凈化水離子交換處理方法
① 離子交換實驗中,不同交換速度下處理出水的總硬度應如何變化為什麼
水的硬度是指水中含有鹽的量,量越大,則表明硬度越高,檢驗水硬度最方便的方法是取要檢驗的水,然後讓肥皂在水中溶解,之後攪拌,觀察是否有泡末產生,泡末越多表明硬度越小,反之則越大。所謂軟水處理就是除掉其中的鹽分,方法就很多的比如:蒸餾,用活性炭等。1、煮沸法(只適用於暫時硬水)煮沸暫時硬水時的反應: Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑ 由於CaCO3不溶,MgCO3 微溶,所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂: MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑ 由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2 2、葯劑軟化法工業上的經典水質處理方法是葯劑軟化法,如加入石灰(CaO)、磷酸鈉等。加入石灰,可使水中的二氧化碳、碳酸氫鈣和碳酸氫鎂生成碳酸鈣和氫氧化鎂的沉澱,對永久硬度大的硬水,可再加適量純鹼。軟化時石灰添加量,根據經驗,每降低一千升水中暫時硬度一度,需加純氧化鈣10克。反應過程中,鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱,而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。 3、離子交換法它是利用離子交換劑,把水中的離子與離子交換劑中可擴散的離子進行交換作用,使水得到軟化的方法。飲料用水大都採用有機合成離子交換樹脂作離子交換劑。在處理水時,先讓水從陽柱自上而下通過,使水中的金屬離子被陽離子交換樹脂吸附,陽離子交換樹脂中的氫離子被交換到水中去;然後再通過陰柱,使水中的陰離子被陰離子樹脂吸附,陰離子樹脂將氫氧根離子交換到水中,和氫離子化合成水,使水得到凈化。工業上用於軟化水的離子交換劑有磺化煤、離子交換樹脂等。它們都是具有復雜結構的物質,為簡便起,用NaR表示。當硬水通過裝有離子交換劑的裝置時,發生離子交換作用: 2NaR+Ca2+ --> CaR2+2Na+ 2NaR+Mg2+ --> MgR2+2Na+ 硬水中的Ca2+、Mg2+被離子交換劑吸附而離開溶液,因此從裝置中流出的水就成為軟水。離子交換劑因離子交換作用的不斷進行而逐步喪失功能,因此需要在一定時間內進行再生,即用Na+把它所吸附的Ca2+、Mg2+置換出來,從而恢復它軟化水的能力。 4、電滲析和超濾技術電滲析法是在外加直流電場的作用下,利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性,使水中陰、陽離子分別通過陰、陽離子交換膜向陽極和陰極移動,從而達到凈化作用。這項技術常用於將自來水制備初級純水。反滲透法(超濾技術)是以壓力為驅動力,提高水的壓力來克服滲透壓,使水穿過功能性的半透膜而除鹽凈化。反滲透法也能除去膠體物質,對水的利用率可達75%以上;反滲透法產水能力大,操作簡便,能有效使水凈化到符合國家標准。 5、蒸餾法:只適用於制備少量無Ca2+、Mg2+的特殊用水。 6、離子膜電解法:是在離子交換樹脂基礎上發展起來的新技術,主要用於海水和苦鹹水的淡化、工業用水和超純水的制備。
② 怎樣簡易將地下水凈化成軟化水
簡易將地下水凈化成軟化水的方法:
將水煮沸。是將地下水軟化的最簡易方法。生版活常用權方法。
蒸餾。實驗室常用的將硬水軟化的方法。
離子交換法。沸石和離子交換劑雖然都不溶於水,但其中的鈉離子和氫離子可與硬水中的鈣、鎂離子發生交換反應,使鈣、鎂離子被沸石、人造沸石、離子交換劑吸附而被除去。長期使用後失效的沸石和離子交換劑可以通過再生而重復使用,故此法是既經濟又先進的軟水法。
磷酸鹽軟水法。對於鍋爐用水,可以加入亞磷酸鈉(NaPO3)作為軟水劑,它與鈣、鎂離子形成絡合物,在水煮沸時鈣、鎂不會以沉澱形式析出,從而不會形成水垢。此法不適合於飲用水的軟化。
③ 求離子交換法在凈化水的應用的參考文獻,數據和圖,越多越好,很急,謝謝!
