5th離子交換系統

㈠ 什麼是離子交換系統

離子交換器是利用陰、陽離子交換樹脂的交換吸附性能，去除水中的各種陰、陽離內子，達到脫鹽容的目的。離子交換器按單台設備分類有陽床、陰床、混床，在水處理應用中，以多種組合形式組成多種除鹽系統，以達到設計要求。離子交換器是制備高純水的必備設備，廣泛應用於醫葯、化工、電子、電鍍、鍋爐等領域，與反滲透、電滲析組合處理後的水質電阻率可達到1～18M .CM。電除離子系統（EDI） EDI（Electrodeionization）技術將電滲析技術和離子交換技術有機地結合在一起，可有效地去除水中微量的電解質離子雜質，連續24小時製取高品質純水，具有安裝簡單、作維護方便、無需酸鹼再生、不污染環境等優點。 工作原理EDI膜堆是由夾在兩個電極之間一定對數的單元組成。在每個單元內有兩類不同的室：待除鹽的淡水室和收集所除去雜質離子的濃水室。淡水室中用混勻的陽、陰離子交換樹脂填滿，這些樹脂位於兩個膜之間：只允許陽離子透過的陽離子交換膜及只允許陰離子透過的陰離子交換膜。
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151、 什麼叫離子交換樹脂?
答：離子交換樹脂是人工合成的，具有高分子聚合物骨架和活性基團的物質，因外形呈樹脂狀，故常稱為離子交換樹脂。
163、在水處理實際應用中，離子交換樹脂選擇順序如何?有什麼規律?
答：陽離子交換樹脂在稀溶液中的的選擇性順序如下：Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+
這可歸納為①離子所帶電荷越大，越易被吸著；②當離子所帶電荷量相同時，離子水合半徑較小的易被吸著。
弱酸性陽樹脂對H+的選擇性向前移動，羧酸型樹脂對H+的選擇性居於Fe3+之前。
在濃溶液中選擇順序有所不同，某些低價離子會居於高價離子前面。
陰離子交換樹脂的選擇順序：在淡水的離子交換除鹽處理系統中，即進水是稀酸溶液時，陰離子的選擇順序為SO42-(+HSO4-)>CL->HCO3->HSiO-；
當OH型離子交換樹脂失效後，用鹼進行再生時，即對於進水是濃鹼溶液，陰離子的選擇性順序為：CL—>SO42—＞CO32->HSiO3—；
據此，可以推知，OH型離子交換樹脂對於水中常見陰離子的選擇順序，遵循以下三條規則：
(1)在強弱酸混合的溶液中，OH型離子交換樹脂易吸著強酸陰離子。
(2)濃溶液與稀溶液，前者利於低價離子被吸著，後者利於高價離子被吸取。
(3)在濃度和價數等條件相同的情況下，選擇性系數大的易被吸著。
164、試述弱酸陽離子交換樹脂的特性。
答：弱酸陽離子交換樹脂在水中的特性類似弱酸。它與中性鹽類作用的能力較弱（例如SO42—、CL—等強酸陰離子）。它僅能與弱酸性鹽類（具有鹼度的鹽類）反應，反應後產生的是弱酸。用強酸H型離子交換樹脂可處理鹼度大的水，將水中的鹼度所對應的陰離子除去後，再用強酸H型交換樹脂來除去強酸根所對應的那部分陰離子。
由於弱酸性陽樹脂對H+的親和力較大，很容易再生，因此它可用強酸H型陰離子交換樹脂的再生廢液來進行再生。
