離子交換純水設備
去離子水
設備,是
離子交換
系統。離子交換系統是通過陰、陽
離子交換樹脂
對水中的各種陰、陽離子進行置換的一種傳統
水處理工藝
,陰、
陽離子交換樹脂
按不同比例進行搭配可組成離子交換
陽床
系統,離子交換
陰床
系統及離子交換
混床
系統,而混床系統又通常是用在反滲透等水處理工藝之後用來製取
超純水
,
高純水
的終端工藝,它是用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。
去離子水的工藝大致可分為四種:
第一種:採用陽陰離子交換樹脂取得的去離子水,一般通過之後,出水
電導率
可降到10us/cm以下,再經過混床就可以達到1us/cm以下了。但是這種方法做出來的水成本極高,而且顆粒雜質太多,達不到理
想的要求。已較少採用了。
第二種:預處理(即砂碳過濾器+
精密過濾器
)+反滲透+混床工藝
這種方法是目前採用最多的,因為反滲透投資成本也不算高,可以去除90%以上的水中離子,剩下的離子再通過混床交換除去,這樣可使出水電導率:0.06左右。這樣是目前最流行的方法。
第三種:採用兩級反滲透方式
其流程如下:
自來水→
多介質過濾器
→
活性炭過濾器
→
軟化水
器→中間水箱→
低壓泵
→精密過濾器→一級反滲透→PH調節→
混合器
→
二級反滲透
(
反滲透膜
表面帶
正電荷
)→純水箱→純水泵→
微孔過濾器
→用水點
第四種:前處理與第二種方法一樣使用反滲透,只是後面使用的混床採用EDI連續除鹽膜塊代替,這樣就不用酸鹼
再生樹脂
,而是用電再生。這就徹底使整個過程無污染了,經過處理後的水質可達到:
15M
以上。但這這種方法的前期投資比較多,
運行成本
低。根據各公司的情況做適當的投資。
最好不過
了。
其流程如下:
原水→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟化水器→中間水箱→低壓泵→PH值
調節系統
→高效混合器→精密過濾器→高效反滲透→中間水箱→EDI水泵→
EDI系統
→微孔過濾器→用水點
2. 純化水設備工藝流程是什麼
現在流行的工藝一般為:1、雙級反滲透工藝根據原水水質的不回同設計不同的預處理答裝置和選取膜組件的型號,該工藝摒棄了原來的樹脂工藝,自動化控制水平高、操作簡單。一般出水電導率小於2.滿足GMP以及葯典純化水的要求2、雙級反滲透+EDI工藝,他的主要特點就是在二級反滲透的基礎上把水質在純化,也可稱為超純水,一般用在FDA純水認證以及要求較高點的水質上。3原來的工藝單級反滲透+混床、電滲析+混床、更早的是復床+混床
3. 去離子水設備用途和優點。
去離子水設備工作原理
第一種:一般通過陽陰離子交換樹脂取得的去離子水,出水電導率可降到10us/cm以下,再經過混床就可以達到1us/cm以下了。但是這種方法做出來的水成本極高,而且顆粒雜質太多,達不到理想的要求。目前已較少採用了。
第二種:預處理(即砂碳過濾器+精密過濾器)+反滲透+混床工藝這種方法是目前採用較多的,因為反滲透投資成本也不算高,可以去除的水中離子,剩下的離子再通過混床交換除去,這樣可使出水電導率:0.06左右。這樣是目前流行的方法。
去離子水設備的主要優點
1、開機自檢,微電腦控制,屏幕液晶顯示。
2、UP超純水電阻率(MΩ·cm)在線顯示。
3、RO純水電導率(us·cm)在線監測顯示。
4、產水時間、溫度在線顯示。
5、0~999分鍾時間設定、定時定量取水。
6、缺水/低水壓系統自動停機保護,水箱滿水系統自動停機保護。
7、內置定時超純水自動循環程序、確保超純水水質。
4. 什麼是去離子水設備,去離子水採用的工藝有離子交換
去離子水設備,是離子交換系統。離子交換系統是通過陰、陽離子交版換樹脂對水中的各種權陰、陽離子進行置換的一種傳統水處理工藝,陰、陽離子交換樹脂按不同比例進行搭配可組成離子交換陽床系統,離子交換陰床系統及離子交換混床系統,而混床系統又通常是用在反滲透等水處理工藝之後用來製取超純水,高純水的終端工藝,它是用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。
去離子水設備主要用途
1、化妝品行業:護膚品、洗發水、染發劑、牙膏、洗手液生產用水
2、電子工業:鋁箔清洗、電子管噴塗配液、顯相管玻殼清洗、沉澱、濕潤、洗膜、管頸清洗、液晶屏屏面清洗和配液、晶體管和集成電路的矽片清洗用水、配製水
3、電池行業:蓄電池、鋰電池、太陽能電池生產用水
4、混凝土外加劑配製用水
