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⑴ 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%。
⑵ 那離子交換器中去除一頓水中的鈣鎂離子，需要多少鹽
用量主要跟水中的鈣鎂離子多少有關,鈣鎂離子離子越多用鹽就越多。
我現在用的交換器生產一頓水要加5KG鹽剛好硬度小於0.5PPM,如果加多了水中的氯根會偏高,少了硬度又不OK。
⑶ 為什麼蒸餾法和離子交換法能去除水中的無機雜質
天然水中含有氯化鈉、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鈣等無機鹽雜質，蒸餾法可以將水蒸發冷卻後形成所謂的蒸餾水，水從液相轉換為氣相的過程中，無機鹽雜質被沉澱去除。離子交換法去除水中無機鹽雜質原理為：
應用離子交換樹脂進行水處理時，離子交換樹脂可以將其本身所具有的某種離子和水中同符號電荷的離子相互交換而達到凈化水的目的。
如H型陽離子交換樹脂遇到含有Ca2+、Na+的水時，發生如下反應：
2RH + Ca2+→ R2Ca + 2H+
RH + Na+ → RNa + H+
當OH型陰離子交換樹脂遇到含有Cl-、SO42-的水時，其反應為：
ROH + Cl- →RCl + OH-
2ROH + SO42- →R2SO4 +2OH-
反應的結果是水中的雜質離子（Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等）分別被吸著在樹脂上，樹脂由H型和OH型變為Ca型、Na型和Cl型SO4型，而樹脂上的H+、OH-則進入水中，相互結合成為水，從而除去水中的雜質離子，製得純水。
H+ + OH- →H2O
離子交換樹脂的離子與水中的離子之間所以能進行交換，是在於離子交換樹脂有可交換的活動離子。而且因為離子交換樹脂是多孔的，即在樹脂顆粒中存在著許多水能滲入其內的微小網孔，這樣使樹脂和水有很大的接觸面，不僅能在樹脂顆粒的外表面進行交換，而且在與水接觸的網孔內也可以進行這一交換。
如前所述，合成的離子交換樹脂是一種帶有交聯劑的高分子化合物，有許多水能滲入的網孔，交換劑的內部是一個立體的網狀結構作為骨架，這些網組成了無數的四通八達的孔隙，孔隙裡面充滿了水。在孔隙的一定部位上有一個可以自由活動的交換離子。當離子交換樹脂和水溶液接觸時，水溶液即通過這些網狀結構的孔滲入其內，離子交換樹脂進行離解，結果是一定數量的離子（H型離子交換樹脂為氫離子，OH型離子交換樹脂為氫氧根離子）進入圍繞離子交換樹脂顆粒四周的水溶液中，形成離子霧。
離子交換樹脂與水溶液中離子的交換過程，實際上就是離子霧中的離子與水溶液中的離子的相互交換過程，其機理可以用雙電層理論進行解釋。
這種理論是將離子交換樹脂看作具有膠體型結構的物質，即在離子交換樹脂的高分子表面上有和膠體表面相似的雙電層。也就是說，在離子交換樹脂的高分子表面有兩層離子，緊挨著高分子表面的一層離子（如強酸性陽樹脂中的—SO3-），稱為內層離子，在其外面的是一層符號相反的離子層（如強酸性陽樹脂中的H+）。和內層離子符號相同的離子稱為同離子，符號相反的稱為反離子。
⑷ 脫脫碳器的作用是除去水中的什麼
是通過風機的風力來吹脫水中除去游離CO2的設備
一方面減小對鍋爐，過濾器的腐蝕，如果水中含有一定的CO2那麼CO2和水產生碳酸，而電離去的氫離子來腐蝕後面的各種容器，另外一個作用，如果用在陰陽離子交換器，可以減輕陰離子交換器的負荷，提高化學除鹽工藝的經濟性和出水水質
脫氣塔另外一個作用可以做為曝氣裝置，主要是於除鐵、錳過濾器前置前，對鐵、錳進行氧化處理，使錳砂過濾器更好的吸附和去掉水中的鐵錳，相對管道曝氣，他具有更大氣流量，所以產生更好的氧化效果，相對鼓風機曝氣，脫氣塔曝氣是採用功率小的離心風機，這種曝氣大大的節省了電能，所以在實際得到更廣泛的引用。