弱酸性陽樹脂的交換容量很大，約為強酸性陽樹脂的2倍。由於弱酸性陽樹脂的交聯度低，所以其機械強度比強酸性陽樹脂的要低。
鹽型弱酸性陽樹脂具有水解能力。
165、簡述弱鹼性陰離子交換樹脂的特性。
答：OH型的弱鹼性陽離子交換樹脂在水中類似弱鹼，其分解中性鹽的能力很弱，，其在中性鹽溶液中不能和鹽類反應，因此只能在酸性溶液中與SO42—、CL—、、NO3—等強酸根進行交換，對弱酸根HCO3—的吸著力很弱，對更弱的HSiO3—則不能吸著。
弱鹼性陽樹脂對OH—的親和力較大，很容易再生，可用強鹼性陰樹脂的再生廢液進行再生。
弱鹼性陰樹脂的交換容量大，相當於強鹼性陰樹脂的3倍。由於弱鹼性陰樹脂的交聯度低、孔隙大，其機械強度比強鹼性陰樹脂的要低。但弱鹼性陰樹脂在運行時吸著的有機物，在再生時易被解吸出來。
鹽型的弱鹼性陰樹脂在水中具有水解能力。
166、 為什麼新樹脂在使用前應進行預處理? 離子交換樹脂如何進行預處理?
答： 因為新樹脂中含有少量的低聚合物和未參與聚合，縮合反應的單體。當樹脂與水、酸、鹼、鹽等溶液接觸時，上述物質就會轉入溶液中，影響出水水質。除了這些有機物外，新樹脂往往含有鐵、鋁、銅等無機雜質。在水質要求較高時，應對新樹脂進行預處理。
進行予處理時，如樹脂脫水需要食鹽水處理：將樹脂轉入交換器中，用大余樹脂體積的10%的食鹽溶液浸泡1—2小時。浸泡完後放掉食鹽水，用水沖洗樹脂，直到排出的水不呈黃色為止。再進行反洗，以除去混在樹脂中的機械雜質和細碎樹脂粉末。
陽樹脂： 用2—4％NaOH溶液浸泡4—8小時，然後進行小流量反洗，至排水澄清、耗氧量穩定為止。再用5％鹽酸浸泡4—8小時，進行正洗，至排水氯含量與進水相接近為止。
陰樹脂：用5％鹽酸浸泡4—8小時，用氫離子交換器出水進行小流量反洗，至排水氯離子含量與進水相接近為止。然後再用4％NaOH溶液浸泡4—8小時，正洗排水接近中性為止。。
167、離子交換樹脂如何轉型?
答：(1)陽離子交換樹脂轉型方法：
將陽離子交換樹脂浸泡於2—4％的氫氧化鈉溶液中，經4一8小時後進行小流量反洗(指器內預處理)，至出水澄清，耗氧量穩定為止。然後再浸泡於5％的鹽酸溶液中，經4—8小時後，進行正洗，至出水與進水氯根含量相近為止。
(2)陰離子交換樹脂轉型方法：
將陰離子交換樹脂浸泡於5％的鹽酸溶液內，經4—8小時後用氫離子交換水進行小流量反洗，直至出水與進水氯根含量相近為止。然後再浸泡於4％的氫氧化鈉溶液中，經4—8小時後進行正洗，至出水接近中性為止。
168、如何對不同的樹脂進行分離?
答：對混合在一起的不同樹脂，主要是利用它們的比重不同進行分離，一種是借自下而上的水流進行樹脂分層。另外一種辦法是將混合樹脂浸泡於一定比重的食鹽溶液中，比重小的樹脂會浮起來，與比重大的分離。例如，用飽和食鹽水即可將強鹼、強酸兩種樹脂分離開。
如果兩種樹脂的比重差小，分離起來有困難，可以先將樹脂轉型，再進行分離。這是由於樹脂型型式不同，其比重也不同，例如OH型陰樹脂的比重小於CL型。
169、試述影響陽離子交換速度的因素。
答：(1)樹脂的交換基團：離子間的化學反應速度是很快的，所以一般來說樹脂交換基團的不同並不影響到交換速度，但對於會形成弱電解質的離子交換樹脂，情況就不同，象H型和鹽型的交換速度就會有很大的差別。
