陰離子交換ag1x4

Ⅶ 離子交換柱從實驗室到生產如何放大

首先應該選用高通量抄的介質襲 比如Sepharose Fast Flow 線性流速可達300cm/h

當實驗室探索完成後，應考慮優化洗脫方案，將線性梯度洗脫優化為一步式洗脫，減少分離時間和緩沖液消耗。

為了保持實驗室探索時的峰型和出峰位置，可保持柱床的高度不變，加大柱床的橫截面積，這樣可以增加填料加大吸附量，加快速度，而且洗脫後峰型和出峰位置幾乎保持不變。

放大生產的核心在於保證高流速，高容量，高回收率。需要在實驗室探索階段更多的考慮到這些因素，而非追求其他的結果。

Ⅷ 水處理的排污標准

GB18918-2002是《城鎮污水處理廠污染物排放標准》，而GB8978-1996是《污水綜合排放標准》，兩者是不同的概念，兩者都有各自的針對對象，兩者是不可以混用的。
《污水綜合排放標准》最新的標准國家還沒有出台，國家污水綜合排放標准用的還是GB8978-1996。
納米晶技術是派斯軟水機獨有的水軟化技術，根據中立的實驗室檢測，除垢率達99.6%，達到完美的軟化水的效果，比以前所知的任何一種類型的軟水機效果都要優異。同時也是在無化學添加成分的情況下，被證明非常有效的軟水機。 納米晶的技術原理是TAC（Template Assisted Crys-tallization）技術，即離子晶體化，利用納米晶聚合球體表面晶核產生的高能量把水中的鈣、鎂、碳酸氫根等離子打包成納米級的晶體，當這種晶體長到2納米左右時自動脫落到水中，水中沒有了鈣、鎂、碳酸氫根離子也就不會在有水垢產生。 沉澱物過濾法的目的是將水源內之懸浮顆粒物質或膠體物質清除乾凈。這些顆粒物質如果沒有清除，會對透析用水其它精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的凈水法，所以這個步驟常用在水純化的初步處理，或有必要時，在管路中也會多加入幾個濾器（filter）以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多，例如網狀濾器，沙狀濾器（如石英沙等）或膜狀濾器等。只要顆粒大小大於這些孔洞之大小，就會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子，就無法阻攔下來。如果濾器太久沒有更換或清洗，堆積在濾器上的顆粒物質會愈來愈多，則水流量及水壓會逐漸減少。人們就是利用入水壓與出水壓差來判斷濾器被阻塞的程度。因此濾器要定時逆沖以排除堆積其上的雜質，同時也要在固定時間內更換濾器。
沉澱物過濾法還有一個問題值得注意，因為顆粒物質不斷被阻攔而堆積下來，這些物質 面或許有細菌在此繁殖，並釋放毒性物質通過濾器，造成熱原反應，所以要經常更換濾器，原則上進水與出水的壓力落差升高達到原先的五倍時，就需要換掉濾器。 硬水的軟化需使用離子交換法，它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子，以此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。其軟化的反應式如下：
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示離子交換樹脂，這些離子交換樹脂結合了Ca2+及Mg2+之後，將原本含在其內的Na+離子釋放出來。
樹脂基質（resin matrix）內藏氯化鈉，在硬水軟化的過程中，鈉離子會逐漸被使用耗盡，則交換樹脂的軟化效果也會逐漸降低，這時需要作還原（regeneration）的工作，也就是每隔固定時間加入特定濃度的鹽水，一般是10%，其反應方式如下：
Ca-EX2+2Na+（濃鹽水）→2Na-EX+Ca2+
Mg-EX2+2Na+（濃鹽水）→2Na-EX+Mg2+
