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佳健成:离子交换技术在水处理中的应用及技术讲解

发布时间:2022-09-19 15:53:43 来源:欧宝娱乐官网在线网址 作者:OB欧宝网页登录

  离子交换设备是通过离子交换树脂与水中的阳、阴离子交换,达到降低水含盐量的目的。离子交换技术在水处理领域中有十分广泛的应用。做为水质软化的钠离子交换器,主要用于中、低压锅炉水处理。离子交换脱盐设备,主要用于纯水和高纯水的制备。它与近年引进的反渗透装置相比较,具有去除离子性杂质彻底;对水的预处理要求低;设备造价便宜等优点。在制备高纯水方面,离子交换技术在当前还没有替代设备。进水总含盐量在400mg/l以下时,根据用户不同要求,出水水质在1.0-0.2us/cm之间。用途:离子交换设备适用于医药、化工、电子、涂装、饮料及高压锅炉给水等诸多工业部门。

  离子交换法处理水的方法,无论是锅炉用水的软化,脱碱软化;脱盐水,纯水,超纯水的制备,工业废水处理、重金属及贵重金属回收等场合均可采用离子交换法来进行。离子器类别有单床、复床、混合床之分,水处理方法也根据具体情况可采用顺流法,逆流再生浮床法等。

  此法为较古老的方法,出水纯度虽然不如混合床,但再生方法简单易行,所以还广泛的被采用,尤其是配合混合床使用更为普遍。在大型水处理中阳床后面加一个脱气塔(也称脱碳)将 CO 2 除去,可以减轻阴床树脂负担,延长阴树脂使用周期,从而可以节约再生剂 NaOH 的用量,是有一定意义的。

  混合床离子交换设备为深度脱盐设备,用于制造高纯水,产水电阻率为 10-18MΩ·CM(25 ℃ ),二氧化硅含量(SIO2)≤0.02mg/L, 混合床分为单、双床、抛光床、双床可一用一备;可串联使用,以提高产水水质, 有效利用树脂的交换容量;当生产用水量大时,可并联使用,运行相当灵活、方便。

  2. 出水水质稳定,短时间运行条件变化(如进水水质或组分、运行流速等)对混床出水水质影响不大。

  离子交换树脂的交换吸附性能,去除水中的各种阴、阳离子,达到脱盐的目的。就是水中的离子和离子交换树脂上的离子,所进行的等电荷摩尔量的反应。离子交换的反应过程可以用H型阳离子交换树脂HR和水中Na+交换反应过程为例:HR(R表示离子交换树脂的交换基团)Na+ NaR+H+ 从上式可知:在离子交换反应中,水中的阳离子(如Na+)被转移到树脂上去了,而离子交换树脂上的一个可交换的H+转入水中。Na+从水中转移到树脂上的过程中离子的置换过程。而树脂上的H+交换到水中的过程称游离过程。

  因此,由于置换和游离过程的结果,使得Na+与H+互换位置,这一变化,就称为离子交换。离子交换器按单台设备分类有阳床、阴床、混床,在水处理应用中,以多种组合形式组成多种除盐系统,以达到设计要求。离子交换器是制备高纯水的必备设备,广泛应用于医药、化工、电子、电镀、锅炉等领域,与RO,EDI组合处理后的水 质电阻率可达到1~18MΩ .CM。

  1.阳床+阴床+混床+抛光混床(水质可做到18MΩ.cm即0.055 μ s/ ㎝,25 ℃)

  3.RO反渗透+混床(水质可以做到10MΩ.cm以上即0.1 μ s/ ㎝以下,25 ℃)

  4.RO反渗透+混床+抛光混床(水质可以做到18MΩ.cm即0.5 μ s/ ㎝,25 ℃)

  离子交换器主要用于纯水和高纯水的制备,在医药、化工、电子、涂装、饮料及中高压锅炉给水等诸多工领域中已有十分广泛的应用。它与近年引进的反渗透装置相比较,具有去除离子彻底、预处理要求低、设备造价便宜等特点。

  离子交换是水处理技术中最常用的一种,离子交换器是利用阴阳离子交换树脂的选择性及平衡反应原理除去水中的电解质离子的一种水处理设备,在水处理的应用方面最为广泛,特别是高 纯水制取的必备设备。

  天然水中含有各种盐类,这些盐类溶解为阳离子和阴离子,主要有 Ca 2+ 、Mg 2+ 、Na + 和HCO 、 SO 4 2- 、CL - 等。含有这些盐类的水,在加热蒸发浓缩的过程中(如锅炉用水),水中的Ca 2+ 、Mg 2+ 等离子不断地与水中某些阴离子结合成难溶物质而析出,并生成水垢(俗称水锈),还有其它高价金属离子如铁、铝、锰等(因含量很少,虽然成垢,可略去不计),予以去除。因此就需要进行水的软化处理。软化水设备广泛用于工业及民用软化水制备,如锅炉供水、供热、空调系统补充水、优质生活用水等。离子交换软化方法是最简单的一种软化方法,该法特点是:不出酸性水,再生剂为工业盐,设备防腐设施简单。

  软化系统主要由多路阀(或手动操作屏)、控制器、树脂罐、盐箱组成,多路阀是在同一阀体中设计有多个通路的阀门。控制器根据预先设定的程序,向多路阀发生指令,多路阀自动完成各个阀门的开关,从而实现运行、反洗、再生、正洗等到各个工艺过程。手动操作屏是利用优质 PVC或UPVC材质管材管件组建的一个操作接口,它需要专人负责各个阀门的开关,所有的工艺过程都需人工操作。

  离子交换是一种特殊的固体吸附过程,它是由离子交换剂的电解质溶液中进行的。一般的离子交换剂是一种不溶于水的固体颗粒状物质,即离子交换树脂。它能够从电解质溶液中吸取某种阳离子或者阴离子,而把自身所含的另外一种带相同电荷符号的离子等量地换出来,并释放到溶液中去,这就是所谓的离子交换。按照所交换离子的种类,离子交换剂可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两大类。

  混合离子交换器,简称 混床 ,是将阴阳树脂按一定比例装置填在同一交换器中,运行前将它们混合均匀。此时被处理水在通过混合离子交换床后,所产生的 H + 和OH - 离子立即生成溶解度很低的水,很少形成阳离子或阴离子交换时的反离子。可以使交换反应进行很彻底,故水质好,所以混合床串联在反渗透或一级复床除盐系统后面,用于纯水或高纯水的制备主要用于深度去除水中几乎所有的离子(溶解固体)。

  离子交换器是制备高纯水的必备设备,广泛应用于医药、化工、电子、电镀、锅炉等领域,与RO,EDI组合处理后的水质电阻率可达到1~18MΩ.CM。可以使交换反应进行很彻底,故水质好,所以混合床串联在反渗透或一级复…

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