5、玻璃鍍膜、玻璃製品清洗及燈具清洗用水
6、紡織印染工業:印染助劑配製、濕巾及面膜生產用水
7、超聲波清洗用水
8、塗裝行業:塗料配製、電鍍配製清洗、電泳漆配製清洗用水
5. 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%。
6. 離子交換法制純水實驗的結論
這個設備中,存在陽離子樹脂+惰性樹脂+陰離子樹脂陰陽離子樹脂在出廠時是處在失效狀態,因此要先用酸鹼分別將兩種樹脂激活才能正常使用
7. 離子交換水處理工藝的處理方法是什麼
離子交換水處理工藝定義就是離子交換法(ion exchange process),是液相中的離子和固相中離子間所進行的一種可逆性化學反應,當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。
常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前,先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂,以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。
原理:離子交換法是以圓球形樹脂(離子交換樹脂)過濾原水,水中的離子會與固定在樹脂上的離子交換。常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前,先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂,以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。
離子交換樹脂利用氫離子交換陽離子,而以氫氧根離子交換陰離子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯製成的陽離子交換樹脂會以氫離子交換碰到的各種陽離子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同樣的,以包含季銨鹽的苯乙烯製成的陰離子交換樹脂會以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-)。從陽離子交換樹脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹脂釋出的氫氧根離子相結合後生成純水。
陰陽離子交換樹脂可被分別包裝在不同的離子交換床中,分成所謂的陰離子交換床和陽離子交換床。也可以將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂混在一起,置於同一個離子交換床中。不論是那一種形式,當樹脂與水中帶電荷的雜質交換完樹脂上的氫離子及(或)氫氧根離子,就必須進行「再生」。再生的程序恰與純化的程序相反,利用氫離子及氫氧根離子進行再生,交換附著在離子交換樹脂上的雜質。
8. 純水設備的發展歷程
純水又名高純水,是指化學純度極高的水,其主要應用在生物、化學化工、冶金、宇航、電力等領域,但其對水質純度要求相當高,所以一般應用最普遍的還是電子、醫葯行業。
製作純水的方法有納濾、超濾、反滲透、離子交換法,國內、外多數制葯企業採用離子交換及反滲透、離子交換聯合等方法製得純水。《中國葯典》(2000年版)規定:「純水為採用蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法製得供葯用的水。」而不再僅局限於「蒸餾」這一種工藝。葯典這一改變是我國制葯用水生產發展史上的一大進步,與世界先進國家的葯典實現了接軌。但目前在我國的純水制備系統當中,納濾還沒有普遍使用。
我國純水設備的發展的歷程僅僅40多年,而其技術在工業領域的應用也只有10多年,在我國的應用更是短暫都不到十年。因此目前對於純水設備專業生產加工還是比較缺少的,大多數純水設備生產企業都是小規模經營,沒有形成大規模配套生產,產品涵蓋范圍廣,品類雜亂。
目前專業從事純水設備製造、安裝、調試、售後的企業並不多見,有的小型加工商看中純水設備這塊蛋糕,極盡所能的採用一切手段爭取合同,卻難以按照葯典要求進行設備施工,更不能通過後續的GMP認證,這是所有顧客在選擇純水設備時值得注意的事項,選擇一家資質高、實力強、服務好的製造商,才能保證純水設備符合要求。
