離子交換純水器原理
1.半透膜的選擇透過性
2.防止氣泡依附在交換樹脂上影響離子的交換
3.清理交換樹脂上有可能堵塞離子通過的雜質,洗至中性保證飲用的安全
『貳』 離子交換器參數的結構原理是什麼
一、離子交換器原理
離子交換法是用離子交換劑上的離子和流體中離子進行交換的方法。流體的離子交換除鹽就是順序用H型陽離子交換樹脂將流體中各種陽離子交換成H+,用
OH型陰離子交換樹脂將流體中各種陰離子交換成OH-,進入水中的H+和OH-離子組成水分子H2O;或者讓流體經過陽陰混合離子交換樹脂層,流體中陽、陰離子幾乎同時被H+和OH-離子所取代。這樣,當流體經過離子交換處理後,就可除盡(吸附)流體中各種的無機鹽類,交換樹脂吸附離子量飽合後,通過酸、鹼、鹽等葯劑進行恢復再生,因而廣泛應用於各種工業及民用領域。
二、離子交換器分類
1. 三塔式流動床:裝填強酸性陽樹脂,用於硬水軟化或純水制備,工業無碘鹽再生。
2. 軟化器:裝填強酸性陽樹脂,用於硬水軟化或純水制備、濕法冶金,製糖、制葯及味精行業,工業無碘鹽再生。
3.陽離子交換器:裝填強酸或弱酸性陽樹脂,用於純水或物料脫鹽、脫鹼、廢水處理、貴金屬回收及生物提純。
4.陰離子交換器:裝填強鹼或弱鹼性陰樹脂,用於純水或物料脫鹽、抗生素分離、放射元素提煉及生化品分離。
5.混合離子交換器:裝填強鹼性陽樹脂與強鹼性陰樹脂,按1:2比例均衡混合,用於制備高純水或超純水。
6.拋光床交換器:裝填非再生型電子級混床樹脂,適用於混床後超純水二次制水,電阻率≥18.2MΩ絕對純水。
三、主要技術參數
工作壓力:0.05MPa~0.6MPa;
工作溫度:5℃~40℃(特殊溫度可定做);
單機流量:0.5m3/h~200m3/h;
過濾速度:10m3/h~55m3/h;
產品規格:Φ150~Φ2500×H2000~6000mm;
再生方式:順流、逆流、同時再生;
再生流速:4-25m/hr;
再生劑濃度:4-6%;
再生劑用量:2-4倍的樹脂體積;
再生清冼:產品水沖洗呈中性結束;
操作方式:手動或自動閥門控制;
交換器材質:FRP、304、316L、Q235襯膠或塗環氧。
『叄』 離子交換器的工作原理
工作原理就是離子的交換。
運行時:陽樹脂(H-R)+(M+)-->:(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)-->:(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子,X-為陰離子。
再生過程為其逆過程。
離子交換器的失效控制
離子交換除鹽水處理最簡單的流程為 陽床-陰床 組成的一級復床除鹽系統。有的一級復床除鹽系統採用單元制,即每套一級復床除鹽系統包括 陽床、(除碳器)、陰床各一台,在離子交換除鹽運行過程中,無論是陽床還是陰床先失效,都是同時再生;還有的一級復床除鹽系統採用母管制,即陽床與陽床或陰床與陰床是並聯運行的,哪一台交換器失效就再生哪一台。
1 檢測和控制原理
強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為:Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+. ;由此可知,水中金屬離子Na+被吸附的能力最弱,所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移,H+.最後被其他陽離子置換下來,當保護層穿透時,首先泄漏的是最下層的Na+;因此監督陽離子交換器失效是以漏鈉為標準的;其反應方程為(A代表金屬陽離子,R為樹脂基團):
An+ +nRH=RnA+n H+
HCO3- + H+ =H2O+CO2↑
