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陽離子交換樹脂出水硬度

發布時間:2022-08-29 11:58:34

1. 1公斤陽離子交換樹脂大約能處理多少水

單獨使用陽樹脂一般用作軟化,通常一升樹脂能交換4摩爾每升的硬度,要先知道待處理水的硬度多少,直接計算一下就可以了。
離子交換樹脂可以用於硬水軟化、除鹼度、除鹽(這里的鹽指的是除去水中的離子,降低電導率).如果用於硬水軟化,則只要使用陽離子(RNa或RH)交換樹脂即可,根據進出水質要求,採用單級鈉離子或二級鈉離子或氫離子交換樹脂,對於壓力要求不高,正常壓力0.0.3MPa左右就行了.如果用於海水淡化,也可以採用陰陽離子混合床或者陰陽離子串連床的離子交換樹脂,但是比較浪費,因為要再生交換樹脂耗費NaOH和HCl的,還要排污,其實海水淡化直接用反深透就好了,這也是通常的做法,反深透是利用較高的反深透壓來維持淡化的,一般要好幾MPa的壓力甚至幾十MPa才行,一般是用卷材的反深透膜,內管套外管.溫度要求不高,因為沒有生化反應,一般在25~35度都是可以的.反深透的濾速主要取決於壓力和出流量,離子交換一般在幾厘米每秒的樣子.

2. 離子交換實驗中,不同交換速度下處理出水的總硬度應如何變化為什麼

水的硬度是指水中含有鹽的量,量越大,則表明硬度越高,檢驗水硬度最方便的方法是取要檢驗的水,然後讓肥皂在水中溶解,之後攪拌,觀察是否有泡末產生,泡末越多表明硬度越小,反之則越大。所謂軟水處理就是除掉其中的鹽分,方法就很多的比如:蒸餾,用活性炭等。1、煮沸法(只適用於暫時硬水)煮沸暫時硬水時的反應: Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑ 由於CaCO3不溶,MgCO3 微溶,所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂: MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑ 由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2 2、葯劑軟化法工業上的經典水質處理方法是葯劑軟化法,如加入石灰(CaO)、磷酸鈉等。加入石灰,可使水中的二氧化碳、碳酸氫鈣和碳酸氫鎂生成碳酸鈣和氫氧化鎂的沉澱,對永久硬度大的硬水,可再加適量純鹼。軟化時石灰添加量,根據經驗,每降低一千升水中暫時硬度一度,需加純氧化鈣10克。反應過程中,鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱,而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。 3、離子交換法它是利用離子交換劑,把水中的離子與離子交換劑中可擴散的離子進行交換作用,使水得到軟化的方法。飲料用水大都採用有機合成離子交換樹脂作離子交換劑。在處理水時,先讓水從陽柱自上而下通過,使水中的金屬離子被陽離子交換樹脂吸附,陽離子交換樹脂中的氫離子被交換到水中去;然後再通過陰柱,使水中的陰離子被陰離子樹脂吸附,陰離子樹脂將氫氧根離子交換到水中,和氫離子化合成水,使水得到凈化。工業上用於軟化水的離子交換劑有磺化煤、離子交換樹脂等。它們都是具有復雜結構的物質,為簡便起,用NaR表示。當硬水通過裝有離子交換劑的裝置時,發生離子交換作用: 2NaR+Ca2+ --> CaR2+2Na+ 2NaR+Mg2+ --> MgR2+2Na+ 硬水中的Ca2+、Mg2+被離子交換劑吸附而離開溶液,因此從裝置中流出的水就成為軟水。離子交換劑因離子交換作用的不斷進行而逐步喪失功能,因此需要在一定時間內進行再生,即用Na+把它所吸附的Ca2+、Mg2+置換出來,從而恢復它軟化水的能力。 4、電滲析和超濾技術電滲析法是在外加直流電場的作用下,利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性,使水中陰、陽離子分別通過陰、陽離子交換膜向陽極和陰極移動,從而達到凈化作用。這項技術常用於將自來水制備初級純水反滲透法(超濾技術)是以壓力為驅動力,提高水的壓力來克服滲透壓,使水穿過功能性的半透膜而除鹽凈化。反滲透法也能除去膠體物質,對水的利用率可達75%以上;反滲透法產水能力大,操作簡便,能有效使水凈化到符合國家標准。 5、蒸餾法:只適用於制備少量無Ca2+、Mg2+的特殊用水。 6、離子膜電解法:是在離子交換樹脂基礎上發展起來的新技術,主要用於海水和苦鹹水的淡化、工業用水和超純水的制備。

3. 請教個陽離子交換樹脂方面的問題!