但是隨著國家對生物制葯、醫葯行業的扶持力度增大,純水設備必然成為水處理行業中一個新的增長點,勢必帶動水處理設備不斷改進工藝流程,朝著標准化、規模化的方向發展。
9. 簡述採用離子交換法制備純化水的過程
離子交換設備介紹
離子交換設備是一種傳統的、工藝成熟的脫鹽處理設備,其原理是在一定條件下,依靠離子交換劑(樹脂)所具有的某種離子和預處理水中同電性的離子相互交換而達到軟化、除鹼、除鹽等功能。用於深度脫鹽處理,產水電阻率動態可達到18MΩ·cm。
離子交換的基本原理:
採用離子交換方法,可以把水中陽、陰離子去除。以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應式:
1.陽離子交換柱:R-H+Na+=R–Na+H+
2.陰離子交換柱:R–OH+Cl-=R–Cl-+OH-
陽、陰離子交換柱串聯以後稱為復合床,其總的反應式:
R-H+R-OH+NaCl=R-Na+R-Cl+H2O
由此得出,水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物為H2O,故達到了去除水中鹽的作用。
離子交換設備工藝
1、預處理-反滲透-水箱-陽床-陰床-混合床-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-精製混床-精密過濾器-用水對象
2、預處理-一級反滲透-加葯機(PH調節)-中間水箱-二級反滲透-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-0.2或0.5μm精密過濾器-用水對象
3、預處理-反滲透-中間水箱-水泵-EDI裝置-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-0.2或0.5μm精密過濾器-用水對象
離子交換設備應用領域:
1)水處理-離子交換設備
2) 食品工業
3) 制葯行業
4) 合成化學和石油化學工業
5) 環境保護
10. 離子交換設備的工程公司提供
去離子水原理:
去離子水:就是將水通過陽離子交換樹脂(常用的為苯乙烯型強酸性陽離子交換樹脂),則水中的陽離子被樹脂所吸收,樹脂上的陽離子H+被置換到水中,並和水中的陽離子組成相應的無機酸;含此種無機酸的水再通過陰離子交換樹脂(常用的為苯乙烯型強鹼性陰離子)OH-被置換到水中,並和水中的H+結合成水,此即去離子水。去離子水在現代工業中有著非常廣泛的用途,使用去離子水,是我國很多行業提高產品質量的,趕超世界先進水平的重要手段之一。 由於去離子水中的離子數可以被人為的控制,從而,使它的電阻率、溶解度、腐蝕性、病毒細菌等物理、化學及病理等指標均得到良好的控制。在工業生產及實驗室的實驗中,如果涉及到使用水的工藝都被使用了去離子水,那麼,許多參數會更接近設計或理想數據,產品質量將變得易於控制。
去離子水是通過陰、陽離子交換樹脂對水中的各種陰、陽離子進行置換的一種傳統水處理工藝,陰、陽離子交換樹脂按不同比例進行搭配可組成離子交換陽床系統,離子交換陰床系統及離子交換混床(復床)系統,而混床(復床)系統又通常是用在反滲透等水處理工藝之後用來製取超純水,高純水的終端工藝,他是用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。其出水電導率可低於1uS/cm以下,出水電阻率達到1MΩ.cm以上,根據不同的水質及使用要求,出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。被廣泛應用在電子、電力超純水,化工,電鍍超純水,鍋爐補給水及醫葯用超純水等工業超純水,高純水的制備上。 採用陰床,陽床,混床
去離子超純水處理設備採用反滲透主機加兩級混床
去離子超純水處理設備 離子交換樹脂的工作原理 採用離子交換方法,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。 離子交換陰樹脂 離子交換陽樹脂 離子交換拋光樹脂 離子交換柱 離子交換樹脂的預處理
陽離子交換樹脂的預處理
先用清水對樹脂進行沖洗,然後用4~5%的HCl和NaOH在交換柱中依次交替浸泡2~4小時,在酸鹼之間用大量清水淋洗至出水接近中性,如此重復2~3次,每次酸鹼用量為樹脂體積的2倍。最後一次處理應用4~5%的HCl溶液進行,放盡酸液,用清水淋洗至中性即可待用。
陰離子交換樹脂的預處理