實驗九 水的凈化——離子交換法 [實驗目的] 1. 了解離子交換法制備純水的基本原理; 2. 掌握水質檢驗的原理和方法; 3. 學習電導率儀的使用; 4. 掌握離子交換樹脂的操作方法。 [實驗原理] 天然水的凈化方法有:蒸餾法、電滲析法、離子交換法 離子交換法制備純水是使自來水通過離子交換柱(內裝離子交換樹脂),除去雜質離子,達到凈化的目的。 離子交換樹脂是一種難溶性的高分子聚合物,對酸、鹼及一般有機溶劑穩定。它具有網狀骨架結構。在其骨架上含有許多可與溶液中的離子起交換作用的「活性基團」。根據 樹脂可交換活性基團的不同,可將離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂:是樹脂中的活性基團可與溶液中的陽離子進行交換,如: - + - +
R-SO3 H
R-COO H
R 表示樹脂中網狀結構的骨架部分。 活性基團中含有H+,可與溶液中的陽離子交換的陽離子交換樹脂稱為酸性陽離子交 換樹脂或H型陽離子交換樹脂。按活性基團酸性強弱的不同,又分為強酸性、弱酸性離子交換樹脂。例如R-SO3H為強酸性離子交換樹脂(如國產「732」 樹脂);R-COOH為弱 酸性離子交換樹脂(如國產「724」 樹脂)。陰離子交換樹脂:是樹脂中的活性基團可與溶液中的陰離子進行交換,如:R-NH3+OH- R-N+(CH3)3|OH- 按活性基團鹼性強弱的不同,又分為強鹼性、弱鹼性離子交換樹脂。例如 R-N+ OH- (CH3)3為強鹼性離子交換樹脂(如國產「717」 樹脂);為R-NH3+OH-弱鹼性 1
離子交換樹脂(如國產「701」 樹脂)。 當水流經過離子交換柱時,水中的Na+,Ca2+或Cl-,SO42-等離子與樹脂上的活性基團 中的H+或OH-進行交換: R-SO3-H+ + Na+
④ 水質處理中,我們使用的是反滲透膜原理,但是為什麼反滲透後面又加裝了離子交換器
如果在反滲透後面又加裝了離子交換設備,那麼該設備就應該是混床或者精混床,區分二專者的區別是:屬用鹽酸液鹼再生的叫混床,定期直接更換樹脂的叫精混床。
為什麼要加呢?第一:反滲透設備處理後的水質只能在0.1-1兆歐即使是二級逆滲透也最多可以做到1兆歐,而且水質很容易就下來了。而混床或精混可以達到1以上,甚至是18兆歐,水質提高很大,也許你又要問,既然後面的混床或精混處理的好為什麼還要用反滲透呢?因為反滲透去除掉水中的99%以上的雜質,會有效減輕後面樹脂的負擔,降低後面樹脂再生或更換的頻率。就好像反滲透前面加石英砂、活性碳是用來保護RO膜的一樣。越往後的東西越值錢,越需要保護!