(2)樹脂的交聯度：樹脂的交聯度大，網孔小，則其顆粒內擴散越慢，交換速度就慢。當水中的粒徑較大的離子存在時，對交換速度的影響就更為顯著。
(3)樹脂的顆粒：樹脂顆粒越小，交換速度越快。
(4)溶液的濃度：溶液濃度是影響擴散速度的重要因素，濃度越大擴散速度越快。
（5）水溫：提高水溫能同時加快內擴散和膜擴散。
(6)攪拌或提高流：在交換過程中的攪拌或提高水的流速，只能加快膜擴散，但不影響內擴散。
(7)離子的本性：離子水合半徑越大，內擴散越慢；離子電荷數越多，內擴散越慢。
170、簡述離子交換樹脂的污染和氧化降解。
答：離子交換樹脂在連續進行吸附交換，以及多次循環操作中，其本身也為水中各種雜質所污染；
(1)無機物污染：
陽離子交換樹脂用鹽酸再生時，銀、鉛等化合物會積累於樹脂顆粒內部；當用硫酸再生時，鈣、鋇等化合物會積聚於樹脂顆粒內部而造成樹脂微孔阻塞。
鐵離子對陰陽樹脂都有污染。
(2) 有機物污染
陰陽樹脂都會受到有機物污染。引起陽樹脂污染的有油脂、含氮化合物、調節PH時用的有機胺類、微生物細菌等。引起陰樹脂污染的物質有油脂、木質碳酸和腐植酸等高分子有機陰離子以及有機鐵、微生物、細菌和陽樹脂降解後溶出的高分子酸類等。
有機物是高分子有機陰離子，分子量很大，一般凝膠型樹脂孔徑較小，很容易被大分子的有機物堵住孔隙而使其交換容量下降。尤其是強鹼陰樹脂，非常容易受有機物污染。
有機物對離子交換樹脂的污染與其含量及有機物的組成有關。有機物含量大的、高分子的易污染。樹脂的結構對污染程度也有很大影響。
(3)硅酸根污染：
強鹼陰離子交換樹脂失效後，不及時還原而長期停放或陰離子交換樹脂不能徹底還原均可造成硅酸根污染。膠體硅一般不被凝膠型樹脂交換，但還有一部分被吸附。因此也會使陰樹脂污染。
(4)樹脂的氧化：
對於自來水為水源的電廠除鹽系統樹脂易受活性氯氧化。樹脂氧化後，其外觀色淡，透明度增加，體積增大，阻力增大，體積交換容量降低。
171、 什麼叫樹脂的復甦?
答： 樹脂在長期的使用過程中，被有機物、鐵、膠體等污染，使其交換容量降低甚至全部喪失，故採用酸、鹼法或鹼、食鹽法等進行處理，以恢復其交換性能。這就是樹脂的復甦。
172、如何保存需長期儲存的離子交換樹脂？
答：當要長期儲存樹脂時，最好把樹脂轉變成鹽型，浸泡在水中，如儲存過程中，樹脂脫了水，也應先用濃（10%）食鹽水浸泡，再逐漸稀釋，以免樹指急劇膨脹而破碎。儲存溫度一般在0—40℃為宜，以免凍裂。
173、當離子交換劑遇到電解質水溶液時，電解質對其雙電層有哪兩種作用？為什麼？
答：離子交換樹脂可看作是具有膠體型結構的物質，既在離子交換樹脂的高分子表面上有許多和膠體表面相似的雙電層，我們把它和內層離子符號相同的離子稱作同離子，符號相反的稱反離子。所以離子交換是樹脂中原有反離子和溶液中其它反離子相互交換位置。當離子交換劑遇到含有電解質的水溶液時，電解質對其雙電層有兩方面的作用。一是交換作用：擴散層中反離子在溶液中的活動較自由，離子交換作用主要在此種反離子和溶液中其它反離子之間進行，因動平衡的關系，溶液中的反離子會先交換至擴散層，然後再與固定層中的反離子互換位置。二是壓縮作用：當溶液中鹽類濃度增大時，可使擴散層壓縮，從而使擴散層中部分反離子變成固定層中的反離子，使得擴散層的活動范圍變小。這就說明了為什麼當再生溶液的濃度太大時，不僅不能提高再生效果，有時反使效果降低。
