水處理陽離子交換樹脂的作用

A. 離子交換樹脂到底是什麼技術幹嘛用的 請詳解

離子交換樹脂是一種傳統的水處理工藝，其中水中的各種陰離子和陽離子被陰回離子交換樹脂和答陽離子交換樹脂所取代。
陰離子和陽離子交換樹脂可以分別或按不同比例形成離子交換正床系統、離子交換負床系統和離子交換混合床系統，並且通常使用混合床系統。
反滲透等水處理工藝是用來生產超純水、高純水的終端工藝，它是用來制備超純水的一種不可替代的手段。其出水電導率可低於0.2μS/cm以下，出水電阻率達到5MΩ.cm以上，根據不同的水質及使用要求，出水電阻率可控制在5~18MΩ.cm之間。
被廣泛應用在食品行業、醫葯行業、工業超純水、醫葯超純水、高純水等領域上。

B. 工業水處理中樹脂起什麼作用

工業水處理樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂,陽離子樹脂又細分為鈉型和氫型,鈉型樹脂將水中的鈣鎂離子交換成鈉離子,使水變軟.氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化.
陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子,能置換出水中的酸根離子.
同時使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變為純凈水. 陰、陽混合離子交換器

【設備概述】
陰、陽混合離子交換器(混合床)是用於初級純水的進一步精製。一般設置於陰、陽離子交換器之後 ，也可設置在電滲析或反滲透後串聯使用，出水水質可達含二氧化硅≤0.02毫克/升，導電度≤0.02us/cm。處理後的高純水可供高壓鍋爐、電子、醫葯、造紙、化工和石油等工業部門。

【工作原理】
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，將它們混合，所以可看成是由無數陰、陽交換樹脂交錯排列的多級式復床。水中所含鹽類的陰、陽通過該交換器，則被樹脂交換,而得到高純度的水。
在混合床中，由於陰、陽樹脂是相互均勻的，所以其陰、陽離子的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OH都不能積累起來，基本上消除了反離子的影響，交換進行的比較徹底。

本混合床採用體內再生法。再生時利用兩種樹脂的比重不同，用反洗使陰、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。

【出水水質】
SiO2 ＜ 20μg/L
導電度(25℃) ＜ 0.15μs/cm

【結構簡述】
1. 進水裝置:
在交換器上部設有布水裝置，使進水能均勻分布。
2. 再生裝置:
在陰離子交換樹脂上方設有進液母管，管上開小孔布液，管外包覆不銹鋼梯形繞絲。陰離子交換樹脂再生用鹼液即由該進液母管送入。再生陽離子交換樹脂用的酸液由底部排水裝置進入，再生酸、鹼廢液均由中排口排出。
3. 中排裝置:
中排裝置設置在陰、陽樹脂的分界面上，用於排泄再生時酸、鹼廢液和沖洗液,型式為支管母管式，孔管外包覆不銹鋼梯形繞絲。
4. 排水裝置:
均採用多孔板上裝設排水帽，多孔板材採用鋼襯膠。
另外，在陰、陽樹脂分界面外、樹脂表面處及最大反洗膨脹高度處各設視窺鏡一個，用以觀察樹脂表面及反洗樹脂的情況。
筒體上部設樹脂輸入口，要筒體下部近多孔板處設樹脂卸出口，考慮了樹脂輸入和卸出採用水輸送的可能。

【使用說明】
當樹脂失效後可用以下方法進行再生：
混床的再生過程為兩步法再生，具體為：反沖洗、靜置（分層）、進鹼、置換、反洗、分層、進酸、置換、正洗、混脂、正洗等步驟。也可採用一步法再生，即同時進酸鹼。
混床中裝填兩種不同性能均勻混合的離子交換樹脂，因此要將兩種樹脂盡可能完全分層，才能對陽陰樹脂分別再生。反洗的目的就是使陰陽樹脂分層。通過反洗使樹脂均勻地松馳膨脹開來，在靜置時樹脂在水中自由下落，因陽樹脂比重為1.23～1.28，而陰樹脂比重為1.06～1.11，兩種樹脂比重差別較大，就很容易分層。通過反洗也可排出一些雜質異物，保證下一周期的正常運行。打開下進水閥、反洗排水閥，反洗至出水清亮為止。反洗畢，靜置，開上排閥、放水至樹脂層表面10厘米以上。
混合離交換器的再生劑擬用30%的NaOH和30%HCl，因混合離子交換器需較長時間才再生一次，不設置專門的酸、鹼貯罐，由酸、鹼計量箱直接通過噴射器進行再生。再生的控制由再生劑濃度、再生時間、再生液流量綜合控制酸、鹼計量箱及吸收器的設置滿面足規程規定的儲存量。