⑤ 離子交換器處理出來的水pH偏低需怎樣處理
問題范圍太廣啊,您得說清楚是什麼樣的離子交換設備,比如陽床版,混床等,這樣便權於回答。
如果是陽床,那麼後面跟上陰床即可有效解決該問題,但我覺得你的問題更多應該是涉及混床設備出水PH偏低的可能,混床設備正常出水PH為6.5-7.0(在線),如果要提高出水PH值,可以適當加氨或加鹼。這么一說就牽扯到這部分水是作什麼用。比如發電機組的定子冷卻水,要求通過樹脂凈化後,既能控制電導率又要提高PH值,目前國內發電機組普遍採用的方法有3種,1、鈉型陽樹脂+氫氧型陰樹脂,用前用大流量的純水沖洗,將電導率沖到小於0.5後投用;2、氫型陽樹脂+氫氧型陰樹脂混合後裝入混床,然後後面跟上微鹼化裝置(即加入少量NaOH調PH值);3、鈉氫混合陽樹脂+氫氧型陰樹脂混合作為混床樹脂,這個得根據用戶不同水質情況,微調配比,一般產水Ph可以控制在7.2-7.8,電導率小於0.6,然後隨著使用時間延長,出水電導率逐漸走高的同時,Ph也同步提高。
由於您的問題涉及面太廣,我也只能舉例說明以上,如果不合適,可以追問。
⑥ 水處理工藝中的一體化凈水器或者離子交換器能不能除去三價鐵離子和鋁離子,可以的話去除率多少
水處理工藝中的一體化凈水器或者離子交換器能不能除去三價鐵離子和鋁離子,可以的話去除率多少?
[(Fe)3+]+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3[(NH4)+]
[(Al)3+]+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3[(NH4)+]
裹在一起沉澱啦~想想明礬KAl(SO4)2就是靠Al離子為正電中心,吸附水中游離的雜質灰塵等,然後形成Al(OH)3沉澱以達到凈化水的目的.而近年來用的高鐵酸鈉Na2FeO4也是同樣的道理,不過高鐵酸鈉的Fe(Ⅵ)能夠氧化一些細菌,使得這些有害細菌死亡,然後自身被還原成Fe(Ⅲ),以鐵離子為中心吸附那些雜質,最後形成氫氧化鐵沉澱達到凈水目的.
⑦ 水處理用離子交換樹脂有什麼作用
作用是吸附水中的各種陰陽離子,以達到凈化的目的。
離子交換樹脂在乾燥的情況回下內部沒有答毛細孔。它在吸水時潤脹,在大分子鏈節間形成很微細的孔隙,通過分子間的范德華引力產生分子吸附作用。
離子交換樹脂能夠象活性炭那樣吸附各種非離子性物質,擴大它的功能。一些不帶交換功能團的大孔型樹脂也能夠吸附、分離多種物質,例如化工廠廢水中的酚類物。
(7)凈化水離子交換處理方法擴展閱讀
離子交換樹脂在應用中的優點:
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。
⑧ 飲用水是用什麼來凈化的
一、離子交換法
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」。再生的程序恰與凈化的程序相反,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。
若將離子交換法與其他凈化水質方法(例如反滲透法、過濾法和活性碳吸附法)組合應用時,則離子交換法在整個凈化系統中,將扮演非常重要的一個部分。離子交換法能有效的去除離子,卻無法有效的去除大部分的有機物或微生物。而微生物可附著在樹脂上,並以樹脂作為培養基,使得微生物可快速生長並產生熱源。因此,需配合其他的凈化方法設計使用。
二、活性碳吸附法
有機物可能是陽離子、陰離子或非離子性的物質,離子交換樹脂可去除原水中一些可溶性的有機酸和有機鹼(陰離子和陽離子),但有些非離子性的有機物卻會被樹脂包覆,這過程稱為樹脂的「污染阻塞」現象,不但會減少樹脂的壽命,而且降低其交換能力。為保護離子交換樹脂,可將活性碳過濾器安裝在離子交換樹脂之前,以去除非離子性的有機物。