174、樹脂使用時，應注意哪些問題？
答：保持水分，防止風干，密閉存放，運輸和儲存應在0℃以上，防止凍裂。使用中陽樹脂應防止鐵銹污染和活性氯等破壞樹脂，陰樹脂應防止油類和有機物等污染。
175、如何選擇合適的離子交換樹脂？
答：首先要根據水源水質所含各種離子的量及在水中的分布規律來選擇。在水中強酸根陰離子的含量較大時，應考慮先採用弱鹼陰樹脂來除去水中大部分強酸根陰離子，而使強鹼性陰樹脂充分發揮其除硅性能。此外，還應根據水處理交換器的床型的不同而選用不同品種的樹脂。同時還要根據樹脂的物理及化學性能等綜合考慮來選出最適宜的離子交換樹脂。
176、如何降低樹脂粉碎率？
答：降低壓差，降低流速，在保證出水水質的前提下，適當降低樹脂層高度，縮短運行周期，延長大反洗周期等。
177、陰樹脂為何易變質？如何防止其變質？
答：因為陰樹脂的化學穩定性比陽樹脂差一些，所以它對氧化劑和高溫的抵抗力比陽樹脂要差，所以為防止其變質，需將進水中的氧化劑提前除去。
178、離子交換樹脂交換容量為什麼會下降？
答：樹脂交換能力的下降取決於物理性能崩解，化學交換基團的分解，高分子有機物和金屬氧化物的污染，如水中的微生物，鐵雜質的污染，以及細菌的生長等。這與樹脂品種、處理液種類、交換基團、循環基數、有無前置處理、溫度高低、及酸性物質的存在等多種因素有關。
179、在使用弱鹼性陰樹脂處理水時，為什麼對水的PH值有一定限制？使用弱鹼樹脂有什麼好處？
答：當採用弱鹼樹脂處理水時，一般只能在水的PH<9的情況下進行交換。當水的PH值過大時，由於水中OH-離子濃度大，它抑制了樹脂的電離，使樹脂不再具有可交換的性能。也就是說，水中其它離子無法取代OH-離子。
使用弱鹼樹脂的好處是：它極易再生，再生劑量不需過大。對於降低鹼耗具有很大意義。另外弱鹼樹脂吸著有機物能力較強，而且可在再生時被洗出來。同時弱鹼樹脂還具有交換容量大，交換速度快，膨脹性小，機械強度高的優點。
180、如何清洗樹脂層所截留下來的污物?
答：有空氣擦洗和超聲波清洗兩種方法。
(1)空氣擦洗：即在裝有污染樹脂的設備中，重復性地通入空氣，然後進行正洗。每次通入空氣時間為0.5—1分鍾，正洗時間為1—2分鍾，重復次數為6—30次，空氣由底部進入，目的在於疏鬆樹脂層，並使樹脂上的污物脫落。正洗時，脫落下的污物隨水流由底部排出。空氣擦洗應與樹脂再生交錯進行。
(2)超聲波清洗法：可以清除樹脂顆粒表面的污物，清洗時污染樹脂由設備頂部進入，經中間超聲波場後，由底部離開設備。沖洗水由底部進入上部流出，分離出污物及樹脂碎屑，隨水流由頂部流出。
第九節：除鹽
181、簡述陰、陽離子交換器的除鹽原理。
答： 陰、陽離子交換器一般都聯合使用達到其除鹽的目的，在陽離子交換器中，陽離子交換反應可表示如下：
Na+ Na
RH + Ca2+ R Ca + H+
Mg2+ Mg
Fe3+ Fe

