离子交换水处理工艺定义就是离子交换法(ion exchange process),是液相中的离子和固相中离子间所进行的一种可逆性化学反应,当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时,便会被离子交换固体吸附,为维持水溶液的电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。
常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前,先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂,以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。
原理:离子交换法是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水,水中的离子会与固定在树脂上的离子交换。常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前,先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂,以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。
离子交换树脂利用氢离子交换阳离子,而以氢氧根离子交换阴离子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样的,以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。
阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中,分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起,置于同一个离子交换床中。不论是那一种形式,当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子,就必须进行“再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反,利用氢离子及氢氧根离子进行再生,交换附着在离子交换树脂上的杂质。
『贰』 自动除垢换热器常用的清洗方法是哪种
自动除垢换热器常用清理办法有加药软化处理、磁化防垢处理、离子棒回防垢水处理、钠离子交答换软化处理,具体介绍如下:
1、加药软化处理,换热器清洗的加药软化处理是一种方法简朴、效率高、经济性好并且不需要专门的制水设备,它是一种实用性很强的防垢水处理方法。
2、磁化防垢处理,磁化防垢处理的换热器清洗原理是利用水分子具有的极性,即水分子是共价化合。水的单个分子有极性和氢键的作用聚合成双分子缔合体或多分子缔合体。
3、离子棒防垢水处理,离子棒防垢水处理是一种新兴的处理设备,它在热水轮回系统、中心空调系统、轮回冷却水系统中应用后防垢效果非常好;尤其在换热器上应用效果将更为明显,是很有发展前前景的新型水处理设备。
4、钠离子交换软化处理,换热器清洗经由钠离子交换软化处理后,可以达到使水质除硬、除碱的目的,同时可以增加出水含盐量。
注意事项:
1、板式换热器拆卸前,应测量板束的压紧长度尺寸,做好记录 。
2、如果发现介质出入口短管及通道有杂物堆积,则说明过滤器失效,应及时清洗。
『叁』 离子交换树脂的还原方式
离子交换树脂的还原一般是使用再生剂进行再生,从而达到还原的目的。
阳离子交换树脂的再生方法:
首先要将阳离子交换树脂床里面的水放空,然后关闭全部阀门,只需要打开进酸阀、上排阀,然后将酸泵打开,然后放入酸液,在液面超过树脂20厘米以上,打开下排,流速和进酸速度相同,流量一般在600-1000L/H左右,酸洗时间最好不要低于40分钟,酸洗之后可以直接清洗树脂,首先打开砂过滤和精密过滤,然后放掉酸液,再打开上进和下进,清除掉残留的酸液,然后关闭树脂床下进阀,开始进行清洗,清洗时打开树脂床上排阀,阳床内的水须始终漫过树脂,不要使树脂失水。清洗到下排阀出水接近中性为止。
对于污染较严重的树脂,可用碱性食盐溶液反复处理,一些报道有提到:某些络合剂、沉淀剂、增溶剂、氧化剂以及外力等能够改变树脂污染物的化学物理环境。在盐碱复苏液的基础上,加入一定浓度的腐殖酸络合剂、腐殖酸增溶剂、有机物的抗氧化剂及抗静电作用屏蔽剂等,阴离子吸附树脂复苏效果有所提高。当采用上述方式再生后制水量任无法达到原来制水置一半时,应考虑更换新树脂。
阳离子交换树脂再生剂:
1.再生剂的纯度
再生用的药品质量对阳离子交换树脂的再生效果有很大的影响,阴阳离子交换树脂再生采用高纯碱有利于对阴树脂的再生。根据离子交换平衡原理,对工业碱与高纯碱质量的理论分析得出,采用高纯碱再生时,其阴床出水Cl一含量仅为工业碱再生时的1/46。实践证明,采用高纯碱再生时,树脂的再生度提高了约77%,树脂的工作交换容量提高了约13%,同时设备的周期制水量提高了约16 %。
2.再生剂量
离子交换是可逆的,离子交换剂失效后理论上再生1 mol离子量需要再生剂的摩尔量称为再生比耗(或称再生水平),以100%纯度再生剂表示。也可用实际再生剂的消耗量与理论需要量的比值来表示,如强碱阴树脂需要100%纯度NaOH的再生比耗为1.5,即实际再生lmol离子量需要的NaOH量1.5×40是60g(1molNaOH是40g),也可以说强碱阴树脂需要100%纯度NaOH的再生比耗(再生水平)为60g/mol。再生比耗与进水水质、树脂质量、再生方式等因数有关。阳离子交换树脂首次再生,其再生剂量应是设计再生剂量的1.5~2倍,逆流再生设备在大反洗后的再生剂量要增加10%-50%。
『肆』 离子交换器的正洗是什么
离子交换器的运行
离子交换器分为固定床和连续床两种。固定床有顺流再生固定床、逆流再生固定床、浮动床、双层床、混合床等形式;连续床有移动床和流动床。离子交换除盐系统一般都采用固定床。
离子交换器外形为圆筒形容器,为防止设备腐蚀,对交换器内部及附属设备都进行了防腐处理。
针对我厂的设备特点,本节主要介绍逆流再生固定床离子交换工艺。
一、逆流再生固定床离子交换工艺
1、交换器的结构
逆流再生离子交换器按其用途的不同,可分为阳离子交换器(包括H型)和阴离子交换器(OH型等)。用于软化工艺的阳离子交换器称为钠离子软化器和氢离子软化器。用于除盐工艺的阳离子交换器和阴离子交换器分别称为阳床和阴床。这些交换器在结构上没有多大区别,其结构为交换器内顶部装有十字支管式进水分配装置。中上部装有母支管式再生液分配装置,称为中间排水装置。在其上面有一层厚150~200mm的压脂层,其作用一是过滤掉水中的悬浮物,二是使水均匀地进入中排装置。底部装有穹形多孔板加石英砂垫层式的排水装置。交换器的外部设有各种管道、阀门、取样管、监视管、排空气管、流量和压力表计以及有机玻璃窥视孔等。
2、交换器的运行
交换器的运行应保证其出水水质、水量和经济指标,这些指标与运行操作,特别是再生操作有很大的关系。
逆流再生固定床的运行通常分为四个步骤,从床层失效后算起为:反洗、再生、正洗和交换。这四个步骤为交换器的一个运行周期。