活性碳的吸附過程是利用活性碳過濾器的孔隙大小及有機物通過孔隙時的滲透率來達到的。吸附率和有機物的分子量及其分子大小有關,某些顆粒狀的活性碳較能有效的去除氯胺。活性碳也能去除水中的自由氯,以保護純水系統內其他對氧化劑敏感的凈化單元。
活性碳通常與其他的處理方法組合應用。在設計純水系統時,活性碳與其他相關凈化單位的相關配置,是一項極為重要的項目。
三、微孔過濾法
微孔過濾法包括三種類型:深層過濾(depth)、篩網過濾(screen)及表面過濾(surface)。深層濾膜是以編織纖維或壓縮材料製成的基質,利用隨機性吸附或是捕捉方式來滯留顆粒。篩網濾膜基本上是具有一致性的結構,就像篩子一般,將大於孔徑的顆粒,都滯留在表面上(這種濾膜的孔徑大小是非常精確的),而表面過濾則是多層結構,當溶液通過濾膜時,較濾膜內部孔隙大的顆粒將被滯留下來,並主要堆積在濾膜表面上。
由於上述三種濾膜的功能不同,因此對濾膜之間的分辨非常重要。由於深層過濾是一種較為經濟的方式,可去除98%以上的懸浮固體,同時保護下游的凈化單元不會敗壞或堵塞,因此通常被作為預過濾處理。表面過濾可去除99.99%以上的懸浮固體,所以也可作為預過濾處理或澄清用。微孔薄膜(篩網濾膜)一般被置於凈化系統中的最終使用點,以去除最後殘留的微量樹脂碎片、碳屑、膠質顆粒和微生物。例如:0.22μm微孔濾膜,其可濾過所有的細菌,通常用於將靜脈注射用的液體、血清及抗生素進行除菌用。
四、超濾法
微孔薄膜是依其孔徑大小來去除顆粒,而超濾(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。
超濾膜是一種強韌、薄、具有選擇性的通透膜,可截留大部分某種特定大小以上的分子,包括:膠質、微生物和熱源。較小的分子,例如:水和離子,都可通過濾膜。所以,超濾法可將截留液中的大分子加以濃縮,但是,仍有些大分子會滲漏至濾過液中。
超濾膜有數種不同的范圍,在所有的實例中,超濾膜會留在大部分大於其分子篩所定義分子量的分子。
五、反滲透法
反滲透(RO)法是可達到90%~99%雜質去除率中最經濟的方法。RO膜的濾孔結構較UF膜還要緻密,RO膜可去除所有的顆粒、細菌以及分子量大於300的有機物(包括熱源)。
當第二種不同濃度的溶液,由一個半透膜隔開時,滲透現象會自然發生。滲透壓將水壓過半透膜,水將濃度較高的溶液稀釋,最後造成濃度平衡。在水凈化系統中,施加壓力於高濃度的溶液中,以抗衡滲透壓。如此迫使得純水由高濃度的液體通過RO膜,並可加以收集。由於RO膜緻密度極高,因此,產出的水流很慢,需要經過相當的時間,貯水箱內才會有足夠的水量。
RO膜可執行離子排除,使得只有水可通過RO膜,其餘所有的離子及溶解的分子都被截留,並加以排除(包括鹽類和糖)。RO膜以電荷反應將離子排除,帶電荷愈大,排除性愈高,所以RO膜幾乎可排除所有的(>99%)強離子性的高價離子,但是,對於弱離子性的單價離子(如鈉離子)的效果只有95%。不同的進水需要不同種類的RO膜,RO膜包括由乙酸纖維酯製成,或是以聚硫胺與聚碸基質的混合薄層聚合物。
如果以原水水質及產水水質為基準,經過適當設計後,RO是將自來水凈化的最經濟有效方法。RO同時也是試劑級純水系統最好的前處理方法。
六、紫外線照射法
紫外線照射法已廣泛的使用在水處理上,低壓水銀燈所放射出來的254nm的紫外線是一種有效的殺菌方法,因為細菌中的DNA及蛋白質會吸收紫外線而導致死亡。
近來在UV燈製造技術方面的進步,已可製造同時產生185nm和254nm波長的紫外燈管,這種光波長組合可利用光氧化有機化合物,接著這種特殊燈泡,將純水中的總有機碳濃度降低至5ppb以下。
⑨ 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。
⑩ 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