[樹脂預處理]
將准備裝柱使用的新樹脂，先用熱水(清潔的自來水即可)反復清洗，陽離子交換樹脂可用70-80°C的熱水，陰離子交換樹脂的耐熱性能較差一些，可用50-60°C熱水。開始浸洗時，每隔約15分鍾換水一次，浸洗時要不時攪動，換水4-5次後，可隔約30分鍾換水一次，總共換水7-8次，浸洗至浸洗水不帶褐色，泡沫很少時為止。
水洗後，再經酸鹼處理，陽離子交換樹脂可按下述步驟處理：
1、用1N鹽酸緩慢流過樹脂，用量約為強酸陽樹脂體積的2-3倍，弱酸陽樹脂的3-5倍，每小時1.5倍床層體積流過。
2、用水沖洗，出水PH為5左右，用3倍樹脂體積5%的NaCl溶液流過樹脂，流速與1相同。
3、用1N NaOH流過樹脂，用量及流速與1相同。
4、用水沖洗至出水PH為9左右。
5、用1N鹽酸或硫酸，將樹脂轉成H-型，用量為樹脂體積的3-5倍，流速與1相同。
6、酸流完後，用去離子水沖洗至出水PH值為6以上時，即可投入使用。
對於陰離子交換樹脂水洗後的酸、鹼處理次序，可採用鹼→酸→鹼次序，酸、鹼用量及流速，強鹼樹脂與強酸樹脂相對應，弱鹼樹脂與弱酸樹脂相對應。

工業級的離子交換樹脂中，常含有少量低聚物和未參加聚合反應的單體等有機雜質和其他諸如鐵、鋁、銅等無機雜質。當樹脂與水、酸、鹼或其它溶液接觸時，上述可溶性雜質就會轉入溶液而影響水質，所以新樹脂在使用前要進行處理。

C. 水處理用離子交換樹脂有什麼作用

水處理特種離子交換樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂,陽離子樹脂又細回分為鈉型和氫型，在水答溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)，鈉型樹脂將水中的鈣鎂離子交換成鈉離子，使水變軟；氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化，陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子，水溶液中能離解出陰離子(如OH－或Cl－)，能與水中的酸根離子交換.即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換，從而將溶液中的離子分離出來。同時使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變為純凈水。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。使水質雜質與有益成分分離

D. 陰陽離子交換樹脂的工作原理

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。

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離子交換樹脂使用方法：

1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目，有些可達到50目，因此在使用前要先乾燥，粉碎，過篩，通常乾燥時在烘箱中進行，亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行，粉碎時不要分得過細，否則影響實驗收率。

2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理，然後用10倍體積的水洗，再用10倍量4%鹽酸處理，最後用蒸餾水洗至中性，然後將氯型轉化成OH型，再轉化成氯型，最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可，不必洗至中性。

3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中，加水充分攪拌除掉氣泡，靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後，傾去上層泥狀顆粒；反復操作直至上層液澄清後，即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲，用玻璃棒將其壓平，將樹脂倒入柱子中，還要注意防止氣泡產生。

4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液，以適當流速通過柱子，亦可將樣品溶液反復通過柱子，直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。

5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來，常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等，可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。

6、樹脂再生。

E. 離子交換樹脂有什麼用

離子交換樹脂的作用：

離子交換樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂,陽離子樹脂又細分為鈉型和氫型，在水溶液中能離解出某些陽離子，鈉型樹脂將水中的鈣鎂離子交換成鈉離子，使水變軟；氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化，陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子，水溶液中能離解出陰離子，能與水中的酸根離子交換.即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換，從而將溶液中的離子分離出來。同時使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變為純凈水。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。

F. 水的凈化中陽離子交換樹脂起什麼作用

作用就是把水質變軟了，沒有水垢了。原理是利用樹脂把水中鈣鎂離子交換後吸附在樹脂表面，樹脂飽和後就不起作用了，用工業鹽沖洗後可重復使用。

G. 離子交換樹脂的用途是什麼呢

離子交換樹脂的用途：

1、用於水中的各種陰陽離子的去除。

2、離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的釀造、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。

