『壹』 離子交換劑的交換功能
根據交換基團的性質,離子交換劑分為兩類:陽離子交換劑,交換基團是酸基,電離後形版成固定的陰權離子,而可遷移的陽離子能與溶液中的陽離子進行交換;陰離子交換劑,交換基團是胺基,電離或與酸作用後形成固定的陽離子,而可遷移的陰離子能與溶液中的陰離子進行交換。對離子交換劑的基本要求是:交換容量(每克干離子交換劑能交換離子的毫克當量數)大,交換反應的選擇性高,對化學、熱、機械和輻照的穩定性好,交換速率高,溶脹性小。
『貳』 離子交換樹脂是如何進行分類的
離子交換劑是指具抄有離子交換能力的固體物質,依其可交換離子的種類,可分為陽離子劑和陰離子劑兩大類。最主要的當屬合成樹脂。離子交換樹脂可分別按照功能、內部結構、聚合物單體種類和用途分類。
離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂,其中,陽離子交換樹脂分為強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂,陰離子交換樹脂分為強鹼性陰離子交換樹脂和弱鹼性陰離子交換樹脂。
其有效官能團為顯示酸鹼性的官能團,顯強酸性的如磺酸基,弱酸性的有羧基、酚羥基、磷酸基團等,強鹼性的有胍基、脒基、γ-吡喃酮基等,弱鹼性的有氨基,亞胺基、吡啶基等。
『叄』 離子交換劑有哪些分類
可分為無機質類和有機質類兩大類。無機質類又可分為天然的如海綠砂;人造的如合成沸石。有機質類又分碳質和合成樹脂兩類。其中碳質類如磺化煤等;合成樹脂類分陰離子型如強酸性和弱酸性樹脂;陰離子型如強鹼性(Ⅰ、Ⅱ型)和弱鹼性樹脂;其他類型的有氧化還原型樹脂,兩性樹脂和螯合樹脂等。
『肆』 離子交換樹脂有哪幾種影響離子交換樹脂的因素有哪些
離子交換樹脂的種類:
1.強酸性陽離子交換樹脂
通常用於水軟化和脫礦質應用。強酸性陽離子樹脂是一種相對安全且成本有效的方法,用於去除水垢和硬度,例如鈣和鎂,因為它們可以用濃鹽溶液如氯化鈉鹽水再生。當用氫氣循環與硫酸或鹽酸(HCl)作為再生劑時,強酸性陽離子樹脂對脫礦質也非常有效。
2.弱酸性陽離子交換樹脂
是脫鹼應用的經濟有效的選擇,其中給水具有高比例的硬度與鹼度。弱酸性陽離子樹脂通過除去二價陽離子(例如鈣)並根據工藝條件用氫/鈉代替它來實現這一點。根據工藝需要,可以在離子交換過程之後進行脫氣和pH調節。弱酸性陽離子樹脂也是高鹽度流軟化的理想選擇。
3.強鹼陰離子交換樹脂
有多種類型,必須對其特性進行稱重,以確定最適合特定應用的樹脂。離子交換樹脂有利於二氧化硅的去除,特別是對於游離無機酸(FMA)含量低的物流。強鹼陰離子交換樹脂的其他優異用途包括去除鈾。強鹼陰離子交換樹脂對於去除硝酸鹽(NO 3)也是有效的,但如果進料水含有高濃度的硫酸鹽,則過量的再生循環可能會影響效率。最後,強鹼陰離子交換樹脂能夠與鹵素結合。
4.弱鹼陰離子交換樹脂
對於不需要除去二氧化碳(CO 2)和/或二氧化硅(SiO 2)的去離子應用是有效的。弱鹼陰離子交換樹脂對酸吸收也有效,因為它們可以中和強無機酸。
5.螯合樹脂
最常見的特種樹脂類型,用於選擇性去除某些金屬,鹽水軟化和其他物質。特殊樹脂官能團根據手頭的應用而廣泛變化,並且可包括硫醇,亞氨基二乙酸或氨基膦酸等。螯合樹脂廣泛用於稀釋溶液中的金屬濃縮和去除,例如鈷(Co 2+)和汞(Hg 2+)。
6.拋光混床樹脂
混合床單元由於流含量的波動而更容易受到樹脂結垢和較差的系統功能的影響,因此通常在其他處理工藝的後端使用,使用拋光混床樹脂制備純水/超純水。
