離子交換除鹽再生原理

『壹』 離子交換器參數的結構原理是什麼

一、離子交換器原理
離子交換法是用離子交換劑上的離子和流體中離子進行交換的方法。流體的離子交換除鹽就是順序用H型陽離子交換樹脂將流體中各種陽離子交換成H+,用
OH型陰離子交換樹脂將流體中各種陰離子交換成OH-，進入水中的H+和OH-離子組成水分子H2O；或者讓流體經過陽陰混合離子交換樹脂層，流體中陽、陰離子幾乎同時被H+和OH-離子所取代。這樣，當流體經過離子交換處理後，就可除盡（吸附）流體中各種的無機鹽類，交換樹脂吸附離子量飽合後，通過酸、鹼、鹽等葯劑進行恢復再生，因而廣泛應用於各種工業及民用領域。
二、離子交換器分類
1. 三塔式流動床：裝填強酸性陽樹脂，用於硬水軟化或純水制備,工業無碘鹽再生。
2. 軟化器：裝填強酸性陽樹脂，用於硬水軟化或純水制備、濕法冶金，製糖、制葯及味精行業，工業無碘鹽再生。
3．陽離子交換器：裝填強酸或弱酸性陽樹脂，用於純水或物料脫鹽、脫鹼、廢水處理、貴金屬回收及生物提純。
4．陰離子交換器：裝填強鹼或弱鹼性陰樹脂，用於純水或物料脫鹽、抗生素分離、放射元素提煉及生化品分離。
5．混合離子交換器：裝填強鹼性陽樹脂與強鹼性陰樹脂，按1:2比例均衡混合，用於制備高純水或超純水。
6．拋光床交換器：裝填非再生型電子級混床樹脂，適用於混床後超純水二次制水，電阻率≥18.2MΩ絕對純水。
三、主要技術參數
工作壓力：0.05MPa～0.6MPa；
工作溫度：5℃～40℃（特殊溫度可定做）；
單機流量：0.5m3/h～200m3/h；
過濾速度：10m3/h～55m3/h；
產品規格：Φ150～Φ2500×H2000～6000mm；
再生方式：順流、逆流、同時再生；
再生流速：4-25m/hr；
再生劑濃度：4-6%；
再生劑用量:2-4倍的樹脂體積；
再生清冼：產品水沖洗呈中性結束；
操作方式：手動或自動閥門控制；
交換器材質：FRP、304、316L、Q235襯膠或塗環氧。

『貳』 離子交換柱的工作原理

離子交換柱的工作原理：
採用離子交換方法，可以把水中呈離子態的陽、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。
離子交換柱（ion exchange column）是用來進行離子交換反應的柱狀壓力容器。充填有離子交換樹脂的細長管柱。可由玻璃、不銹鋼、有機玻璃等不被所用的流動相腐蝕的材料製成。離子交換柱（混床）的分類：混床按再生方式分可分為體內再生混床、體外再生混床、陰樹脂外移再生混床三種。
離子交換柱的分類：
混床按再生方式分可分為體內再生混床、體外再生混床、陰樹脂外移再生混床三種。
1、體外再生混床適合小流量、對環保有嚴格要求的企業。但由於體外再生式混床配套設備多，操作復雜，現在已很少使用。
2、體內再生混床和陰樹脂外移再生混床適合大流量，有專門的水處理操作人員及廢水處理的場合。體內再生混床在運行及整個再生過程均在混床內進行，再生時樹脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少，操作簡便。
3、陰樹脂外移再生混床：陰樹脂外移再生式混合床及其配套的陰樹脂再生柱基本構造與小型逆流再生固定床大致相同，陰樹脂再生柱厚度較混合床小，所需的膨脹高度為樹脂層高度的50%～60%，故再生柱可較低，但一般為統一起見做成與混合床相同。