強鹼性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為:SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知,HSiO3-的吸附能力最弱,所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移,OH-.被其他陰離子置換下來,當保護層穿透時,首先泄漏的是最下層的HSiO3-;因此監督陰離子交換器失效是以漏硅為標準的;其反應方程為(B代表酸根陰離子,R為樹脂基團):
Bm- +mROH=RmB+mOH-
2 控制點和控制方法
由於母管制系統包含了單元制系統,而且它具有能充分使用樹脂、提高交換器的出水能力、降低酸鹼消耗等優點,我們在研究中主要討論以這種結構為基礎的離子交換除鹽水處理系統。
以成都生物製品研究所蛋白分離車間純水站為例,該系統為母管制水處理系統,系統的結構為:砂濾-活性炭過濾-粗濾-陽床- 一陰-二陰-混床-精濾-純水罐,系統產水能力為5 t/h,在系統的失效控制研究中,我們提出單元失效控制概念,也就是充分利用了母管制制水系統的優點對系統進行失效控制。
(1)RO對各有機溶質的去除率大於NF膜。(2)不同有機溶質的去除率不相同,有的甚至相差很大(例如,RO和NF膜對乙酸的吸光度去除率分別為95.34%、81.45%,而對苯胺的吸光度去除率則分別為61.50%、46.82%)。
3 出水水質
原水經一級復床除鹽後,電導率(25℃)低於10μS/cm,水中硅含量低於100μg/L。
『肆』 純水系統 原理
純水系統一般指通過各種水處理工藝和水質監測系統來到達到純化水的目的的一類裝置。天然水中常見雜質包括可溶性無機物、有機物、顆粒物、微生物、可溶性氣體等。超純水機就是要盡可能徹底地去處這些雜質。
目前常用凈化水質的工藝方法有蒸餾法、反滲透法、離子交換法、過濾法、吸附法、紫外氧化法等。超純水機一般可以將水的純化過程大致分為4大步,預處理(初級凈化)、反滲透(生產出純水),離子交換(可生產出18.2MΩ.cm超純水)和終端處理(生產出符合特殊要求的超純水)。
預處理
由於預處理後的水將通過反滲透進行再一步的凈化,所以一定要盡量去除對反滲透膜有影響的雜質;主要包括大顆粒物質、余氯以及鈣離子鎂離子。
為很好的解決這一問題,設計精密過濾器、活性碳吸附過濾器以及軟化樹脂針對性地去除水中大顆粒物質、余氯以及鈣離子鎂離子達到最佳的預處理效果。
反滲透
反滲透是使用一個高壓泵對高濃度溶液提供比滲透壓差大的壓力,水分子將被迫通過半透膜到低濃度的一邊,反滲透可以濾除90%-99%的包括無機離子在內的絕大多數污染物,因為它出眾的純化效率,反滲透是水純化系統的一個非常有效的技術,因為反滲透能去除大部分的污物。
離子交換
離子交換即是水中的正離子與離子交換樹脂中的H+ 離子交換,水中的負離子與離子交換樹脂上的OH-離子交換,從而達到純化水的目的。通過離子交換去除離子,理論上幾乎能除去所有的離子物質,在25℃時,出水電阻率達到18.2MΩ。cm。經離子交換出水水質的高低主要取決於離子交換樹脂的質量和交換柱內水與樹脂的交換效率。
終端處理
主要根據客戶的特殊要求生產出超低有機型、無菌型、無熱源型等的超純水。針對不同要求有多種處理方式,如超濾過濾法用於去除熱源,雙波長紫外氧化法用於降低水中總有機碳(TOC),微濾去除細菌等。
超濾(UF)薄膜則是一個分子篩,它以尺寸為基準,讓溶液通過極細微的濾膜,以達到分離溶液中不同大小分子的目的,可將超純水中的熱源含量降至0.001EU/ml以下。雙波長紫外氧化法可利用光氧化有機化合物,將超純水中的總有機碳濃度降低至5ppb以下。
『伍』 混合離子交換器的工作原理
陰、陽離子交換(混合床)是用於初級純水的進一步精製,一般設置於陰、陽離子交換器之後,也可設置在電滲析或反滲透後串聯後使用,當進水口水質在一般含鹽量下,出水量可降至0.1毫克/升以下,含硅根≤0.05毫克/升,導電度≤1微姆/厘米。處理後的高純水可供高壓鍋爐、電子、醫葯、造紙化工等工業部門應用。