『伍』 工業純水機的工作原理
本純水系統設計結合化工行業用純水的要求,制定出標准型適合在本行業使用的純水系統。以下對系統的介紹:
離子交換純水系統
本系統設計採用多介質過濾器、活性炭過濾器作及保安過濾器作為前級處理,有效除去原水中的懸浮物、泥砂、微粒、有機硅膠體、有機物、異味、余氯等雜質,使經過離子交換處理後的水質符合工業生產要求。在經過後端進行精處理系統(混床系統),使其產水水質滿足生產用水的要求。離子交換設備-離子交換技術有相當長的歷史,某些天然物質如泡沸石和用煤經過磺化製得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是,隨著現代有機合成工業技術的迅速發展,研究製成了許多種性能優良的離子交換樹脂,並開發了多種新的應用方法,離子交換技術迅速發展,在許多行業特別是高新科技產業和科研領域中廣泛應用。國內外生產的樹脂品種達數百種,年產量數十萬噸。
工業超純水設備原理描述
離子交換是一種特殊的固體吸附過程,它是由離子交換劑的電解質溶液中進行的。一般的離子交換劑是一種不溶於水的固體顆粒狀物質,即離子交換樹脂。它能夠從電解質溶液中吸取某種陽離子或者陰離子,而把自身所含的另外一種帶相同電荷符號的離子等量地換出來,並釋放到溶液中去,這就是所謂的離子交換。按照所交換離子的種類,離子交換劑可分為陽離子交換劑和陰離子交換劑兩大類。
離子交換的基本工作原理是
1、首先電解質離子(鈣、鎂、鐵、鈉等離子)穿過液膜進入樹脂表面;
2、離子進入樹脂內部;
3、離子交換;
4、H離子或OH根離子向樹脂外部擴散;
5、H離子或OH根離子進入水中形成H2O。雙床又稱復床,復床是用陽、陰兩種不同的離子交換的交換器的串聯方式,如強酸性陽離子交換樹脂和強鹼性陰離子交換樹脂串聯的方式。這種陽床和陰床串聯組成的設備稱為復床,水先經過陽床除去帶正電的離子(如Ca2+、Mg2+、K+、Na+),並且置換出H+離子到水中;然後除去水中的陰性離子(如SO2-4、Cl-、HCO- 3),並且置換出OH-離子到水中。同時,H+離子和OH-離子結合形成水H2O,從而達到去離子的作用。
混床工作原理
在同一個交換器中,將陰、陽離子交換樹脂按照一定的體積比例進行填裝,在均勻混合狀態下,進行陰、陽離子交換,從而除去水中的鹽分,稱為混合床除鹽處理。混合床的陰、陽離子交換樹脂在交換過程中,由於是處於均勻混合狀態,交錯排列,互相接觸,可以看作是由許許多多的陰、陽離子交換樹脂而組成的多級式復床,可相當於1000~2000級。因為是均勻混合,所以,陰、陽離子的交換反應幾乎是同時進行的,所產生的H+和OH-隨即合成H2O,交換反應進行得很徹底,出水水質高。
系統結構流程前處理設備(多介質過濾設備、活性炭過濾設備)+離子交換設備=純水
應用范圍
發電廠、熱電廠.給水循環冷卻(凝結).水化工、石化工藝用水.化工反應冷卻用水
預處理
包括砂濾、多介質過濾、軟化、加氯、調節pH、活性碳過濾、脫氣等。過濾可除去 1~20微米大小的顆粒,軟化和調節pH可防止反滲透膜結垢,加氯是殺菌。活性碳過濾是除去有機物和自由氯,脫氣是清除溶於水中的CO2等。
脫鹽