反應結果是水中陽離子被吸著而交換出的H+ 與水中原有的陰離子HCO3- 、Cl—、SO42- 等形成對應的酸溶液，。
這種陽床出水進入陰床時發生如下反應：
CL— CL
ROH + SO42- R SO4 + OH—
HSiO3- HSiO3
HCO3- HCO3

這樣，水中所含鹽份其陰、陽離子分別被陰陽樹脂交換吸收，從而達到減少水中含鹽量的目的。為減少陰床負擔，在陽床之後加脫碳器除去碳酸。
182、什麼叫「兩床三塔+混床」除鹽系統?
答：兩床系指單元式除鹽系統中的陽床和陰床。由於陽床又可稱陽塔，陰床稱陰塔；所以陽床、陰床，除碳塔，組成了三塔。「兩床三塔+混床」為常見的單元式除鹽系統。
183、常用的除鹽系統有幾種形式?各具有什麼優缺點?
答：常用的除鹽系統有單元式和母管式兩種系統。
單元式，即由陽床、除碳器、中間水箱、陰床、混床組成一個單元。
主要優點是：(1)水質容易控制，出水質量好，可靠性高。一般以陰床導電度作為失效標准，再生時適當增加陰床鹼量，可保證不「跑硅」。
(2)再生時與其它系統完全隔絕，減少了向除鹽水箱和其它系統漏酸、漏鹼的危險。
(3)由於是單元操作，易於實現程式控制和自動化。
缺點：(1)水處理轉動設備(泵和風機)的台數較多。
(2)由於陰、陽床失效點不一致，但必須同時再生，單耗(主要是鹼耗)較高。
母管式：所有陽床出水匯集到一條母管，陰床出水匯集到一條母管。
優點：(1)各台陽、陰床可以單獨進行操作，設備利用率高。
(2)轉動設備少。
(3)酸鹼單耗相對較低。
缺點：(1)不容易實現程式控制和自動化。
(2)再生時，向除鹽水箱和系統漏酸、漏鹼可能性比單元式大
(3)為嚴格控制水質，必須對陰床出水二氧化硅勤分析
184、混床設備內樹脂組合有哪幾種方式?其各自的工藝特點是什麼?
答：混合床中陰陽樹脂有以下幾種組合方式：
（1）強酸、強鹼式：這種組合方式出水質量最高，導電度小於0.2us/cm。硅酸根低於20ug/L.
（2）強酸、弱鹼式：這種組合方式出水質量低，不能除去硅酸根、碳酸根等弱酸離子，出水導電度在0.5—2．0us/cm。但其再生效率高，運行費用低。
（3）弱酸、強鹼式：這種組合方式出水質量居中，可除去硅酸根，出水導電度在1—2us/cm，再生效率也較高。此外，某些場合在陰陽樹脂間加裝一層惰性樹脂，構成三層混床，可避免再生時再生液污染異性樹脂。·
185、一般軟化和除鹼離子交換處理方式其系統設計有哪些？
（1）採用強酸性H離子交換劑的H—Na離子交換，此系統又可以分並列H—Na離子交換和串聯H—Na離子交換。
（2）採用弱酸性H離子交換劑的H—Na離子交換。
（3）H型交換劑採用貧再生方式的H—Na離子交換。
採用上述方式主要是能除去水中的硬度，又可降低水的鹼度，且不增加水中的含鹽量。
186、什麼叫一級除鹽? 二級除鹽?
答： 原水經過一次強酸陽離子交換器和強鹼陰離子交換系統，稱為一級除鹽；如果經過兩次，稱為二級除鹽；如果系統中有混床，混床本身算作一級。
187、 什麼是叫移動床? 什麼叫混合床? 什麼叫浮動床?
答： 交換器中的樹脂周期性地在交換塔，再生塔和清洗塔之間循環，並分別在各塔中同時完成離子的交換，再生和清洗過程，這種離子交換器稱為移動床；混合床就是在一個離子交換器內按一定比例裝有陰、陽離子兩種樹脂的離子交換設備；浮動床是指當水流自下而上經過離子交換器的樹脂層時，如水流速度足夠大，則整個樹脂層向上浮動托起的離子交換設備。
188、什麼叫離子交換器的自用水率?
答： 離子交換器每周期中反洗、再生、置換、清洗過程中耗用水量的總和，與其周期制水量的比稱為自用水率。
189、混合床一般都設有上、中、下三個窺視窗，它們的作用是什麼?
答:上部窺視窗一般用來觀察反洗時樹脂的膨脹情況；中部窺視窗用於觀察設備中樹脂的水平面，確定是否需要補充樹脂；下部窺視窗用來檢測樹脂床准備再生前陰陽離子交換樹脂的分層情況。
190、說明離子交換除鹽再生原理?
答：交換器失效後，需要對樹脂進行再生，實際上再生過程是除鹽制水過程的的逆反應。
(1)陽樹脂的再生。失效的陽樹脂用3—5％的鹽酸再生，用鹽酸再生的反應如下：

