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。
㈡ 弱酸陽離子安換樹脂軟化為什麼要轉成Na型
第一個階段是20世紀60年代的開創時期。這個時期電滲析是我國最早得到推廣應用的膜分離過程,其應用領域涉及苦鹹水淡化;電廠鍋爐補給水預除鹽等。第二個階段是20世紀70年代。這一時期,電滲析、反滲透、超濾和微濾等各種膜和相應組件、裝置都在研究中,或已開發出來,除電滲析外,其它膜組件仍未得到應用。第三個階段是20世紀80年代以後。這一時期我國膜分離技術跨入應用階段,一些技術上較為成熟的膜過程開始得到應用。在自己研製成功的醋酸纖維素(CA)膜於復合膜生產裝置的基礎上,又相繼引進了外國有關公司的反滲透膜生產線。反滲透技術已在我國電廠鍋爐補給水預除鹽、超純水製造、海水和苦鹹水淡化等方面大規模推廣應用,並取得很好的技術效益和經濟效益。因此,提高膜預處理的綜合利用研究意義重大且大有前途。
自超濾膜預處理後,多年來國內外研究人員都一直在探索預處理的新途徑。到1995年12月,全世界RO淡化工廠產水量達7293079m3/d,占總淡化生產量的35%,占當年世界淡化市場88%。RO技術將成為21世紀淡化技術的主要方法。
技術實現要素:
本發明正是基於以上技術問題,提供一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法。該方法主要針對河水而言,由於河水中含有較多的生活污水,而本發明通過設計合理的工藝流程,提高純水的回收率,並簡化原水的處理過程,降低水耗,使以河水制純水具有優越的經濟效益。
本發明的技術方案為:
一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法,其包括如下步驟:
(1)將待處理的水放入已放置了絮凝劑的澄清池中,除去大部分膠質物質;再將水經過過濾器,進一步除去膠質物質;
(2)將經過步驟(1)處理後的水通過弱酸陽離子樹脂交換床,使水中的陽離子(如Ca2+、Mg2+、Na+等)被樹脂吸附,樹脂中的H+進入水中,與水中的陰離子組成相應的無機酸,反應式如下:
弱酸陽離子樹脂交換床失效後,向其添加無機酸使其再生,且將弱酸陽離子樹脂上部的晶型變為H+型,將弱酸陽離子樹脂的下部的晶型變為Na+型,無機酸的加入量與水的質量比為1.01-1.015。作為優選,所述的無機酸為硝酸、鹽酸或硫酸。弱酸陽離子樹脂交換床再生的時間不超過1h,再生的水溫為30- 45℃,壓力為常壓,無機酸的流量不超60m3/h。
待水在弱酸陽離子樹脂交換床交換完成後,用脫鹽水對弱酸陽離子樹脂進行置換,置換的溫度為30-45℃,壓力為常壓,交換時間不超過1h,脫鹽水流量不超60m3/h。
待脫鹽水置換後,用清水對弱酸陽離子樹脂進行清洗;清洗的溫度小於 45℃,壓力為常壓,清洗時間不超過1h,清水流量不超80m3/h,弱酸陽離子樹脂交換床中的清洗出水電導小於1200μs/cm。
(3)將經過弱酸陽離子樹脂,除去大部分陽離子後並攜帶H+的水進入保安過濾器和反滲透RO膜除去絕大部分離子;再將經過RO膜除去大部分離子後的水進入強酸陽離子交換床,進一步除去陽離子;經過RO膜除去大部分離子後,因進入RO膜的水帶酸性,CO32-大部分以游離CO2存在,產生的游離二氧化碳經脫碳風機除去。
(4)將經步驟(3)中除去陽離子的水進入陰離子交換床,除去大部分陰離子,特別是硅酸根離子,除去大部分陰離子,得到除鹽水;
(5)將步驟(4)中得到的除鹽水再經過混床進一步除鹽,混床相當於 1000-2000個復合床對除鹽水進一步除鹽,得到精製水。
㈢ 酸性陽離子樹脂能吸附鹽嗎
弱酸、弱鹼性樹脂的特性和應用范圍如下。