包括電滲析、反滲透、離子交換。電滲析的原理是在外加直流電場作用下利用陽離子和陰離子交換膜對離子選擇性透過,脫鹽率可達95%以上。反滲透是滲透現象的逆過程,在濃溶液上加壓力,使溶劑從濃溶液一側通過半透膜向稀溶液一側反向滲透,脫鹽可達98%,並能除去99%的細菌顆粒和溶解在水中的有機物。離子交換的原理是當水通過陽離子交換樹脂時,水中的陽離子被陽離子交換樹脂吸附,樹脂上可交換的陽離子如H離子被置換到水中,並和水中的陰離子結合成相應的無機酸,如 超純水這種含有無機酸的水,當下一步通過陰離子交換樹脂層時,水中的陰離子被陰離子交換樹脂吸附。樹脂上可交換的陰離子如OH離子被置換到水中,並與水中的H離子結合成水,即 超純水 。
精處理
包括紫外線殺菌、終端膜過濾和超濾。紫外線殺菌是因生物體的核酸吸收紫外線光的能量而改變核酸自身結構,破壞核酸功能而使細菌死亡。殺菌最強的光譜波長為2600埃。各種膜過濾能除掉直徑大於 0.2微米的顆粒,但對於清除有機物則不如反滲透和超濾有效。超濾是把各種選擇性的分子分離。在超濾過程中,水在壓力下流過一個卷式或中空纖維膜棒。膜孔徑在10~200埃范圍內,薄膜厚度為0.1~0.5微米,附在一個中孔的纖維棒內壁上,超濾能除去細菌和0.05微米的粒子。
『陸』 為什麼沸石材料可以應用於離子交換
藉助於固體離抄子交換襲劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換,以達到提取或去除溶液中某些離子的目的,是一種屬於傳質分離過程的單元操作。離子交換是可逆的等當量交換反應。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。離子交換速度隨樹脂交聯度的增大而降低,隨顆粒的減小而增大。離子交換是一種液固相反應過程,必然涉及物質在液相和固相中的擴散過程。
沸石有天然沸石和合成沸石。天然沸石是最早應用的無機離子交換劑,是含有水的鈉、鈣以及鋇、鍶、鉀等硅鋁酸的鹽類。色淺,具玻璃光澤,是陽離子交換劑。
『柒』 超純水機的工作原理
預處理系統去除源水顆粒物質、鐵、錳、余氯、鈣、鎂離子及吸附有機物、異味等;
源水加強型凈化裝置(PP+AC+KDF+NIPHOS),自動反沖洗自潔功能,無頻繁更換;
美國原裝陶氏RO反滲透膜脫鹽率高達99%,自帶水質超標排放功能,防止二次污染超純水;
雙級RO反滲透技術,較單級RO技術產水水質更佳,離子、有機物、熱源含量更低;針對源水較差地區產出的水質電導率可穩定在1-5uS/cm;
超純化柱填充超純水機專用陶氏450拋光樹脂,水質不達標,系統主動嗡鳴報警提示功能。
液晶中文顯示屏,系統具備「ZYROEU」型特製控製程序,保護主機系統安全運行,弱電工藝保障操作人員人身安全;
具備開機自檢,缺水保護報警,滿水自動停機,超低壓保護等功能;
RO膜自動沖洗,開機定時18秒與取水完成後系統自動沖洗功能;
自帶液晶顯示屏顯示產水電導率uS/cm和超純水產水電阻率MΩ.cm;
水溫自動補償功能,提高水質的准確性;
採用更先進、人性化的薄膜按鍵操作取水方式;
具有源水指示、沖洗指示、水滿指示、純水備用指示、系統缺水、超標排放、紫外消解設備運行等指示功能,
自帶預處理柱、RO膜、超純化柱等耗材配件更換自動提示,具備原廠耗材晶元識別功能;
內置耗材統計控制器,具有耗材的使用時間和處理水量統計功能,並可通過嗡鳴報警器,提示客戶更換耗材;
兼容外置壓力水桶和內置液位水箱2種純水儲存方式,可加配外置大容量儲水桶,滿足不同的應用需求,具有運行、報警、水滿的3種狀態指示燈,使系統工況一目瞭然;
採用半透明醫療級PP材質,不產生二次污染,便於觀察和清洗的預處理柱與超純化柱,並提供預處理柱和超純化柱實用新型發明專利證書;