Na+ Na
R Ca2+ + HCl RH + Ca CL
Mg2+ Mg
Fe3+ Fe
樹脂大部轉型為H型，而酸液變為含有殘余酸的氯化物或硫酸鹽(當用硫酸再生時)混合溶液被排入地溝。
(2)陰樹脂的再生，失效的陰樹脂用2—4％的NaOH溶液再生，其反應式為
CL Cl
R SO4 + NaOH ROH+Na SO4
HSiO3 HSiO3
HCO3 HCO3
反應結果，樹脂大部轉型為OH型，而鹼液變為含有殘余鹼的鈉鹽混合液被排入地溝。
191、 什麼叫逆流再生? 什麼叫順流再生?
答： 逆流再生是指制水時，水流方向和再生時再生液流動方向相反的再生方式。順流再生是指制水時，水流的方向和再生液流動的方向一致。通常流向都是由上向下的再生方式。
192、逆流再生具有什麼優點?為什麼?
答：逆流再生的主要優點是出水質量好，再生酸鹼耗低。這是由於逆流再生時，再生液從底部進入，首先接觸的是尚未失效的樹脂，這時由於再生液濃度較高，從樹脂中交換下的被再生離子濃度很小，可以使樹脂得到「深度再生」。再生液到上部時，雖然再生液濃度降低，雜質離子含量增高了，但由於樹脂是深度失效的(飽和度高)，所以仍然可以獲得較好的再生效果，這樣再生劑可以得到比較充分的利用。再生結果是，上部樹脂再生得差一些，下部樹脂再生得比較徹底。
在運行的情況下，水首先接觸上部再生度較低的樹脂，但此時由於水中雜質離子濃度含量大，所以可發生離子交換。當水進入底部時，雖然水中離子雜質也大為減少，但由於接觸的是高再生度的樹脂，仍可以進一步除去水中的雜質離子，使水得到深度凈化。
193、為什麼逆流再生對再生劑純度要求較高？
答：從離子交換平衡理論可知，再生劑的純度將會影響到樹脂的再生度，從而影響到樹脂的交換容量，逆流再生的特點是再生液首先接觸出水區樹脂，所以再生劑純度對逆流再生影響較大，若出水區樹脂再生度降低，將會直接影響出水水質。
194、逆流再生為什麼要進行定期大反洗?
答：在進行逆流再生的設備中，為保證底層樹脂始終維持較高的再生度，每次再生時不應將原樹脂層打亂，只進行小反洗，既對中排裝置上的壓脂層進行反洗，而對於中排裝置以下的絕大部分樹脂不進行反洗。但為避免下部樹脂被污染和清除其中的破碎樹脂，以及防止因長期運行，樹脂被壓實結塊、粘結等增加了阻力，影響出水流量，而使床內在運行時產「偏流」，或者影響再生效果。一般經15—20個周期需大反洗一次。由於大反洗後原有的樹脂層分布遭到破壞，所以大反洗後應以2倍常量的酸、鹼液進行再生。
195、順流再生和逆流再生對再生液濃度的要求有什麼不同?
答：一般說來，順流再生時，再生液濃度應稍高一些，這是由於再生液首先與飽和度高的樹脂接觸，如果再生液濃度低，下部飽和度低的樹脂無法得到充分再生，將會影響出水質量。
對逆流再生，再生液濃度可低一些。這是由於再生液首先與飽和度低的樹脂接觸，使底層樹脂得到充分再生。隨再生液向上移動，其濃度下降，但與其接觸的是飽和度高的樹脂，同樣可以得到較好的再生。顯然，再生液利用率也較高。
196、逆流再生固定床的中排裝置有哪些類型？底部出水裝置有哪些類型？
答：中排裝置有：（1）母管支管式：母管與支管在同一平面及母管與支管不在同一平面 （2）管插式 （3）魚刺式 （4）環管式。
底部出水裝置有：（1）穹形多孔板加石英砂墊層（2）多孔板上加水帽或夾布形式（3）魚刺形式（支管上開孔或裝水帽）。
197、對逆流再生除鹽設備中排管開孔面積有什麼要求?
答：為使頂壓空氣和再生液不會在交換器內「堆積」，必須保證再生液及頂壓空氣從中排管順利排出，方可保證再生時不發生樹脂亂層。
一般說，中排管的開孔面積是進水面積的2.2—2.5倍，這也是白球壓實逆流再生之所以不會亂層的重要保障。