(1)弱酸性陽離子交換樹脂 此樹脂不能與中性鹽所分解的離子起離子交換反應(中性鹽即強酸陰離子如SO2-4、Cl-、NO-3等所形成的鹽類),只能同弱酸鹽類(亦即碳酸氫鹽鹼度)起離子交換反應,例如與水中常見的弱酸鹽類碳酸氫鹽的反應如下:
交換之後,不產生強酸。弱酸性樹脂在失效之後容易進行再生,酸的耗量也低,通常約為理論值的1.1倍左右,因此比較經濟,排廢酸造成污染也比較小。
弱酸性陽離子交換樹脂,應用於原水中鹼度比較高的除鹽系統,從而減輕強酸性樹脂的負擔。
(2)弱鹼性陰離子交換樹脂 此類樹脂只能吸附強酸根離子,例如水中SO2-4、Cl-、NO-3;對於弱酸根離子如HCO-3的吸附能力很差;對於更弱的酸根離子如HSiO-3,吸附能力幾乎沒有。此外,弱鹼性OH型樹脂,對於能吸附的酸根也是有條件的,只能在酸性水溶液中進行。
弱鹼性樹脂極易用鹼再生,不論是用強鹼如NaOH、KOH和弱鹼Na2CO3、NH4OH都可以。
弱鹼性陰離子交換樹脂,常和強鹼性陰離子交換樹脂聯合使用,甚至還可以用強鹼性樹脂再生之後的廢液來再生,所以耗鹼量很低。另外,弱鹼性陰離子交換樹脂由於交聯度低、孔隙大,因此,所吸附的有機物質可以在再生時被清洗出去。
㈣ 弱酸陽離子交換器原理
弱酸陽離子交換器的原理主要基於弱酸性陽離子樹脂的離子交換作用。以下是該原理的詳細解釋:
樹脂特性:
離子交換作用:
樹脂的再生:
應用實例:
再生方式:
綜上所述,弱酸陽離子交換器的原理是利用弱酸性陽離子樹脂的離子交換作用,通過樹脂中的弱酸性基團離解出的H+和餘下的負電基團與溶液中的陽離子進行交換,從而達到去除特定陽離子的目的。同時,樹脂可以通過酸或鹽水進行再生,以恢復其離子交換能力。
㈤ 弱酸性陽離子交換樹脂再生一般是順流還是逆流兩者的區別是
再生使用的話逆流洗脫效果好,離子交換的過程是從樹脂上層逐步向下吸附飽和的,也就是說上層的吸附雜質最多,而最底下的交換柱角落的樹脂可能還沒有完全吸附,如果順流洗脫的話,那些雜質會逐步的向下轉移,先污染底層樹脂,在解析活化,影響洗脫效果和樹脂壽命;逆流的話就解決這個問題,底下的輕度交換的樹脂先被活化,然後在逐步的向上,上層的雜物被洗出直接流走。
㈥ 離子交換樹脂基本類型
離子交換樹脂是通過其基團的離解和吸附作用,實現對溶液中離子的交換和分離的一種材料。根據基團的酸鹼性質,離子交換樹脂可分為強酸性陽離子樹脂、弱酸性陽離子樹脂、強鹼性陰離子樹脂和弱鹼性陰離子樹脂四大基本類型。
強酸性陽離子樹脂含有大量強酸性基團,如磺酸基,能夠離解出H+,並吸附結合溶液中的其他陽離子,通過離子交換反應實現H+與陽離子的交換。這類樹脂在再生處理時,使用強酸,使其回復原狀。
弱酸性陽離子樹脂含有弱酸性基團,如羧基,能在水中離解出H+,並吸附結合其他陽離子,通過離子交換作用實現酸性陽離子的交換。這類樹脂在再生處理時,使用酸性物質,使其回復原狀。
強鹼性陰離子樹脂含有強鹼性基團,如季胺基,能在水中離解出OH-,並吸附結合溶液中的陰離子,通過離子交換作用實現陰離子的交換。這類樹脂在再生處理時,使用強鹼,使其回復原狀。
弱鹼性陰離子樹脂含有弱鹼性基團,如伯胺基、仲胺基或叔胺基,能在水中離解出OH-,並吸附結合其他陰離子,通過離子交換作用實現陰離子的交換。這類樹脂在多數情況下,將整個其他酸分子吸附,工作時只能在中性或酸性條件下進行。
離子樹脂的轉型,是為了適應各種使用需求。如強酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉變為鈉型樹脂使用;陰離子樹脂轉變為氯型或碳酸氫型使用。在轉型後,這些樹脂不再具有強酸性和強鹼性,但仍然保留其他典型性能,如離解性強、工作pH范圍廣等。
離子交換樹脂是帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。