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『捌』 水質監測的對象有哪些
環境檢測中的水質分析是最常規的分析實驗,作為實驗室工作人員僅僅了解項目檢測實驗是遠遠不夠的,了解水質分析的各個環節是非常重要的。
水質監測的基本概念
水質監測的分類(功能)、對象
1.監測分類:
A監視性監測(例行監測)
(1)對污染源:污染物濃度、排放總量、污染趨勢。
(2)對環境質量:a.環境介質(大氣、水、土壤、生物)b.監測對象(化學、物理、生物)。
B.特定目的的監測。
C.研究性監測。
2.監測對象:
水質監測可分為環境水體監測、水污染源監測、特殊水樣。
環境水體、水質、水質指標,優先監測概念
1.環境水體:包括地表水(江、河、湖、庫、海水)和地下水;包括水中的懸浮物、溶解物、底泥和水生生物等完整的生態系統。
2.水質:水的品質,指水及其所含雜質共同表現出來的綜合特性。
3.水質指標:水中除水分子以外所含其他物質的種類和數量,是描述或表徵水質質量優劣的參數
4.優先監測:對眾多有毒污染物進行分級排隊,從中篩選出潛在危害性大,在環境中出現頻率高的污染物作為監測和控制對象。對選上的污染物進行的監測即為優先監測。
水質標準的六類兩極
1.六類是環境質量標准、污染物排放標准、環境基礎標准、環境方法標准、 環境標准物質標准、環保儀器設備標准。
2.兩級是國家環境標准和地方環境標准。
質量標准與排放標準的區別
兩種標准都是對水中雜質含量或水質指標進行限制,但質量標準的水體是可用水,而排放標准內的水是可排放的廢水。
水質監測的任務和目的
1.提供數據供評價水體環境質量使用;
2.預測水體污染變化;
3.判斷水污染對環境生物和人體健康的影響,評價污染防治措施的實際效果;
4.建立和驗證水質模型提供依據。
水質監測:通過對影響水環境質量因素的代表值的測定,確定水環境質量(或污染程度)及其變化趨勢。
水樣採集保存及預處理
水樣的三種類型
1.瞬時水樣是指在某一時間和地點從水體中隨機採集的分散水樣(a.當水體水質穩定,或其組分在相當長的時間或相當大空間范圍內變化不大;b.測水體組分及含量隨時間和空間變化程度、頻率及周期的變化規律)。
2.混合水樣是指在同一采樣點於不同時間所採集的瞬時水樣混合後的水樣,有時稱「時間混合水樣」(觀察平均濃度時非常有用)。
3.把不同采樣點同時採集的各個瞬時水樣混合後所得到的樣品稱為綜合水樣。
容器的選擇
1.容器材料具有化學和生物學惰性,一般不會出現樣品組分與容器發生反應造成水樣污染情況;
2.容器壁吸附待測物或吸附極弱;
3.容易清洗干凈,可反復使用;
4.大小形狀適宜,方便使用和儲運
采樣方法
1、污廢水採集:(1)從淺埋的污水排放管(渠、溝)中采樣,一般用採集器直接採集,或用聚乙烯塑料長把采樣(2)對於埋層較深的,將深層采水器或固定負重架的采樣容器沉入監測井內一定深度的污水中采樣,也可用塑料手搖泵或電動采水泵采樣。
2.地表水/地下水采樣:(1)表層水;直接汲取;系有繩子,帶有墜子的采樣瓶(2)一定深度的水:當到達預定深度,能閉合,汲取(3)泉水;自噴-涌口處,不自噴-抽水管汲取(4)井水:抽汲(5)自來水:先放數分鍾-排雜質,陳舊水
地表水采樣注意事項
1.不可攪動水底沉積物
2.油類:300mm,單獨采樣,全部用於測定,不能用採集水樣沖洗容器2.DO,BOD,COD:水樣必須注滿容器,不留空間,並用水封口
3.若水樣含沉降性固體,應分離除去,測總懸浮物和油類的水樣除外