(1)小反洗。交换器运行到失效时,停止交换运行,将反洗水从中间排水管引进,对中间排水管上面的压脂层进行反洗,以冲去运行时积聚在表面层和中间排水装置上的污物,然后由上部排走。冲洗流速应使压脂层能充分松动,但又不至将正常的颗粒冲走。反洗一直进行到出水澄清。
(2)放水。小反洗后,待交换剂颗粒下降后,放掉交换器内中间排水装置上部的水。
(3)进再生液。开进酸(碱)一次、二次门,启动自用水泵,开喷射器入口门,维持进水流速5-8m/h,同时开启并调整中间排水门。开酸(碱)计量箱出口门,调整进酸浓度为3-4%范围内。进碱浓度为2-2.5%范围内。
(4)逆流冲洗。当再生液进完后,关闭进再生液阀门,停止送入再生液,但喷射器保持原来的流量,在有顶压的情况下,进行逆流冲洗,直至排出废液达到一定标准为止[如H型交换器,控制排出废液中酸度小于10mmol/L(OH-)]。逆流冲洗所需的时间一般为30~40min,逆洗水应采用质量较好的水,不然会影响底部交换剂的再生程度。
(5)正洗。最后,用水由上而下进行正洗至出水合格,即可投入运行。
逆流离子交换器一般在运行10~20个或更多周期后,进行一次大反洗,以除去交换剂层中的污物和破碎的树脂微粒。通常运行,不进行大反洗。大反洗是从底部进水,废水由上部反洗排水阀门放掉。由于大反洗时扰乱了整个树脂层,所以大反洗后第一次再生时,再生剂的用量应加大1倍以上。
为了使逆流再生达到较好的效果,故在逆流再生的操作工艺中需注意以下几个问题:
1)压脂层的厚度要符合要求。
2)为使底部树脂的再生程度高,不致被杂质污染而影响出水水质,故在逆流再生后,应用水质较好的水逆流冲洗,如用经过H离子交换的水来逆流冲洗阴离子交换器。
3)中部排水装置应进行必要的加固,以防止其上的管子断裂或弯曲。此外,为了防止在反冲洗的过程中产生过大的应力,在大反洗时的流量应由小到大,以逐渐排除交换器中的空气和疏松树脂层。进入交换器水中的悬浮物含量要小,以免压脂层中积聚污物,造成过大的压降。
4)逆流再生所用的再生剂质量要好,否则,仍不能保证出水水质良好。逆流再生的再生废液中剩余的再生剂量较少,故不宜再用。
5)应防止有气泡混入交换剂层中。
『伍』 离子交换器怎么操作
离子交换器有很多种,以床型来分,有固定床、浮动床、移动床、流动床等内等,不同的床型容,自然操作程序也不同。比方:单纯的固定床有顺流再生工艺,也有逆流再生工艺,但它们的操作程序也不同。所以你就问一个怎么操作,谁又晓得你使用的是什么形式的离子交换器...。
『陆』 离子交换器进行大反洗应注意哪些事项
在对离子交换器进行大反洗时,应注意:
1)大反洗时,人必须在现场监护,防止出现故障;
2)大反洗时,流量应由小到大,以除去空气;
3)大反洗前进行小反洗;
4)大反洗应尽量达到最高高度,才能反洗彻底;
由水业导航网;提供答案。
『柒』 离子交换器怎么操作
离子交换器的操作步骤:
(1) 运行操作:运行时,由交换器底部进水,顶部出水。需开启出 水阀门和进水阀门。 (2) 落床操作:当树脂失效时(化验出水水质不合格时),进行落床 操作。为了避免乱层,采用排水落床方式。需开启空气阀门和正洗排放阀门,快速的把水放完后关闭两个阀门。
(3) 再生操作:再生时,从交换器顶部进再生液,流速要慢,再生 时间为40—50分钟。先打开再生进盐门和正洗排放门,再检查再生泵上的阀门为开启状态,然后启动再生泵的电源开关,启动“开”的按钮,直到再生液进完,启动“停”的按钮,最后关闭再生进盐阀门和正洗排放阀门。
(4) 浸泡操作:即让再生液浸泡在交换器内,时间大约为50—60 分钟。若急需用水,此操作步骤可省略。
(5) 置换及正洗操作:置换时需开启正洗进水阀门和正洗排放阀门, 废液排放的流速要慢,控制流速4—5m/h。置换时间大约为30—40分钟。正洗时仍开启正洗进水阀门和正洗排放阀门。正洗时流速要快,时间大约为10—20分钟。此时需从排放口取水样,化验水样的硬度,当水样的硬度≤0.08mmol/L停止正洗,关闭所有阀门。