先用清水對樹脂進行沖洗,然後用4 ~5%的NaOH和HCl在交換柱中依次交替浸泡2 ~4小時,在鹼酸之間用大量清水淋洗至出水接近中性,如此重復2~3次,每次酸鹼用量為樹脂體積的2倍。最後一次處理應用4~5%的NaOH溶液進行,用放盡鹼液,用清水淋洗至中性即可待用。
碳鋼襯膠陽床+陰床+混床
離子交換超純水處理設備反滲透+1級混床
離子交換超純水小型反滲透+兩級混床
去離子交換超純水設備 離子交換樹脂再生工藝 離子交換樹脂在使用一段時間後,吸附的雜質接近飽和狀態,就要進行再生處理,使之恢復原來的組成和性能。國內樹脂的再生常用化學葯劑酸鹼法使失效的樹脂恢復交換能力,酸的使用通常採用HCl或H2SO4,調配濃度為3-5%左右;鹼的使用一般採用NaOH,調配濃度為3-5%左右。
一、去離子水設備反洗分層:
反洗流速10米/時,反洗時間15分鍾,以沉降後陽,陰樹脂層界面是否清晰判別分層效果。
二、進再生液:
用20分鍾左右的時間泵完所需的再生液,浸泡2-3個小時後採用正洗的方法,陰樹脂沖洗至出水鹼度PH=8-9左右,陽樹脂沖洗至出水酸度PH=5-6左右。
三混合:
從底部進入氮氣(也可用壓縮空氣,真空抽氣等)進行混合,進氣壓0.1~0.15MPa,進氣量2.5~3.0米3/(米2·分),混合時間一般為5~10分種,以柱內樹脂充分混合為終點。 有機玻璃柱超純水
離子交換柱設備(4噸)有機玻璃柱超純水
離子交換柱設備(0.5噸)有機玻璃柱超純水
離子交換柱設備(1噸) 離子交換樹脂超純水制備工藝的特點及應用領域 離子交換設備是傳統的去離子水設備,它的產水水質穩定,造價相對較低。在以往的電廠鍋爐補給水都是採用陽床+陰床+混床處理工藝。
隨著反滲透、EDI等工藝的發展,離子交換設備操作復雜,不容易實現自動化,浪費酸鹼,運行成本高等缺點更加突出,更多的應用於反滲透的深度處理。
小型的去離子水設備常採用有機玻璃交換柱,有利於觀察樹脂運行情況。如混合離子交換器再生分層是否充分,陽離子是否「中毒」等,樹脂損耗情況等。
大型的去離子水設備則採用碳鋼內襯環氧樹脂或襯膠,中間預留可視裝置,以便於離子再生時在線觀測再生液水位狀況。
1、工業超純水處理工藝,是目前工業用超純水的制備上應用最多的一種工藝之一。
2、食品工業離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。
3、制葯工業去離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。
4、合成化學和石油化學工業在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。
5、電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。
6、濕法冶金及其他離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
去離子水的處理步驟
從自來水到去離子水一般要經過幾步處理 :
1、先通過石英砂過濾顆粒較粗的雜質
2、然後高壓通過反滲透膜
3、最後一般還要經過一步紫外殺菌以去除水中的微生物
4、假如此時電阻率還沒有達到要求的話,可以再進行一次離子交換過程最高電阻率可達到18兆。
相對而言,蒸餾水只是先氣化再冷凝,其純度如電導率一般不如純度高的去離子水,半導體工業中用的大多數是高純度的去離子水設備。
離子交換設備工藝
1、預處理-反滲透-水箱-陽床-陰床-混合床-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-精製混床-精密過濾器-用水對象
2、預處理-一級反滲透-加葯機(PH調節)-中間水箱-二級反滲透-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-0.2或0.5μm精密過濾器-用水對象
3、預處理-反滲透-中間水箱-水泵-EDI裝置-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-0.2或0.5μm精密過濾器-用水對象
4、預處理-反滲透-中間水箱-水泵-EDI裝置-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-精製混床-0.2或0.5μm精密過濾器-用水對象為滿足用戶需要,達到符合標準的水質,盡可能地減少各級的污染,在工藝設計上,取達國家自來水標準的水為源水,再設有介質過濾器,活性碳過濾器,精密過濾器等預處理系統、RO反滲透主機系統、離子交換混床系統等。