制電導率又要提高PH值,目前國內發電機組普遍採用的方法有3種,1、鈉型陽樹脂+氫氧型陰樹脂,用前用大流量的純水沖洗,將電導率沖到小於0.5後投用;2、氫型陽樹脂+氫氧型陰樹脂混合後裝入混床,然後後面跟上微鹼化裝置(即加入少量NaOH調PH值);3、鈉氫混合陽樹脂+氫氧型陰樹脂混合作為混床樹脂,這個得根據用戶不同水質情況,微調配比,一般產水Ph可以控制在7.2-7.8,電導率小於0.6,然後隨著使用時間延長,出水電導率逐漸走高的同時,Ph也同步提高。
由於您的問題涉及面太廣,我也只能舉例說明以上,如果不合適,可以追問。

⑻ 離子交換水處理的裝置有多少分類

離子交換水處理的裝置主要有固定床和連續床兩大類.固定床中又有單級、多級、復合、混合、雙層和雙流等類型.連續床中又分為移動床和流動床兩種類型.
固定床是離子交換處理中最簡單的軟化水的方法.該方法在水處理運行中的幾個基本過程(交換、反洗、再生、清洗)間歇反復地在同一裝置中進行,而離子交換樹脂本身不移動和流動.具有操作簡單,所需設備少,水質穩定等優點.
單床是固定床中最簡單的一種方式.常用的鈉型陽離子交換器即屬這一方式.
多床是用同一種離子交換劑,兩個或兩個以上的單床串聯使用的方式.當單床處理水質達不到要求時可採用多床.
復床是將兩種不同的離子交換劑的交換器串聯使用,用於水的除鹽.
混合床是將陰陽離子交換樹脂置於同一柱內,相當於多級陰陽離子柱串聯起來.處理水質量較高.
雙層床是在一個交換柱中裝有兩種樹脂 (弱酸與強酸、弱鹼與強鹼型),上下分層不混合.
雙流床主要用於處理凝結水,可提高水質.
固定床離子交換的缺點是,樹脂用量多而利用率低,運行不連續.為提高樹脂利用率及管理自動化,二十世紀六十年代出現了連續式離子交換裝置.可分移動床式和流動床式.
所謂移動床是指將交換劑裝於交換塔中,原水從下部進入塔內,軟水從塔上部流出.這樣自下而上的流動,交換一定時間(一般為45~60分鍾)後停止交換,而將交換塔中一定容量的失效交換劑送至再生塔中還原.同時從清洗塔向交換塔上部補充相同容積的已還原清洗的交換劑,約10分鍾後,交換塔又開始工作.因交換塔上部始終有剛加入的新交換層,故出水水質穩定.交換劑及還原液的利用率都比固定床高.其缺點是交換劑磨損較大,耗電量較多.
所謂流動床是完全連續工作的,它在進行交換的同時不斷從交換塔內向外輸送失效的離子交換劑,並且不斷向交換塔內輸送再生後的交換劑.流動床的優點是出水質量高,並且比較穩定;設備簡單,操作方便;需交換劑量少.只是在新設備投入運行時,需要一定時間進行調整.

⑼ 為什麼加氨系統的電導率監測儀表要裝氫離子交換器

裝氫離子交換器是為了將水質中的Ca2+、Mg2+、Na等陽離子置換成H+。
離子交換器只是一個裝樹脂的容器而已,主要是靠離子交換器中裝的樹脂將水質頌檔中有的Ca2+、Mg2+、並廳Na等陽離子置換成H+後,用在線電導率化學分析表實時測量氫電導含量。
電導率絕櫻隱測定儀是一款面向於醫用多效蒸餾水系統,鍋爐底水、凝結水,熱交換系統,機械零部件的工業熱清洗等。

⑽ 您好,請問離子交換器中運用強酸強鹼型樹脂和弱酸弱鹼樹脂的主要區別是什麼

強酸強鹼樹脂與弱酸弱鹼樹脂主要差異在於基團,強酸主要為磺酸基,弱酸有羧酸基,強鹼季銨基,弱鹼有伯胺、仲氨基、叔胺、
強基團樹脂較於弱基團,在解鹽能力上更強一些,也就是有著更強的交換能力,可以交換很多弱基團無法交換的離子,但是一般情況下,強基團樹脂交量低,處理能力低於弱基團樹脂.
所以樹脂使用過程中,一定要根據目標物成分選擇合適的樹脂.
常見的樹脂:強酸001x7,732,D001;弱酸D111,D113;強鹼201x7,D201,;弱鹼D301

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