(6) 启床及清洗操作:启动离子交换器时要迅速进水,进行托床, 流速为30—50m/h,在2—3分钟内就成床,此时进行清洗,出水排放,清洗至水样透明,化验水质合格后,方可投入运行,需先开启进水阀门和反洗排放阀门,合格后开出水阀门,关闭反洗排放阀门,进行正常运行。
『捌』 离子交换时常用的洗脱方式有哪些
再生剂方面:
软化钠床:浓度为5-8%的NaCl溶液,再生剂用量为树脂床层体积的3倍,再生液接触内时间大于30分钟;容
阳床(即氢床):浓度为4%的HCl溶液,再生剂用量为树脂床层体积的3倍,再生液接触时间大于30分钟;
阴床:浓度为4%的NaOH溶液,再生剂用量为树脂床层体积的3倍,再生液接触时间大于30分钟;
再生方式方面:
1)顺流再生
2)逆流再生
3)混床设备分同步再生(即上面进碱,下面进酸,计算准确流量,从中排口排出),两步再生(即先从上部进碱,从下部排除,然后从下部进酸,上部进水顶压,从中排口排出)。
『玖』 急求~离子交换柱清洗方法
离子交换层析
Tina 发表于 2006-2-21 12:21:00
材料与仪器
DEAE-32纤维素,pH8.0 0.01 mol/L Tris-HCl,工程菌破碎离心后的上清液;
层析柱
二、 方法与步骤
1) 装柱:
用水清洗层析柱,柱内留存水距底部约1cm,加入18ml介质(凝胶溶液)。
2) 平衡:
加0.01M,PH8.0,tris-HCl缓冲液,直至流出液PH与缓冲液一致。
3) 上样:
用量筒量出上清液体积,再加入等体积缓冲液混合,取EP管留1.5ml。待柱中水流出,至刚好覆盖凝胶表面,靠璧缓慢加样。
4) 用50ml缓冲液洗涤,用EP管随机收集样品穿出液和洗涤穿出液。
5) 洗脱:
将梯度洗涤仪和层析柱连接,洗脱瓶A(混合器)加200µl缓冲液,开口打开至两瓶液面相平,相通管道出无气泡,关闭连接,A中加入6gNaCl溶解,把装置放在梯度混合仪上,开动搅拌器开关,打开A和B的连接通道,层析柱下端连收集器,收集洗脱流出液。
6) 控制流速,约4min/管,2-3ml/管。
分子筛的是凝胶层析
Sephadex G-100凝胶层析
Tina 发表于 2006-2-21 12:27:00
材料与仪器
Sephadex G-100,0.5 mol/L pH8.0 Tris-HCl,浓缩液
层析柱
二、 方法与步骤
1) Sephadex G-100 凝胶预处理
a) 100ml烧杯,称取5克sephadex G-100,加入50ml去离子水,浸泡溶胀24小时。
b) 倾去sephadex G-100溶胀后凝胶上层的水,加入凝胶等体积的1.0 mol/L NaOH液处理,用搅棒轻轻搅动,并浸泡1小时处理后倾去。用去离子水洗涤。洗涤过程中,用倾去法除去细颗粒。其方法是用搅棒将凝胶搅匀(注意不要过分用力搅拌,以防止颗粒破碎),放置数分钟,将未沉淀的细颗粒随上层水倒掉。浮选3-5次,直至上层没有细颗粒为止,再浸泡水洗至PH中性。
c) 将Sephadex G-100凝胶水溶液盛放于抽滤瓶中,用洗耳球塞住杯口,减压抽气30分钟,除去凝胶溶液内的气泡,将脱气后的凝胶溶液轻轻倒入烧杯中,其中盛有1/2去离子水。
2) 装柱
a) 层析柱(1.0Î50cm)用水清洗干净,柱的上、下端联接塑料管接上小乳胶管,装上螺旋夹。将层析柱垂直装好。校直过程用下端绑有钥匙的绳子挂于铁架的不同位置,从多角度校正使柱垂直。打开柱上端口,从柱底下出口管朝柱内注入水,使柱底全部充满水而不留气泡,关闭柱出口。最终柱内留存有2 cm的水。从出口处接上一根直径2 mm细塑管,塑管另一端固定在柱的上端部位。