如果水處理的過程中沒有陽離子的軟化，不只是逆滲透膜上會有鈣鎂體的沉積以致降低功效甚至破壞逆滲透膜，同時病人也容易得到硬水癥候群。硬水軟化器也會引起細菌繁殖的問題，所以設備上需要有逆沖的功能，一段時間後就要逆沖一次以防止太多雜質吸附其上。另一個值得注意問題的是高血鈉症，因為透析用水的軟化與再還原過程是*計時器來控制，正常情況還原作用大多發生在半夜，這是*閥門在控制，如果發生故障，大量鹽水就會涌進水源，進而造成病人的高血鈉症。全自動鈉離子交換器採用離子交換原理，去除水中的鈣、鎂等結垢離子。當含有硬度離子的原水通過交換器內樹脂層時，水中的鈣、鎂離子便與樹脂吸附的 鈉離子發生置換，樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進入水中，這樣從交換器內流出的水就是去掉了硬度的軟化水。
活性炭是由木頭，殘木屑，水果核，椰子殼，煤炭或石油底渣等物質在高溫下乾餾炭化而成，製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其它分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性炭的表面呈顆粒狀，內部是多孔的，孔內有許多約1Onm~lA大小的毛細管，1g的活性炭內部表面積高達700-1400m2，而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性炭清除有機物能力的因素有活性炭本身的面積，孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性（Polarity），它主要*物理的吸附能力來排除雜物，當吸附能力達飽合之後，吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質，所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。
這種活性炭濾器如果吸附能力明顯下降，必須更新。測定進水及出水的TOC濃度差（或細菌數量差）是考量更換活性炭的依據之一。有些逆滲透膜對氯的耐受性不佳，所以在逆滲透之前要有活性碳的處理，使氯能夠有效的被活性炭吸附，但是活性碳上的孔洞吸附的細菌容易繁殖滋長，同時對於分子較大有機物的清除，活性炭的功效有限，所以必須*逆滲透膜在後面補強。 去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除，與硬水軟化器一樣，也是利用離子交換樹脂的原理。在這 使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子（H+）來交換陽離子；而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子（OH-）來交換陰離子，氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水，其反應方程式如下：
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表陽離子，x表電價數，M+x陽離子與陽離子樹脂上H-Re的氫離子交換，A-z則表陰離子，z表電價數，A-z與陰離子交換樹脂結合後，釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子結合後即成中性的水。
這些樹脂之吸附能力耗盡之後也需要再還原，陽離子交換樹脂需要強酸來還原；相反的，陰離子則需要強鹼來還原。陽離子交換樹脂對各種陽離子的吸附力有所差異，它們的強弱程度及相對關系如下：
Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Ni2+>Cd2+>CU2+>Co2+>Zn2+>Mg2+>Ag1+>Cs1+>K1+>NH41+>Na1+>H1+
陰離子交換樹脂與各陰離子的親合力強度如下：
S02-4+>I->NO3->NO2->Cl->HCO3->OH->F-