一、估計有兩個可能性導致這種現象的產生:
1、交換樹脂劣化。比如受到了重金屬污內染容、微生物的污染、氧化劑的氧化等出現了樹脂質量變差,在進水硬度較高的時候正好達到了臨界點,使得出水水質惡化;
2、樹脂層填充高度不足(或者設計流速偏高),結合樹脂性能變差,在低硬度的自來水進入的時候還能保持產水水質,而高硬度循環進入則不能保證產水水質;
二、處理方案
1、可以跟樹脂廠家聯系,對樹脂進行性能恢復,如果效果比較好的話,可適當地增加樹脂層高或適當地降低流速;
2、軟化器前最好加預處理,最低也要增加一個活性炭過濾器,以吸附一些氧化性物質(過濾器可以把流速設高點如20m/h以減少設備投資,碳填充的高度也可適當放高填充2000mm);
謝謝!希望能有用!

4. 陽離子交換器進水水質要求

離子交換器有"鈉床和陽床"的區別,以上兩種交換器,一種是鈉型陽離子交換樹脂,另一種是氫型陽離子交換樹脂,兩種離子交換樹脂有本質區別,主要是來自的再生劑的不同。至於你說到交換器進水要求,對陰陽離子交換器,原水(進水)含鹽量500mg/L,出水含鹽量5~10mg/L。(鈉離子交換器進水硬度≤6mmol/L,出水硬度≤0.03mmol/L),進水濁度<5mg/L...。

5. 離子交換樹脂制純水,能做到無硬度嗎

與運行流速,設計流程都有關系的,用樹脂都可以做到超純水,做到無硬度當然是沒問題的,主要看怎麼設計及運行。

6. 鍋爐全自動水處理設備更換樹脂後,水的硬度超標,是因為那離子交換樹脂沒有預處理造成交換無效嗎

您是從事水處理工作達五年之久,已是老師傅了,您應該知道,真正合格版鈉型出廠的離子交換權樹脂,在裝入交換器後無需進行再生,直接進入正洗工藝5~10分鍾後取樣,如水質總硬度<0.03mmol/L說明新樹脂質量合格,提前是軟化器必須無缺陷,如新樹脂是鈉型出廠就不從在轉型的問題,採用預處理是「多此一舉」無論是手動,還是自控軟化器,都不從在所謂樹脂預處理的問題。目前世界上沒有「全自動」軟化器,這一點你比我清楚,一個是加鹽的問題是人工,另一個是水質分析化驗,這兩個主要問題不能自控,還能說是「全自動」嗎?所以你講到問題是來自三個方面,一丶新樹脂是否有質量問題?二、軟化器自控閥的問題,前提是要保證鹽桶,再生鹽液處於飽和狀態。三、水質測試試劑是否有問題,可以做個空白試驗…。。一傑水質

7. 處理較硬的水常用陽離子和離子交換樹脂的活性基團是什麼

如果你只想去除原水中的硬度,那麼採用鈉型陽樹脂即可,工作原理如下

Na型強酸性陽樹脂與原水中硬度(即Ca2+、Mg2+離子)的交換反應為:

Ca2+ + 2RNa → R2Ca + 2Na+

Mg2+ + 2RNa → R2Mg + 2Na+

如果你要制備一級除鹽水,那麼應該採用氫型陽樹脂和氫氧型陰樹脂

1.1 氫型陽樹脂的交換反應(陽床交換反應)

H型強酸性陽樹脂與原水中陽離子的交換反應為:

Ca2+ + 2RH → R2Ca + 2H+

Mg2+ + 2RH → R2Mg + 2H+

Na+ + RH → RNa + H+

1.2 氫氧型陰樹脂的交換反應(陰床交換反應)

OH型強鹼性陰樹脂與原水中陰離子的交換反應為:

Cl- + ROH → RCl + OH-

HSO4- + ROH → RHSO4 + OH-

SO42- + 2ROH → R2SO4 + 2OH-

HCO3- + ROH → RHCO3 + OH-

HSiO3- + ROH → RHSiO3 + OH-

OH型弱鹼性陰樹脂的交換反應為:

H+ + Cl- + RNHOH → RNHCl + H2O

H+ + HSO4- + 2RNHOH → (RNH)2SO4 + 2H2O

2H+ + SO42- + 2RNHOH → (RNH)2SO4 + 2H2O

經過上述交換反應,水中的陽離子和陰離子各自與H型陽樹脂和OH型陰樹脂反應,分別形成H+和OH-,並結合成水,其反應如下:

H+ + OH- → H2O

在陽離子交換後,水中大量存在的H+和HCO3-結合生成難解離的H2CO3。它可以通過和強鹼性陰離子交換生成H2O,也可以用真空脫碳器除去。和前者相比,後者具有操作簡單、節約運行費用的優點,因此在化學除鹽系統中,一般均設有脫碳器。

8. 陽離子交換樹脂的工作原理是怎麼樣的

陽離子交換樹脂吸附交換原理




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。




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)。




其實陽離子交換樹脂在我們實際使用過程中,一般都是將樹脂變味其他離子形式進行運行,以滿足各種場景使用需求。例如經常會將強酸性的陽離子交換樹脂和NaCl一起轉變為鈉型的樹脂後再投入使用,當樹脂置換過程中就會放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附,除去這些離子。反應時沒有放出H+,可避免溶液pH下降和由此產生的副作用(如蔗糖轉化和設備腐蝕等)。


而且這類樹脂以鈉型狀態運行使用後,可直接用鹽水對樹脂進行再生(不用強酸)。

9. 離子交換樹脂中毒

離子交換樹脂中毒的原因:

離子交換樹脂在使用的過程中,需要將離子等物質吸附,在吸附過程中,可能會吸附一些雜質,而這些雜質可能會造成樹脂的中毒,從而導致樹脂的性能下降,嚴重的可能會導致樹脂失去效果,導致樹脂中毒的物質主要有以下幾種:

1、微生物中毒:

樹脂在長時間的儲存或者很久沒有進行再生,樹脂在吸附離子時,會吸附一些水中的微生物,而這些微生物會將樹脂內的一些成分作為養分進行繁殖,會導致產水水質被污染,樹脂的結構被破壞,失去離子交換的功能。

2、有機物中毒:

一些污水中可能會一些有機物,有機物裡面含有腐殖酸、高分子化合物及多元有機羧酸等物質,這些物質會堵塞樹脂的孔洞,導致樹脂的交換能力下降,嚴重的會導致樹脂不能再進行交換,可以通過COD檢測出樹脂是否被這些物質中毒。

3、鐵中毒:

鐵中毒是樹脂經常會出現的中毒現象,鐵中毒主要是因為水中含有大量的鐵離子,或者樹脂再生劑中含有鐵雜質,鐵中毒會導致樹脂氧化,樹脂的交換容量降低,再生交換速度降低,改變樹脂結構,使樹脂喪失交換能力。

離子交換樹脂中毒後有哪些特徵?

1、運行周期縮短,樹脂使用時間越長,運行周期越短,在高價金屬含量比較多的地區尤為明顯。

2、樹脂顏色變,新樹脂的顏色為淡黃色甚至接近白色,而中毒的樹脂為褐色甚至黑色。

3、出水水質變,表現為出水硬度(軟化水)或電導率(除鹽水)上升。

4、出水pH值降低。

5、出水二氧化硅含量增大。

6、清洗水量增加。

離子交換樹脂中毒的解決方法:

1、空氣擦洗法:

如果能夠通過顯微鏡看到樹脂表面的雜質,可以採用空氣擦洗法,首先將水降低至距離樹脂300-400毫米左右,然後不斷的攪動樹脂,大概10-15分鍾左右,再用水進行反洗,直到水清澈為止。

2、酸洗法:

對鐵離子這些不能被空氣擦洗法清除的雜質,可以採用鹽酸進行清洗,將水降低至距離樹脂200-300毫米左右,然後用鹽酸浸泡或低流速循環。

3、鹼洗法:

被油脂污染的樹脂,可以採用鹼洗法進行清洗,使用溫度為50-60攝氏度、濃度為5%的氫氧化鈉進行鹼洗,鹼洗可以分為3-4次進行,每次的時間大概為4-6小時,在每次停止鹼洗時用水沖洗樹脂。

如何預防離子交換樹脂中毒?

1、含有鐵離子的水必須要進行除鐵的處理,才能夠進入交換器。

2、直接用井水或者自來水作為原水,要在進入水泵之前安裝過濾器等過濾設備,防止水之中的雜質進入交換器。

3、樹脂再生時使用的再生劑,要符合標準的要求,不能含有鐵雜質。

10. 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。

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