用离子交换树脂制制纯水的装置设计

① 用离子交换树脂处理水

不是一定要混合起来。
制取去离子水的工艺有：单床、复床、混合床等几种。
单床：就是用一个阳离子柱或是阴离子柱，只能制取除去阳离子或阴离子的水；
复床：阳柱——阴柱；可以制得去离子水；
混合床：阳柱——阴柱——混合柱，制得的去离子水纯度高于复床，可制得高纯水，一般用于要求比较高的工业生产或科研上。
操作步骤：树脂的预处理——装柱——清洗——出水——树脂再生
一、树脂的预处理：
1、阳离子交换树脂的预处理：将树脂置于洁净的容器中，用清水漂洗，直到排水清晰为止。用水浸泡树脂12~24小时，使树脂充分膨胀。如为干树脂，应先用饱和氯化钠溶液浸泡，再逐步稀释氯化钠溶液，以免树脂突然急剧膨胀而破碎。用树脂体积2倍量的2~5%HCl溶液浸泡树脂2~4小时，并不时搅拌。然后用低纯水洗涤树脂，直至溶液PH接近于4，再用2~5%NaOH溶液处理，处理后用水洗至微碱性，再一次用5%HCl溶液处理，使树脂变为氢型，最后用纯水洗至PH=4，无Cl-即可。
2、阴离子交换树脂预处理：与阳离子树脂相同，只是在树脂用NaOH处理时，可用5~8%NaOH溶液，用量增加一些，使树脂变为OH型后不要再用HCl处理。
如果树脂量少，及要求较高时，在水洗后，增加一步醇洗，效果会更好一些。
二、装柱
将交换柱洗去油污杂质，用去离子水冲洗干净，在柱中先装入半柱水，然后将树脂和水一起倒入柱中。装柱时应注意柱中的水不能漏干，否则，树脂间形成气泡，影响交换效率。
三、清洗、出水。
装柱完成后，先用纯水按出水顺序流过交换柱，初出水含有装柱过程混入的杂质应弃去，待出水达到要求后，即可通入原水，进行正常的制水。
四、树脂的再生
离子交换树脂使用失效后，可用酸碱再生处理，重新使用。
1、阳柱再生：
逆洗：将水从交换柱底部通入，废水从顶部排出，将被压紧的树脂松动，洗去树脂碎粒及其他杂质，排除树脂层内的气泡，洗至水清澈。
加酸：将4~5%HCl水溶液从柱的顶部加入，控制流速，约30~45分钟加完。
正洗：将水从柱顶部通入，废水从柱下端流出，控制流速为约2倍于加酸的流速，开始的15分钟可慢些。洗至PH3~4，此时用铬黑T检验应无阳离子。
2、阴柱再生：
逆洗：用阳柱水逆洗，可将阳柱出水口连接至阴柱下端，通入阳柱水。条件同阳柱。
加碱：将5%NaOH溶液从柱顶部加入,控制一定流速，使碱液在1~1.5小时加完。
正洗：从柱顶部通入阳柱水，下端放出废水，流速可以是加碱时的2倍，开始15分钟可慢些，洗至PH11~12，用硝酸银溶液检验无氯离子。
注意：以上操作均不可将柱中水放至树脂层以下。