如果陰離子交換樹脂消耗殆盡而沒有還原，則吸附力最弱的氟就會逐漸出現在透析用水中，造成軟骨病，骨質疏鬆症及其它骨病變；如果陽離子交換樹脂消耗盡了，氫離子也會出現在透析用水之中，造成水質酸性的增加，所以去離子功能是否有效，需要時常監視。一般是*水質的電阻系數（resistivity）或傳導度（conctivity）來判斷。去離子法所使用的離子交換樹脂同樣也會造成細菌的繁殖引起菌血症，這是值得注意的一點。 反滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物，有機物，細菌，熱原及其它顆粒等，是透析用水之處理中最重要的一環。要了解反滲透原理之前，要先解釋滲透（osmosis）的觀念。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液，其中溶質不能透過半透膜，則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方，直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前，可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力，則前述之水分子移動狀態會暫時停止，此時所需的壓力叫作 滲透壓 (osmotic pressure)，如果施加的力量大於滲透壓時，則水份的移動會反方向而行，也就是從高濃度的一側流向低濃度的一側，這種現象就叫作反滲透。反滲透的純化效果可以達到離子的層面，對於單價離子（monovalentions）的排除率（rejectionrate）可達90%-98%，而雙價離子（divalent ions）可達95%-99%左右（可以防止分子量大於200道爾敦的物質通過）。
反滲透水處理常用的半透膜材質有纖維質膜（cellulosic），芳香族聚醞胺類（aromatic polyamides），polyimide或polyfuranes等，至於它的結構形狀有螺旋型（spiral wound），空心纖維型（hollow fiber）及管狀型（tubular）等。至於這些材質中纖維素膜的優點是耐氯性高，但在鹼性的條件下（pH ≥8.0）或細菌存在的狀況下，使用壽命會縮短。polyamide的缺點是對氯及氯氨之耐受性差。
如果反滲透前沒有作好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積，例如鈣，鎂，鐵等離子，造成反滲透功能的下降；有些膜（如polyamide）容易被氯與氯氨所破壞，因此在反滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。反滲透雖然價錢較高，因為一般反滲透膜的孔徑約在l0A以下，它可以排除細菌，病毒及熱原甚至各種溶解性離子等，所以在准備血液透析析釋用水最好准備這一道步驟。
反滲透系統的調試工作顯得尤為重要。我們可以從以下幾個方面來掌握： 運行條件 運行前准備 試車運行 分離流程
反滲透膜分離工藝設計中常見的流程有如下幾種：
①一級一段法這種方式是料液進入膜組件後，濃縮液和產水被連續引出，這種方式水的回收率不高，工業應用較少。另一種形式是一級一段循環式工藝，它是將濃水一部分返回料液槽，這樣濃溶液的濃度不斷提高，因此產水量大，但產水水質下降。
②一級多段法當用反滲透作為濃縮過程時，一次濃縮達不到要求時，可以採用這種多步式方式，這種方式濃縮液體體積可減少而濃度提高，產水量相應加大。
③兩級一段法當海水除鹽率要求把NaCl從35000 mg/L降至500mg/L時，則要求除鹽率高達98.6%如一級達不到時，可分為兩步進行。即第一步先除去NaCl 90%，而第二步再從第一步出水中去除NaCl 89%，即可達到要求。如果膜的除鹽率低，而水的滲透性又高時，採用兩步法比較經濟，同時在低壓低濃度下運行時，可提高膜的使用壽命。
④多級反滲透流程在此流程中，將第一級濃縮液作為第二級的供料液，而第二級濃縮液再作為下一級的供料液，此時由於各級透過水都向體外直接排出，所以隨著級數增加水的回收率上升，濃縮液體體積減少濃度上升。為了保證液體的一定流速，同時控制濃差極化，膜組件數目應逐漸減少。 它的殺菌機理是破壞細菌核酸的生命遺傳物質，使其無法繁殖，其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基變成雙合體（dimer）。一般是使用低壓水銀放電燈（殺菌燈）的人工253.7nm波長的紫外線能量。紫外線殺菌燈的原理與日光燈相同，只是燈管內部不塗螢光物質，燈管的材質是採用紫外線穿透率高的石英玻璃。一般紫外線裝置依用途分照射型，浸泡型及流水型。