4、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。

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。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。

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注意事項：

1、離子交換樹脂含有一定水分，不宜露天存放，儲運過程中應保持濕潤，以免風干脫水，使樹脂破碎，如貯存過程中樹脂脫水了，應先用濃食鹽水（10%）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放入水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。

2、冬季儲運使用中，應保持在5-40℃的溫度環境中，避免過冷或過熱，影響質量，若冬季沒有保溫設備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水濃度可根據氣溫而定。

3、離子交換樹脂的工業產品中，常含有少量低聚合物和未參加反應的單體，還含有鐵、鉛、銅等無機雜質，當樹脂與水、酸、鹼或其它溶液接觸時，上述物質就會轉入溶液中，影響出水質量，因此，新樹脂在使用前必須進行預處理，一般先用水使樹脂充分膨脹。

對其中的無機雜質（主要是鐵的化合物）可用4-5%的稀鹽酸除去，有機雜質可用2-4%稀氫氧化鈉溶液除去，洗到近中性即可。如在醫葯制備中使用，須用乙醇浸泡處理。

H. 水處理中，樹脂的起到的作用

樹脂種類很多，不同的樹脂起不同的作用，鍋爐空調上常見的是001×7 陽離子樹脂，去除鈣鎂離子，降低水硬度。

I. 陽離子交換樹脂的用途和原理

(1)
強酸性陽離子樹脂
這類樹脂含有大量的強酸性基團，如磺酸基－so3h，容易在溶液中離解出h+，故呈強酸性。樹脂離解後，本體所含的負電基團，如so3－，能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的h+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間後，要進行再生處理，即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回復原來狀態，以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理，此時樹脂放出被吸附的陽離子，再與h+結合而恢復原來的組成。
(2)
弱酸性陽離子樹脂
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)。
(3)
強鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有強鹼性基團，如季胺基(亦稱四級胺基)－nr3oh(r為碳氫基團)，能在水中離解出oh－而呈強鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用。
這種樹脂的離解性很強，在不同ph下都能正常工作。它用強鹼(如naoh)進行再生。
(4)
弱鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱鹼性基團，如伯胺基(亦稱一級胺基)-nh2、仲胺基(二級胺基)-nhr、或叔胺基(三級胺基)-nr2，它們在水中能離解出oh－而呈弱鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用。這種樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如ph1～9)下工作。它可用na2co3、nh4oh進行再生。

J. 純水處理中，什麼是樹脂啊！在水處理中起什麼作用啊！

指的是有交換離子的活性基團、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物，在水處理中起到去除各種陰陽離子的作用。

離子交換樹脂進行離子交換反應的性能，表現在它的「離子交換容量」，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數，meq/g（干）或 meq/mL（濕）；當離子為一價時，毫克當量數即是毫克分子數（對二價或多價離子，前者為後者乘離子價數）。

離子樹脂交換容量的測定一般以無機離子進行。這些離子尺寸較小，能自由擴散到樹脂體內，與它內部的全部交換基團起反應。

在實際應用時，溶液中常含有高分子有機物，它們的尺寸較大，難以進入樹脂的顯微孔中，因而實際的交換容量會低於用無機離子測出的數值。這種情況與樹脂的類型、孔的結構尺寸及所處理的物質有關。

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物理性質

離子交換樹脂通常製成珠狀的小顆粒，它的尺寸也很重要。樹脂顆粒較細者，反應速度較大，但細顆粒對液體通過的阻力較大，需要較高的工作壓力;特別是濃糖液粘度高，這種影響更顯著。

因此，樹脂顆粒的大小應選擇適當。如果樹脂粒徑在0.2mm(約為70目)以下，會明顯增大流體通過的阻力，降低流量和生產能力。

樹脂顆粒使用時有轉移、摩擦、膨脹和收縮等變化，長期使用後會有少量損耗和破碎，故樹脂要有較高的機械強度和耐磨性。

交聯度低的樹脂較易碎裂，但樹脂的耐用性更主要地決定於交聯結構的均勻程度及其強度。如大孔樹脂，具有較高的交聯度者，結構穩定，能耐反復再生。