4.單獨采樣:油類、BOD5、DO、硫化物、余氯、糞大腸桿菌群、懸浮物、放射性
5.現場測定;水溫、PH、DO、透明度、電導率、氧化還原電位、濁度。
廢(污)水采樣注意事項
1.用采樣容器直接采樣時,須用水樣沖洗三次後再行采樣,但當水面有浮油時,採油容器不能清洗;
2.注意去除水面雜物、垃圾等漂浮物;
3.在分時間單元採集樣品時,測定PH、COD、BOD5、DO、硫化物、油類、有機物、余氯糞大腸桿菌群、懸浮物、放射性等物質時,只能單獨采樣;
4.凡須現場監測的項目,應進行現場監測。
水質采樣時通常分析有機物的樣品使用簡易玻璃瓶采樣,分析無機物時塑料瓶采樣。
引起水樣水質變化的原因有物理、化學、生物作用。
水樣保存方法
1、冷藏或冷凍法
2、加入化學試劑保存法
水樣運輸注意事項
(防震、防污、保溫)水樣採集後,必須盡快送回實驗室。根據采樣點的地理位置和測定項目最長可保存時間,選用適當的運輸方式,並做到以下兩點:
1.為避免水樣在運輸過程中震動、碰撞導致損失或沾污,將其裝箱,並用泡沫塑料或紙條擠緊,在箱頂貼上標記。
2.需冷藏的樣品,應採取致冷保存措施;冬季應採取保溫措施,以免凍裂樣品瓶。
水樣預處理的目的及原則
提高分析的靈敏度、消除干擾。
消解的目的:破壞有機物,溶解懸浮性固性,將各種價態的欲測元素氧化成單一高價態或轉變成易於分離的無機化合物。
濕式消解與乾式消解區別:濕式消解法用液體或液體與固體混合物作氧化劑,在一定溫度下分解樣品中的有機質;乾式消解是進行金屬離子或無機離子測定時,通過高溫灼燒去除有機物,將灼燒後的殘渣用硝酸或鹽酸溶解,濾於容量瓶中再進行測定。
富集與分離的目的:當水樣中的欲測組分含量低於分析方法的檢測限時須進行富集;當有共存干擾組分時就必須分離。
氣提:使一個氣體介質破壞原氣液兩相平衡而建立一種新的氣液平衡狀態,使溶液中的某一組分由於分壓降低而解吸出來,從而達到分離物質的目的。
(1)蒸餾法是利用水樣中各污染組分具有不同的沸點而使其彼此分離的方法。測定水樣中的揮發酚、氰化物、氟化物時,均需先在酸性介質中進行預蒸餾分離。
(2)萃取法是基於物質在不同的溶劑相中分配系數不同,而達到組分的富集與分離。用分光光度法測定。
(3)吸附是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中一種或數種組分吸附於表面,以達到分離的目的。常用的吸附劑有活性炭、氧化鋁、分子篩、大網狀樹脂等。
(4)離子交換是利用離子交換劑與溶液中的離子發生交換反應進行分離的方法。離子交換劑可分為無機離子交換劑和有機離子交換劑,目前廣泛應用的是有機離子交換劑,即離子交換樹脂。
(5)共沉澱的原理是表面吸附、形成混晶、異電核膠態物質相互作用。形成硫酸銅沉澱
『玖』 離子交換劑的介紹
凡是能夠進行離子交換的這類物質都稱為離子交換劑。離子交換劑分無機質類和有機內質容類兩大類。無機質類又可分天然的——如海綠砂;人造的——如合成沸石。有機質類又分碳質和合成樹脂兩類。其中碳質類如磺化煤等;合成樹脂類分陽離子型——如強酸性和弱酸性樹脂;陰離子型——如強鹼性和弱鹼性樹脂、兩性樹脂和螯合樹脂等類。
『拾』 什麼是離子交換劑
凡是能夠進行離子交換的這類物質都稱為離子交換劑.離子交換劑分無機質類和有機質版類兩大類。無機質類又可分天然權的——如海綠砂;人造的——如合成沸石。有機質類又分碳質和合成樹脂兩類。其中碳質類如磺化煤等;合成樹脂類分陽離子型——如強酸性和弱酸性樹脂;陽離子型——如強鹼性和弱鹼性樹脂、兩性樹脂和螯合樹脂等類。