在血液透析稀釋用水所使用的紫外線是安放在儲水槽到透析機器之間的管路上，也就是所有的透析用水在使用之前都要接受一次紫外線的照射，以達到徹底殺菌的效果。對紫外線的感受性最大的是綠膿菌、大腸菌；相反的，耐受性較大的則是枯草菌芽胞體。因為紫外線消毒法安全，經濟，對菌種的選擇性少，水質也不會改變，所以已廣泛使用這種方法，例如船上的飲用水就常使用這種消毒法。水中的依哥拉菌、巴斯拉菌、沙門氏菌等等全殺光，能潛入水中心360度殺菌，功效等於水面殺菌燈的三倍。能消除水中祿藻，效果顯著，使用方便，紫外線殺菌燈適用於：各種大小漁場過濾，水處理，大小型水池，游泳場、溫泉。殺菌效率可達99%－99.99%。
紫外線水處理技術--殺菌
紫外線殺菌主要是利用254納米波長的紫外線光。此波長的紫外線光，即使是在微量的紫外線投射劑量下，也可以破壞一個細胞的生命核心——DNA，因此阻止細胞再生，喪失再生能力使細菌變得無害，從而達到滅菌的效果。象所有其它紫外線應用技術一樣，這種系統的規模取決於紫外線的強度（照射器的強度和功率）和接觸時間（水、液體、或空氣暴露在紫外線下的時間長短）。
紫外線水處理技術--消除臭氧
在工業生產中，臭氧常被用於消毒和凈化水體。但是，由於臭氧有極強的氧化能力，水中剩餘的臭氧如果不被去除會有可能對下一流程有所影響，因此，通常臭氧處理過的水在進入主要的工藝流程之前必須將水中剩餘臭氧去除掉。254納米波長的紫外線對於破壞剩餘臭氧非常有效，它可以把臭氧分解成氧氣。盡管不同的系統所需要的規模不同，但通常來講，一個典型的臭氧消除系統所需的紫外線放射量是一個傳統的滅菌消毒系統的三倍左右。
紫外線水處理技術--降低總有機碳量
在很多高技術和實驗室裝置中，有機物會妨礙高純度水的生產。有很多方法可以把有機物從水中清除掉，較常用的方法包括使用活性炭和反滲透。波長較短的紫外線（185納米）也可以有效地降低總有機碳量。波長較短的紫外線具有更多的能量，因此能夠分解有機物。紫外線氧化有機的反應過程雖然非常復雜，紫外線水處理技術其主要原理是通過產生氧化能力很強的自由氫氧，將有機物氧化成水和二氧化碳。和臭氧清除系統一樣，這種降解有機碳的紫外線系統的紫外線放射量是傳統消毒系統的三到四倍。
紫外線水處理技術--降解余氯在市政水處理和供水系統， 加氯消毒是非常必要的。但在工業生產過程中，為了避免對產品產生不良影響，去除水中的余氯卻經常是必要的前處理。消除余氯的基該方法有活性炭床和化學處理。活性碳水處理的缺點在於它需要不斷再生，而且經常遇到細菌滋生的問題。185納米和254納米波長的紫外線都被證實可以有效地破壞余氯和氯氨的化學鍵。雖然需要巨大的紫外線能量才能發揮作用，但紫外線水處理技術的優點在於此方法不需向水中添加任何葯物，不需要儲存化學物質，容易維修，而且同時還有殺菌和去除有機物的作用。
特點：
1、脈沖紫外殺菌方式，寬光譜能量強，杜絕微生物的光復活現象
2、採用全不銹鋼外殼，使用壽命長
3、燈管可採用手動清洗或自動機械清洗方式
4、全自動控制系統，智能化操作 波長從 200 到 300nm 的紫外線有殺菌作用。 UVC 輻射有很強的殺菌力。它被 DNA 吸收並對其結構進行破壞，從而去除活細胞的活性。微生物如病毒，細菌，酵母菌，真菌被紫外燈在幾秒鍾之內變得無害。只要輻射強度足夠高，紫外線殺菌是一種可靠和環保的方法，因為無需任何化學添加劑。此外，微生物無法對紫外線產生抗體。
在用紫外線殺菌時，可以使用發射波長為 254 nm 的單色譜低壓汞燈 ，或是發射寬頻光譜覆蓋從 200 到 300 nm 的整個范圍的中壓汞燈，也可以使用只發射波長為 222 nm 的準分子燈。
世紀源紫外燈進行水處理的優點：
對味道和氣味沒有影響；
無需添加化學物質；
無環境污染；
輻射時間短；
對耐氯的病原體有效；
操作簡便；
工藝的維護需求小；