● 工作原理 混合床離子交換法,就是把陰、陽離子交換樹脂放置在同一個交換器中,在運行前將它們均勻混合,所以可看著是由無數陰、陽交換樹脂交錯排列的多級式復床,水中所含鹽類的陰、陽離子通過該項交換器,則被樹脂交換,而得到高度純水。 在混合床中,由於陰、陽樹脂是相互混勻的,所以其陰、陽離子交換反應幾乎同時進行,或者說,水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯進行的,經H型交換所產生的H+和經過OH型交換所產生的OH-都不能積累起來,基本上消除反離子的影響,交換進行得比較徹底。 由於進入混合床的初級純水質較好,交換器的負載較輕,樹脂的交換能力很長時間才被子耗竭。 本混合床採用體內再生法,再生時首先利用兩種樹脂的比重不同,用反洗使用權陰、陽離子交換樹脂完全分離,陽樹脂沉積在下,陰樹脂浮在上面,然後陽樹脂用鹽酸(或硫酸)再生,陰樹脂用燒鹼再生。
『陸』 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
『柒』 純水和超純水的區別及純水儀的工作原理
純水:
純水指的是不含雜質的H2O,純水主要是使用反滲透進行過濾,從而達到純水的要求,純水的水質清澈,沒有任何的雜質,能夠有效的避免細菌的入侵,能夠安全、有效的為人體補充水分,有促進新陳代謝的作用。
超純水:
超純水指的是水中的離子幾乎完全去除,又將水中不離解的膠體物質、氣體及有機物均去除至很低程度的水。需要經過預處理、反滲透、EDI、樹脂、殺菌器等多層工藝才能夠製成,超純水的電阻率能夠達到18兆歐·CM,最高能夠達到18.25兆歐·CM。
有什麼區別?
1.製造工藝不同:
純水一般是使用反滲透或者蒸餾等方式即可製得。
超純水一般需要經過預處理、反滲透、EDI、樹脂、殺菌器等多層工藝才能夠製成。
2.用途不同:
純水一般用於化工、冶金、宇航、電力、電子工業、生物、化學等領域。
超純水的應用非常廣泛,一般應用於生產顯示器、硬碟、CD-ROM等用水,極端超純水用終端精處理混床、化驗、生物、制葯、石油、化工、鋼鐵、玻璃等領域。
3.電導率不同:
純水電導率在 2-10us/cm 之間。
超純水的電導率為 0.056us/cm。
4.水中雜質指標不同:
純水的雜質含量為ppm級別的,ppm就是百萬分率或百萬分之幾。
而超純水一般除了水分子之外,幾乎沒有雜質,也沒有細菌、病毒等物質,也沒有人體所需要的礦物質,所以一般用於工業。
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『捌』 離子交換設備的工作原理
離子交換來系統是通過陰陽離源子樹脂對水中的陰陽離子進行置換的處理工藝,離子交換設備中的陰陽離子交換樹脂按照不同的比例進行搭配,組成離子交換陽床系統、離子交換陰床系統和離子混床系統三種。混床系統是在反滲透處理工藝後用來製取超純水。離子交換設備採用離子交換方法,把水中的陰陽離子清除,用氯化鈉代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應方程式如下:
陽離子交換樹脂:R—H+Na+ R—Na+H+
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為:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
從而看出,水中的氯化鈉已分別被樹脂上的氫離子和氫氧根離子所取代,生成水,達到清除水中鹽的作用。
『玖』 離子交換法凈化水的原理
1、比如粒子交換柱上是—OH,那你流過含H+的水,陰粒子就被—OH換了下來.水量就增專加了點..其他粒子屬吸收方法類似...
2、混合離子主其實是吸收非離子雜質
3、含雜質的水導電率高,因為純水是絕緣的,含雜質越多導電性能越好...因為有可移動的離子了
4、這些反應是可逆反應
『拾』 離子交換樹脂純水原理
過陽離子後可以使水質變為酸性,除去水中的硅、碳酸等,而且酸性水有利於陰離內子樹脂,混合離子容相當於很多個陰陽樹脂,離子交換產生的H+和OH-離子很容易就結合為水分子,水中電解的離子幾乎就沒有了,出水純度可以達到10兆歐,這個才是相對意義上的純水。