② 实验室用离子交换法处理含铜废水

实验室去离子超纯水装置实验室去离子超纯水机的工艺是RO纯净水设备+多级混床去离子水设备，属超纯去离子水设备中高档配置，由于科技的发展，我公司技术人员不断深入的研究，经过几年的不懈努力，再经过两年的实际应用，最终成功开发出超纯去离子水的小型化、全自动化；出水水质稳定，能和大型电子级用去离子水设备相媲美；树脂可以再生反复使用，降低使用成本；系统从进水、制水、储水、超纯去离子、供水全部是微电脑智能自动控制。
一、实验室去离子超纯水机的重要性及工作原理
1、实验室去离子超纯水机对工业用水实行二次革命的必要性。
水中通常含有五种杂质:
A、电解质包括带电粒子,常见的阳离子有H+、Na+、K+、NH4+、、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等；阴离子有F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-、PO43-、H2PO4-、HSiO3-等;
B、有机物质,如:有机酸、农药、烃类、醇类和酯类等;
C、颗粒物;
D、微生物;
E、溶解气体，包括：N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等;
所谓水的纯化，就是要去掉这些杂质。杂质去的越彻底，水质也就越纯净。多年来，我国的许多企业的产品的质量，在得到了严格的过程管理的情况下，仍然不稳定，与国外产品有着很大的差距，这很有可能就是生产用水的问题。如果使用去离子水，那么情况将会被大为改善，是我国很多行业提高产品质量的，赶超世界先进水平的重要手段之一。这一点，我们在实践中，在诸如化工、生物、喷涂、表面处理、制药、食品、电子等行业都得到了很好的验证。
2、用RO反渗透+树脂交换法即去离子超纯水机实现工业用水（超纯去离子）的可能性。
去离子水 （deionized water），又被称为纯水或高纯水，传统工艺是阴阳床+混床，现在通用工艺是RO反渗透+混床，更先进的是RO（REVERSE OSMOSIS）反渗透+EDI（电去离子），先通过RO反渗透膜脱除水中99%以上的杂质（包括金属盐类），再用这种水质去做超纯去离子水，这时离子交换树脂在含有少量电解质溶液中进行，即可比较彻底去除水中的各种阴、阳离子，而且使用时间和寿命都会明显增长，水质可达到很高的纯度。离子交换是目前制备高纯水工艺流程中不可替代的手段。
由于去离子水中的离子数可以被人为的控制，从而，使它的电阻率、溶解度、腐蚀性、病毒细菌等物理、化学及病理等指标均得到良好的控制。在工业生产及实验室的实验中，如果涉及到使用水的工艺都被使用了去离子水，那么，许多参数会更接近设计或理想数据，产品质量将变得易于控制。
当原水（纯净水）通过离子交换柱时，水中的阳离子和水中的阴离子与交换柱中的阳树脂的H+离子和阴树脂的OH-离子进行交换，从而达到脱盐的目的。阳、阴混柱的不同组合可使水质达到更高的要求。
二、去离子纯水机的功能说明：
1、在线检测并显示超纯水电阻率（MΩ•cm）。
2、一机两用，可同时取用三级水和纯水/超纯水，水质及水量均可升级；
3、产品小型集成化、模块化、快接式内部设计，方便安装维护，占地面积小，外形美观；
4、选用进口静音泵，系统运行时无震动、无噪音、无电磁辐射，对工作环境无影响•
5、美国高容量树脂深度抛光纯化处理技术，提高离子交换系统的总交换量，延长耗材寿命；6、数字化液晶水质显示，全自动化制水，停水或水压不够，系统自动断电保护同时视听报警，多重安全保护；
7、动态化指示：电源指示，系统自检指示，泵浦启动指示，RO自动冲洗指示，缺水保护指示，缺水报警指示，纯水备用指示；
8、全自动化无人值守设计：缺水停水时系统自动停机保护，水压恢复正常时系统自动恢复制水状态；纯水备用时系统自动停机，当取用一定纯水时系统自动恢复制水状态；
9、微电脑智能控制系统，RO膜防垢程序及完善的自动清洗消毒程序；
10、外观时尚：采用高档ABS材料开膜精加工，工艺精湛，线条流畅精美。
三、产品质量稳定化
重要零部件采用原装进口，材料符合美国NSF和水质协会标准；
标准化模块化的设计生产，使产品维修维护更有保障；
出厂前的模拟调试，使设备更适合客户的运行环境；
产水水质实时监测，达到国家实验室一级用水标准和电子级用水标准。
四、运行成本低价化
预处理装置全自动清洗，无需经常拆洗和更换预处理滤芯，降低人工成本和耗材费用；
大交换量的纯化柱设计，树脂装载量更多，纯水交换总量更大，延长纯化柱使用寿命；
树脂可反复再生使用，降低生产成本。
五、实验室去离子超纯水机的适用范围
●电子行业生产如单晶硅、半导体、集成电路块、IC芯片封装、显象管、玻壳、液晶显示器、印刷电路版、光学、光电、热电厂、冶金、化工、轻工、汽车制造、制药、医疗卫生等制造工业用纯水制造；
●医药行业的大输液、医药制剂、检验分析、血液透析、制药、制剂工艺用水制造；
●涂装行业如电镀、电池生产、电泳漆生产线；汽车、电器、建材产品表面清洗、涂装；玻璃、塑料表面镀膜等；
●化工行业用水制造如化学制药、纺织印染、精细化工、化妆品、墨盒、日化产品等；
●实验室去离子超纯水机如工厂、大学及公司的生产实验室、化学实验室、物理实验室、中试车间、医院生化室等都有涉及。

③ 怎样制备不含氧气的去离子水

建议蒸馏硫酸亚铁溶液，水蒸气注意隔绝氧气。

因为其中的亚铁离子内易容被氧气氧化为+3价铁离子4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H20为保证亚铁离子不被氧化，所以要用不含氧的蒸馏水。

去离子水完全或不完全地去除离子物质。现在的工艺主要采用RO反渗透的方法制取。应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子，但水中仍然存在可溶性的有机物，可以污染离子交换柱从而降低其功效，去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖。