運行成本極低。 生物化學水處理方法利用自然界存生的各種細菌微生物，將廢水中有機物分解轉化成無害物質，使廢水得以凈化。生物化學水處理方法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地處理系統、厭氧生物水處理方法。
生物化學水處理法的流程：
原水→格柵→調節池→接觸氧化池→沉澱地→過濾→消毒→出水。
1、活性污泥水處理方法
（1）純氧曝氣法。最早是在1968 年由美國建成第一個純氧曝氣的污水處理廠。由於製造氧氣的成本不斷下降, 純氧曝氣法得到廣泛應用。
（2）深水曝氣法。增加曝氣池的深度可以增加池水的壓力, 從而使水中氧的溶解度提高, 氧的溶解速度也相 應增快, 因此, 深水曝氣池水中的溶解氧要比普通曝氣 池的高, 一般是將池深由原來的4 m 增加到10 m 左右。
（3）射流曝氣法。污水和污泥組成的混合液通過射流器, 由於高速射流而產生負壓, 從而有大量的空氣吸入,空氣與混合液進行充分接觸, 提高了污水的吸氧率, 從而使處理的污水效率得到提高。
（4）投加化學混凝劑及活性炭法。在活性污泥法的曝氣池中投加化學混凝劑及活性炭, 這樣相當於在進行生化處理的同時進行物化處理。活性炭又可作為微生物的載體並有協助固體沉降的作用, BOD 及COD 的去除率提高, 使水質凈化。（5）生物接觸氧化法。這是兼有活性污泥法和生物過濾法特點的一種新型污水處理方法, 以接觸氧化池代替一般的曝氣池, 以接觸沉澱池代替常用的沉澱池。
（6）管道化曝氣。此法是使污水在壓力管道內進行活性污泥曝氣, 同時進行較長距離的輸送。由於設備少,投資費用和操作費用均可降低。
曝氣：即排流式曝氣，使用曝氣風機將壓縮空氣不斷地鼓入廢水中，保證水中有一定的溶解氧，以維持微生物的生命活動，分解水中有機物，以達到水處理的凈化效果。
2、生物膜水處理方法
(1）生物濾池：使廢水流過生長在濾料表面的生物膜，通過兩面間的物質交換及生化作用，使廢水中有機物降解，達到水處理的凈化目的。
(2）生物轉盤：由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成，不斷旋轉的圓盤面上生長一層生物膜，以達到水處理凈化效果。 生物接觸氧化：供微生物棲附的填料全部浸於廢水中，並採用機械設備向廢水中充入空氣，使廢水中有機物降解，以凈化廢水。 3、土地處理系統 (1）土地滲濾：利用土壤膜中的微生物和植物根系對污染物的凈化能力來進行生活污水處理，同時利用污水中的水、肥來促進農作物、牧草、樹木生長。
(2）污水灌溉：這種水處理方法主要目的為灌溉，以充分利用凈化後的污水。
4、厭氧生物水處理方法：利用厭氧微生物分解污水中有機物，達到水處理凈化目的，同時產生甲烷氣、CO2等氣體。 如果所取水樣內混有較多的微粒雜質，則在四氯化碳萃取後，水和有機溶劑分層處不會出現明顯的分液層，但仍可用乾的濾紙過濾，因為干濾紙會很快吸干混雜層中的水珠，而使四氯化碳通過濾紙時並不影響測試結果。四氯化碳蒸汽對人體有毒害，在操作時應盡量避免吸入，蒸發烘乾時必須在通風櫥內進行。

Ⅸ 離子交換膜的特點是什麼

1）離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜回。2）離子交換膜答按功能及結構的不同，可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩性交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合物膜五種類型。3）離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性能的重要指標。陽離子在陽膜中透過性次序為： Li+＞Na+＞NH4+＞K+＞Rb+＞Cs+＞Ag+＞ Tl+＞Mg2+＞Zn2+＞Co2+＞Cd2+＞ Ni2+＞Ca2+＞Sr2+＞Pb2+＞Ba2+ 陰離子在陰膜中透過性次序為： F-＞CH3COO-＞HCOO-＞Cl-＞SCN-＞Br-＞ CrO4-＞NO3-＞I-＞(COO)2-(草酸根)＞SO42-4）離子交換膜可裝配成電滲析器而用於苦鹹水的淡化和鹽溶液的濃縮。