b) 搅动凝胶溶液(切勿搅动太快,以免空气再逸入),使形成均一的薄胶浆,并立即沿玻棒倒入层析管内,让加入的凝胶在柱内自然沉降,待柱底面上积起约1-2 cm的凝胶床后,打开柱出口水流。随着柱内水的流出,上面不断加入凝胶液,使形成的凝胶床面上有凝胶连续下降(如果凝胶床面上不再有凝胶颗粒下降,应该用搅棒均匀地将凝胶床搅起数厘米高,然后再加凝胶,不然就会形成界面,影响层析效果)。
c) 凝胶沉积到柱内凝胶是否均匀,有否“纹路”或气泡。若层析柱不均一,必须重新装柱。
3) 平衡
柱装好后,使层析床稳定15-20分钟,然后连接洗脱瓶出口和层析柱顶端,用3-5倍体积地缓冲液平衡层析柱。平衡过程中控制上柱缓冲液地进柱操作压保持恒定。保持流速每滴/10秒。直至流出液的PH与上柱缓冲液完全相同。
4) 样品洗脱
a) 上样准备:
i) 上样前打开层析柱上端,先检查凝胶床界面是否平整,如果倾斜不平整,可用玻棒将凝胶床界面轻轻搅起后,再使凝胶自然沉降,形成平整状态的凝胶床界面。用毛细吸管小心吸去大部分清液,然后让液面自然下降,直至几乎露出凝胶床界面。
ii) 样品放入高速离心机,12000r/min、离心5 min。
iii) 上样前吸取50µl样品于EP管中,以备走电泳。
b) 样品上样:
i) 将样品由玻棒引流沿管壁加入到凝胶床面上,注意不要将床面凝胶冲起。同时打开层析柱下面流出液开关(控制流速1滴/20秒),保持层析柱下面流出滴速与上样的滴速一致,控制凝胶床界面不能脱水,并控制样品区带尽量狭窄。
ii) 当1.5ml样品全部加入后,用 1-2 ml的0.5mol/L PH8.0 Tris-HCl洗脱液同上样时一样地保持层析柱下面流出滴速与上样的滴速一致以控制凝胶床界面不能脱水,小心清洗凝胶床界面表面,使黏附着的样品全部洗入凝胶床。
iii) 然后开始控制上样的滴速大于层析柱下面流出滴速,使几乎与凝胶床界面相平的洗脱液液面慢慢提高至凝胶床界面高出2cm左右,封闭层析柱上端。
iv) 保持层析柱上柱洗脱液入口处与层析柱下面流出处有一定势压。控制上柱缓冲液的进柱操作压保持恒定。
c) 洗脱:
用0.1 mol/L PH8.0 Tris-HCl 缓冲液洗脱,用部分收集器收集,4分钟/管(约2-3ml/管),收集约1-30管。
5) 酶活、酶浓度测定,参见2.6.2,2.6.3
6) 最高酶活收集管洗脱液留50µl,以备走电泳。
7) 将酶活较高的收集液10~14管合并,测定总体积为7.1 ml,精确测定酶活性。并用考马思亮蓝测定蛋白浓度。测酶活时体系稀释了200倍,定蛋白时无稀释。
『拾』 阳离子交换树脂如何清洗
在离子交换树脂的工业产品中,常含有少量有机低聚物和未参加反应的单体以及铁、铝、铜等一些无机杂质。在使用初期会逐渐溶解释放,影响出水水质或产品质量。因此,新树脂在使用前必须进行预处理,具体方法如下: 1、新树脂填装:先将交换器内从底部上水至1/2处,打开上部人孔门装入树脂。 2、树脂装入交换器后,用10%NaCL溶液浸泡8-12h,用洁净水反洗树脂层,展开率为50~70%,直至出水清澈、无气味、无杂质、无细碎树脂为止。 3、用约2倍树脂体积的4~5%HCI,以2m/h流速通过树脂层。全部通入后,浸泡4--8小时,排去酸液,用洁净水冲洗至出水呈中性。冲洗流速为10~20m/h。 4、用约2倍树脂体积的2~5%NaOH溶液,按上面进HCI的方法通入和浸泡。排去碱液,用洁净水冲洗至出水呈中性。流速同上。 5、酸、碱溶液重复进行2-3次,可获得最佳效果。
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