一般如果進水HCO3含量》50mg/L時，設置除碳器，其出水CO2含量＜5mg/L,除碳器一般設置在陽離子交換器或反滲透裝置之後。
填料選用多面空心球,根據水質不同可以選用陶瓷和塑料兩種，他主要是起到增大水的表面積，使二氧化碳更好的被吹脫、風機主要是提供風源，從而對水的二氧化碳進行吹脫、儲水箱使處理後的水儲存，可以通過增壓泵打到後續的設備中，除碳器工作時，水從上部進入，經配水裝置淋下，通過填料層後，從下部排入水箱，而風機的提供的風向是逆向的，即從下向上進行吹脫，通過填料層後，由頂部排出。其原理所以當鼓入除碳器的空氣流和除碳水相接觸時，水中CO2便會被空氣流帶出。
⑸ 自來水中的雜質主要有哪些，說明為什麼可以用離子交換法去除
自來水中的雜質大多就是ca、mg、cl等離子,可以離子交換使其沉澱下來,達到去雜質的回目的
一般加入絮凝劑,比如答明礬,鐵鹽,鋁鹽,高鐵酸鹽等.
這些鹽類在水中可以水解生成膠體,膠體的膠粒具有較大的比表面積,可以吸附水中的懸浮小顆粒,從而達到凈水的目的.但是這樣只是除去了水中一些難溶於水的微笑顆粒物,並不能除去水中的離子.
現在去除水中離子的方法主要有電滲析法,反滲透法,和離子交換劑法
⑹ 離子交換樹脂如何去除水中無機鹽
離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程：
離子交換樹脂作用環境中的水溶液中，含有的金屬陽離子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，在水中易生成H+離子)上的H+ 進行離子交換，使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的H+交換到水中，（即為陽離子交換樹脂原理）。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團，在水中易生成OH-離子）上的OH-進行交換，水中陰離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的OH-交換到水中，（即為陰離子交換樹脂原理）。而H+與OH-相結合生成水，從而達到脫鹽的目的。
⑺ 列舉出至少三種不能用離子交換法去除的水中雜質有哪些
有機物雜質不能用離子交換去除。
例如甲醛，乙醇，苯。
⑻ 陽離子交換樹脂中的弱樹脂主要去除水中什麼成份
弱酸性陽來離子樹脂主源要吸附水裡面該ph下帶正電荷的物質。比如該ph下成帶正電的氨基酸、蛋白質、各種帶正電荷的金屬離子等。
這類樹脂含弱酸性基團，如羧基－COOH，能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團，如R-COO－(R為碳氫基團)，能與溶液中的其他陽離子吸附結合，從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進行離子交換，只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
⑼ 如何利用離子交換法去除水中的氯離子
方法之一:加入硝酸銀.
其與氯離子反應生成氯化銀沉澱.靜置,可得氯達版標的水.
缺點權:
同時引入了新的離子__NO3-(硝酸根離子),NO3-的含量是否超標還需計算後與標准對比.若NO3-不超標,可用此法除氯離子.
方法之二:使用陰離子交換樹脂.
可直接除去氯離子.
優點:
可循環使用.
⑽ 氫型陽離子交換樹脂能除去水中的什麼雜質
故名思義:氫型陽離子交換樹脂就是吸咐水中陽離子物質。同樣氫氧型陰離子交換樹脂能吸咐水中陰離子物質。有一點你得清楚，陰,陽離子交換樹脂需有機組合在一起使用…。華粼水質