『叄』 誰有電廠化學離子交換系統的原理的課件嗎我急需！

你好，為你找了些問答題可能有用
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。

『肆』 混合離子交換器的工作原理是什麼

陽、陰兩種離子交換樹脂，互相充分地混合在一個離子交換器內，同時進行陽、陰離子交換的設備。簡稱混床。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。由於陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。

一般陽、陰樹脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹脂酌情考慮選擇。混床也分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進行，再生時樹脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少，操作簡便。混合床離子交換法，就是把陰、陽離子交換樹脂放置在同一個交換器中，在運行前將它們均勻混合，所以可看著是由無數陰、陽交換樹脂交錯排列的多級式復床，水中所含鹽類的陰、陽離子通過該項交換器，則被樹脂交換，而得到高度純水。在混合床中，由於陰、陽樹脂是相互混勻的，所以其陰、陽離子交換反應幾乎同時進行，或者說，水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯進行的，經H型交換所產生的H+和經過OH型交換所產生的OH-都不能積累起來，基本上消除反離子的影響，交換進行得比較徹底。由於進入混合床的初級純水質較好，交換器的負載較輕，樹脂的交換能力很長時間才被子耗竭。本混合床採用體內再生法，再生時首先利用兩種樹脂的比重不同，用反洗使用權陰、陽離子交換樹脂完全分離，陽樹脂沉積在下，陰樹脂浮在上面，然後陽樹脂用鹽酸（或硫酸）再生，陰樹脂用燒鹼再生。

『伍』 對無預脫鹽的離子交換除鹽系統,為什麼鹼再生液最好加熱

再生液的溫度是影響再生效果的重要因素。再生液的溫度，對強酸陽樹脂專的再生影響不大。如果是為了取屬代強鹼陰樹脂吸附的氯離子、硫酸根離子、重碳酸根離子，鹼液加溫對提高再生效果影響不大。但是為了取代強鹼陰樹脂吸附的硅酸，鹼液加溫是必要的。有資料指出，在16度時，即使再生時間高達100分鍾，硅酸的洗脫率也只有50%，而再生液加熱至35度時，其洗脫率可接近100%。

『陸』 離子交換設備的工作原理

抄離子交換系統是通過陰陽離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。

『柒』 各類離子交換樹脂的再生方法

再生劑的種類應根據樹脂的離子類型來選用，並適當地選擇價格較低的酸、鹼或鹽：

1、大孔吸附樹脂簡單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫，再用2~3BV的稀酸、稀鹼溶液浸泡洗脫，水洗至PH值中性即可使用。

2、鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生，用葯量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂)；氫型強酸性樹脂用強酸再生，用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應生成硫酸鈣沉澱物。為此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。

3、氯型強鹼性樹脂，主要以NaCl 溶液來再生，但加入少量鹼有助於將樹脂吸附的色素和有機物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的鹼鹽液再生，常規用量為每升樹脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型強鹼陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。

4、一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 宜在微酸性下工作。此時可通入稀鹽酸，使樹脂 pH值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。

5、陽樹脂再生：

通鹽酸：在環境溫度下，將4%的樹脂床體積4倍的HCL通過樹脂床，通過時間約2小時。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗：以運行流速和流向，通除鹽水至PH=5-6.樹脂床備用。

6、陰樹脂再生：
通氫氧化鈉：在環境溫度下，將濃度為4%的樹脂體積4倍量的NaOH通過樹脂床，通過時間約為2小時。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗：以運行流速和流向，通除鹽水至PH=8，樹脂床備用
具體操作可根據樹脂使用情況酌情增加酸鹼的濃度和再生時間。

(7)離子交換除鹽再生原理擴展閱讀：

應用領域：

1）水處理

水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。

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。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。

3）制葯行業

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。近年還在中葯提成等方面有所研究。

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。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。

甲基叔丁基醚（MTBE）的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。

5）環境保護

離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除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。

『捌』 離子交換樹脂如何脫鹽

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：

離子交換樹脂內作用環境中的容水溶液中，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。