(3)用离子交换树脂制制纯水的装置设计扩展阅读：

去离子水是通过离子交换树脂除去水中的离子态杂质而得到的近于纯净的水，其生产装置设计的合理与否直接关系到去离子水质量的好坏及运营的经济性。

离子交换树脂制取去离子水的传统水处理方式，其基本工艺流程为：

原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→阳床→阴床→混床→后置保安过滤器→用水点。（特点：污染比较大，自动化程度低，初期投入低）

④ 如何利用离子交换树脂制作纯水

氢型阳树脂柱+氢氧型阴树脂柱出来的就是最初级的纯水。要再提高纯度就加阴阳树脂混床。

⑤ 如何用离子交换树脂制备去离子水

去离子水是通过离子交换树脂除去水中的离子态杂质而得到的近于纯净的水，其生产装置设计的合理与否直接关系到去离子水质量的好坏及运营的经济性。

离子交换树脂的使用方法：

一、离子交换树脂的预处理：

离子交换树脂在使用之前，为了防止树脂内含有杂质，对水质造成污染，需要对树脂进行预处理，以下是预处理的步骤：

1.首先使用热水对树脂进行清洗，阳树脂可以使用70-80℃的热水清洗，阴树脂的耐热性较差，一般使用50-60℃的热水，每隔15分钟左右需要更换热水，4-5次之后可以每隔30分钟左右更换热水，总共需要7-8次左右，直至出水清澈为止。

2.使用浓度为5%的氯化氢浸泡树脂，大概浸泡4-8小时左右，然后将水排放，对树脂进行清洗，直至出水为中性为止。

3.再使用浓度为2-4%的氢氧化钠浸泡树脂，浸泡时间与上一步相同，然后将水排放，对树脂进行清洗，直至出水为中性为止。如此重复2~3次，每次用量为树脂体积的2倍。

4.阳树脂最后一次浸泡需要使用浓度为5%的氯化氢，用量加倍效果更好。放尽酸液，用清水淋洗至中性即可。

5.阴树脂最后一次浸泡需要使用4~5%的NaOH溶液，用量加倍效果更好。放尽碱液，用清水淋洗至中性即可。

二、离子交换树脂的填装：

1.先将干净的水放入树脂罐当中，高度在树脂罐的三分之一左右，可以有效地防止树脂与树脂罐发生碰撞，造成树脂的损坏。

2.将树脂从树脂罐顶部放入，然后对树脂进行反洗，时间大概在30分钟左右。

3.排水至液面高于树脂层5cm，进气混合树脂15～20分钟。

4.启动设备，检测正洗效果和出水电导率，如果数据正常，且产水能够达标，即可正常使用。

三、离子交换树脂的再生：

树脂在使用一段时间之后，树脂的吸附能力达到了饱和的状态，就需要对树脂进行再生处理，将树脂吸附的离子置换出来，恢复树脂的吸附能力，树脂的再生需要根据树脂的种类、特性来选择不同的再生剂，以下是树脂再生的步骤：

1.将树脂床内的水排放干净，然后关闭所有阀门，只打开进酸/碱阀以及上排阀。

2.放入酸/碱液，液面最好超过树脂20厘米以上，再打开下排阀，对树脂进行清洗，清洗的时间不能低于40分钟。

3.然后再使用干净的水清洗树脂，清洗至出水接近中性为止，详细的再生方法可以点击“再生方法”进行了解。

⑥ 在使用离子交换树脂制备纯化水时,为什么要把阳床排在首位

您好：

主要是因为水中有一些酸根的酸性非常弱,比如硅酸根.如果让水版先经过阴床权,那水就成为碱性的，这时阴树脂的碱性与水的碱性相互争取这种非常弱的酸根离子，使这些非常弱的酸根离子不容易除净。另一方面，阴树脂的交换量通常比阳树脂小。如果让水先经过阴床，那水中的碳酸根就要以离子的形式消耗阴树脂的交换量，不利于提高水的产量。
如果让水先经过阳床，再进入阴床，水是酸性的。水不与树脂争夺酸根离子，容易除尽弱的酸根离子。另一方面，水经过阳床后成为酸性的，其中的碳酸根可以用吹风的方法吹出，生产上叫做脱碳。这样就把水中的大多数碳酸根去掉了，有利于提高阴床的产水量。减少对阴床的再生次数.阴树脂比较贵也比较娇气，再生次数少有利于提高阴树脂的寿命。

⑦ 离子交换树脂纯水系统再生后能放多久不采水

每一个离子交换器有它制水或再生工艺特点，理论上讲，再生好后的交换器应何时采水样，水样经指标分析化验都应是标准的结果…。一杰水质

⑧ 超纯水设备需要使用离子交换树脂吗

所谓超纯水设备中,应该要用到离子交换系统设备,否则无法达到超纯水要求…一杰水质