| 去離子設(shè)備概述 | |
| 去離子 的目的是將溶解于水中的無機(jī)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。在這里使用兩種樹脂 - 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(jié)合成中性水，其反應(yīng)方程式如下 : M +x +xH - Re → M - M - Re x +xH +1 A -z +zOH - Re → A - Re z +zOH -1 上式中的的 M +x 表陽離子， x 表電價(jià)數(shù)， 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(jià)數(shù)， A -z 與陰離子交換樹脂結(jié)合后，釋放出 OH - 離子。 H + 離子與 OH - 離子結(jié)合后即成中性的水。 這些樹脂之吸附能力耗盡之后也需要再還原，陽離子交換樹脂需要強(qiáng)酸來還原 ; 相反的，陰離子則需要強(qiáng)堿來還原。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(qiáng)弱程度及相對關(guān)系如下 : Ba 2+ >Pb 2+ >Sr 2+ >Ca 2+ >Ni 2+ >Cd 2+ >CU 2+ >Co 2+ >Zn 2+ >Mg 2+ >Ag 1+ >Cs 1+ >K 1+ >NH4 1+ >Na 1+ >H 1+ 陰離子交換樹脂與各陰離子的親合力強(qiáng)度如下 : S0 2- 4+ >I - >NO 3- >NO 2- >Cl - >HCO 3- >OH - >F - 如果陰離子交換樹脂消耗殆盡而沒有還原，則吸附力zui弱的氟就會逐漸出現(xiàn)在透析用水中，造成軟骨病，骨質(zhì)疏松癥及其它骨病變 ; 如果陽離子交換樹脂消耗盡了，氫離子也會出現(xiàn)在透析用水之中，造成水質(zhì)酸性的增加，所以去離子功能是否有效，需要時常監(jiān)視。一般是靠水質(zhì)的電阻系數(shù) （resistivity） 或傳導(dǎo)度 （conductivity） 來判斷。去離子法所使用的離子交換樹脂同樣也會造成細(xì)菌的繁殖引起菌血癥，這是值得注意的一點(diǎn)。 |
| 離子交換樹脂系統(tǒng)概述 | |||||||||||||
| 離子交換系統(tǒng)是通過陰、陽離子交換樹脂對水中的各種陰、陽離子進(jìn)行置換的一種傳統(tǒng)水處理工藝，陰、陽離子交換樹脂按不同比例進(jìn)行搭配可組成離子交換陽床系統(tǒng)，離子交換陰床系統(tǒng)及離子交換混床（復(fù)床）系統(tǒng)，而混床（復(fù)床）系統(tǒng)又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來制取超純水，高純水的終端工藝，他是目前用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。其出水電導(dǎo)率可低于1uS/cm以下，出水電阻率達(dá)到1MΩ.cm以上，根據(jù)不同的水質(zhì)及使用要求，出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。被廣泛應(yīng)用在電子、電力超純水，化工，電鍍超純水，鍋爐補(bǔ)給水及醫(yī)藥用超純水等工業(yè)超純水，高純水的制備上。 | |||||||||||||
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| 采用陰床，陽床，混床 去離子超純水處理設(shè)備 | 采用反滲透主機(jī)加兩級混床 去離子超純水處理設(shè)備 | ||||||||||||
 離子交換樹脂的工作原理 | |||||||||||||
| 采用離子交換方法，可以把水中呈離子態(tài)的陽、陰離子去除，以氯化鈉（NaCl）代表水中無機(jī)鹽類，水質(zhì)除鹽的基本反應(yīng)可以用下列方程式表達(dá)： 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(yīng)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(yīng)生成物只有H2O，故達(dá)到了去除水中鹽的作用。 | |||||||||||||
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| 離子交換樹脂的預(yù)處理 | |||||||||||||
| 陽離子交換樹脂的預(yù)處理 | |||||||||||||
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| 離子交換樹脂再生工藝 | |||||||||||||
| 離子交換樹脂在使用一段時間后，吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài)，就要進(jìn)行再生處理，使之恢復(fù)原來的組成和性能。目前，國內(nèi)樹脂的再生常用化學(xué)藥劑酸堿法使失效的樹脂恢復(fù)交換能力，酸的使用通常采用HCl或H2SO4，調(diào)配濃度為3-5%左右；堿的使用一般采用NaOH，調(diào)配濃度為3-5%左右。 一、反洗分層： 反洗流速10米/時，反洗時間15分鐘，以沉降后陽，陰樹脂層界面是否清晰判別分層效果。 二、進(jìn)再生液： 用20分鐘左右的時間泵完所需的再生液，浸泡2-3個小時后采用正洗的方法，陰樹脂沖洗至出水堿度PH=8-9左右，陽樹脂沖洗至出水酸度PH=5-6左右。 三混合： 從底部進(jìn)入氮?dú)猓ㄒ部捎脡嚎s空氣，真空抽氣等）進(jìn)行混合，進(jìn)氣壓0.1~0.15MPa，進(jìn)氣量2.5~3.0米3/（米2·分），混合時間一般為5～10分種，以柱內(nèi)樹脂充分混合為終點(diǎn)。 | |||||||||||||
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| 離子交換樹脂超純水制備工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 | |||||||||||||
| 離子交換設(shè)備是傳統(tǒng)的去離子水設(shè)備，它的產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，造價(jià)相對較低。在以往的電廠鍋爐補(bǔ)給水都是采用陽床+陰床+混床處理工藝。 近年來，隨著反滲透、EDI等工藝的發(fā)展，離子交換設(shè)備操作復(fù)雜，不容易實(shí)現(xiàn)自動化，浪費(fèi)酸堿，運(yùn)行成本高等缺點(diǎn)更加突出，目前更多的應(yīng)用于反滲透的深度處理。 小型的離子交換設(shè)備常采用有機(jī)玻璃交換柱，有利于觀察樹脂運(yùn)行情況。如混合離子交換器再生分層是否充分，陽離子是否“中毒”等，樹脂損耗情況等。 大型的離子交換設(shè)備則采用碳鋼內(nèi)襯環(huán)氧樹脂或襯膠，中間預(yù)留可視裝置，以便于離子再生時在線觀測再生液水位狀況。 1、工業(yè)超純水處理工藝，是目前工業(yè)用超純水的制備上應(yīng)用zui多的一種工藝之一。 2、食品工業(yè)離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)裝置上。 3、制藥工業(yè)離子交換樹脂對發(fā)展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質(zhì)量改良具有重要作用。*的開發(fā)成功即是突出的例子。 4、合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)在有機(jī)合成中常用酸和堿作催化劑進(jìn)行酯化、水解、酯交換、水合等反應(yīng)。 5、電鍍廢液中的金屬離子，回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)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。 | |||||||||||||