㈢ 離子交換樹脂系統的工作原理

採用來離子交換方法，可以把水中源呈離子態的陽離子、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。

㈣ 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。

㈤ 如何判斷離子交換的程度

如何判斷離子交換的程度
前面的文章中提到過，混床也叫陰陽床，作專用是陰陽離子交換，核屬心部件是離子交換樹脂，下面給大家分析幾個離子交換數字失效的原因。

樹脂有時會減少，原因可能是陰陽離子交換器再生過程中反洗流量過大或布水濾網發生泄漏，造成樹脂漏掉；或者上下布水器破裂造成樹脂漏了。如果樹脂一直在減少，那麼減少到一定程度也就起不到相應的作用了。

混床的除鹽系統是串聯式除鹽系統，如果樹脂失效了，根據設備失效時陰床出水或除掉鹽水的指標來確定交換容量低的交換器是一種檢測辦法。當設備失效時，如果系統出來的水裡二氧化硅含量增加了，而電導率變化不大，就可以判斷為陰床失效或混床中陰離子交換樹脂失效。反之系統出水電導率增加，而二氧化硅含量變化不大的話，就是陽床或混床中陽離子交換樹脂失效。

樹脂失效了，水自然處理不好。所以要實時檢測，如果有相應的失效症狀就趕快去修復，彌補一下。

㈥ 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。

㈦ 離子交換系統陰床為什麼不可以下進上出

什麼人告訴你不可以下進上出?了解一下浮動床就明白了!

㈧ 離子交換樹脂到底是什麼技術幹嘛用的 請詳解

離子交換樹脂是一種傳統的水處理工藝，其中水中的各種陰離子和陽離版子被陰離子交換樹脂和陽權離子交換樹脂所取代。
陰離子和陽離子交換樹脂可以分別或按不同比例形成離子交換正床系統、離子交換負床系統和離子交換混合床系統，並且通常使用混合床系統。
反滲透等水處理工藝是用來生產超純水、高純水的終端工藝，它是用來制備超純水的一種不可替代的手段。其出水電導率可低於0.2μS/cm以下，出水電阻率達到5MΩ.cm以上，根據不同的水質及使用要求，出水電阻率可控制在5~18MΩ.cm之間。
被廣泛應用在食品行業、醫葯行業、工業超純水、醫葯超純水、高純水等領域上。

㈨ 離子交換系統為什麼陽床在前陰床在後

陽樹脂是酸性，陰樹脂鹼性，如果先進行陰床交換，鹼度增大，很多金屬離子會產生沉澱，覆蓋內於樹脂表面影響處理容效果，甚至造成堵塞。而且某些金屬氫氧化物沉澱很難去除。而先通過陽樹脂，將金屬陽離子去除，出水是酸性，避免了這一點。再通過陰樹脂可以使出水恢復中性。

㈩ 離子交換過程的5個步驟

離子交換過程歸納為如下幾個過程1.水中離子在水溶液中向樹脂表面擴散.水中離子進入樹脂顆粒的交聯網孔，並進行擴散3.水中離子與樹脂交換基團接觸，發生復分解反應，進行離子交換4.被交換下來的離子，在樹脂的交聯網孔內向樹脂表面擴散5.被交換下來的離子，向水溶液中擴散影響交換的主要因素有流速、原料液濃度、溫度等。流速原料液的流速實際上反映了達到反應平衡的時間，在交換過程中，離子進行擴散—交換—擴散一系列步驟，有效地控制流速很重要。一般，交換液流速大，離子的透析量就高，未來及交換而通過樹脂層流失的量增多。因此，應根據交換容量等選擇適宜的流速。原料液濃度樹脂中可交換的離子與溶液中同性離子既有可能進行交換，也有可能相斥，液相離子濃度高，樹脂接觸機會多，較易進入樹脂網孔內，液相濃度低，樹脂交換容量大時，則相反。但液相離子濃度過高，將引起樹脂表面及內部交聯網孔收縮，也會影響離子進入網孔。實驗證明，在流速一定時，溶液濃度越高，溶質的流失量液越大。溫度溫度越提高，離子的熱運動越劇烈。單位時間碰撞次數增加，可加快反應速率。但溫度太高，離子的吸附強度會降低，甚至還會影響樹脂的熱穩定性，經濟上不利，實際生產中採用室溫操作較宜。

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