水處理方法離子交換

⑴ 什麼是離子交換技術水處理方面有什麼應用

離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進行的一種可逆性化學反應，當液相中的某些專離子較為離子交換屬固體所喜好時，便會被離子交換固體吸附，為維持水溶液的電中性，所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。離子交換技術在水處理領域應用比較廣泛，純水物軟化器即指鈉離子交換器，而離子交換器分為鈉離子交換器、陰陽床、混合床等種類。主要用於鍋爐、熱電站、化工、輕工、紡織、醫葯、生物、電子、原子能及純水處理的前道處理，工業生產所需進行硬水軟化、去離子水制備的場合，還可用於食品葯物的脫色提純，貴重金屬、化工原料的回收，電鍍廢水的處理等。

⑵ 離子交換的水處理中的應用

EDI(Electro-de-ionization)是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術(電滲析技術)相結合的純水製造技術。該技術利用離子交換能深度脫鹽來克服電滲析極化而脫鹽不徹底,又利用電滲析極化而發生水電離產生H和OH離子實現樹脂自再生來克服樹脂失效後通過化學葯劑再生的缺陷,是20世紀80年代以來逐漸興起的新技術。經過十幾年的發展,EDI技術已經在北美及歐洲占據了相當部分的超純水市場。
EDI裝置包括陰/陽離子交換膜、離子交換樹脂、直流電源等設備。其中陰離子交換膜只允許陰離子透過,不允許陽離子通過,而陽離子交換膜只允許陽離子透過,不允許陰離子通過。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。單元與單元之間用網狀物隔開,形成濃水室。在單元組兩端的直流電源陰陽電極形成電場。來水水流流經淡水室,水中的陰陽離子在電場作用下通過陰陽離子交換膜被清除,進入濃水室。在離子交換膜之間充填的離子交換樹脂大大地提高了離子被清除的速度。同時,水分子在電場作用下產生氫離子和氫氧根離子,這些離子對離子交換樹脂進行連續再生,以使離子交換樹脂保持最佳狀態。EDI裝置將給水分成三股獨立的水流:純水、濃水、和極水。純水(90%-95%)為最終得到水,濃水(5%-10%)可以再循環處理,極水(1%)排放掉。圖2表示了EDI的凈水基本過程。
EDI裝置屬於精處理水系統,一般多與反滲透(RO)配合使用,組成預處理、反滲透、EDI裝置的超純水處理系統,取代了傳統水處理工藝的混合離子交換設備。EDI裝置進水要求為電阻率為0.025-0.5MΩ·cm,反滲透裝置完全可以滿足要求。EDI裝置可生產電阻率高達15MΩ·cm以上的超純水。 EDI裝置不需要化學再生,可連續運行,進而不需要傳統水處理工藝的混合離子交換設備再生所需的酸鹼液,以及再生所排放的廢水。其主要特點如下:
EDI的凈水基本過程
·連續運行,產品水水質穩定
·容易實現全自動控制
·無須用酸鹼再生
·不會因再生而停機
·節省了再生用水及再生污水處理設施
·產水率高(可達95%)
·無須酸鹼儲備和酸鹼稀釋運送設施
·佔地面積小
·使用安全可靠,避免工人接觸酸鹼
·降低運行及維護成本
·設備單元模塊化,可靈活的組合各種流量的凈水設施
·安裝簡單、費用低廉
·設備初投資大 EDI裝置與混床離子交換設備屬於水處理系統中的精處理設備,下面將兩種設備在產水水質、投資量及運行成本方面進行比較,來說明EDI裝置在水處理中應用的優越性。
(1)產品水水質比較
EDI裝置是一個連續凈水過程,因此其產品水水質穩定,電阻率一般為15MΩ·cm,最高可達18MΩ·cm,達到超純水的指標。混床離子交換設施的凈水過程是間斷式的,在剛剛被再生後,其產品水水質較高,而在下次再生之前,其產品水水質較差。
(2)投資量比較
與混床離子交換設施相比EDI裝置投資量要高約20%左右,但從混床需要酸鹼儲存、酸鹼添加和廢水處理設施及後期維護、樹脂更換來看,兩者費用相差在10%左右。隨著技術的提高與批量生產,EDI裝置所需的投資量會大大的降低。另外,EDI裝置設備小巧,所需廠房遠遠小於混床。
(3)運行成本比較
EDI裝置運行費用包括電耗、水耗、葯劑費及設備折舊等費用,省去了酸鹼消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用。
在電耗方面,EDI裝置約0.5kWh/t水,混床工藝約0.35kWh/t水,電耗的成本在電廠來說是比較經濟的,可以用廠用電的價格核算。
在水耗方面,EDI裝置產水率高,不用再生用水,因此在此方面運行費用低於混床。
至於葯劑費和設備折舊費兩者相差不大。
總的來說,在運行費用中,EDI裝置噸水運行成本在2.4元左右,常規混床噸水運行成本在2.7元左右,高於EDI裝置。因此,EDI裝置多投資的費用在幾年內完全可以回收。 EDI裝置屬於水精處理設備, 具有連續產水、水質高、易控制、佔地少、不需酸鹼、利於環保等優點, 具有廣泛的應用前景。隨著設備改進與技術完善以及針對不同行業進行優化, 初投資費用會大大降低。可以相信在不久的將來會完全取代傳統的水處理工藝中的混合 。
控制氮含量的方法（4種）：生物硝化-反硝化（無機氮延時曝氣氧化成硝酸鹽，再厭氧反硝化轉化成氮氣）；折點氯化（二級出水投加氯，到殘余的全部溶解性氯達到最低點，水中氨氮全部氧化）；選擇性離子交換；氨的氣提（二級出水pH提高到11以上，使銨離子轉化為氨，對出水激烈曝氣，以氣體方式將氨從水中去除，再調節pH到合適值）。每種方法氮的去除率均可超過90%。

⑶ 離子交換分離法的應用

1 水處理，這是離子交換法最主要的應用領域。
最早的離子交換法應用是從工業鍋爐用水的處理開始的，水中所含的鈣、鎂離子會使鍋爐結垢，導致鍋爐效率降低，久之還有爆炸風險，人們先後採用天然泡沸石、磺化煤、離子交換樹脂等解決了這一問題，也帶動了離子交換法在其他水處理領域，尤其是飲用水處理領域的應用。常見的離子有硬水軟化處理。
2 分離純化，冶金、醫葯、有機合成。
金屬鹽、有機酸、胺、氨基酸等能夠產生的離子都能夠被吸附到離子交換劑上，進而富集，從而達到 分離的效果，這個方法在分離工程中應用廣泛，尤其是在低濃度大批量樣品的處理中效果顯著。
除了分離某一種特定物質 外，還可以利用離子交換層析等方法，批次分離多種物質。
3 催化劑
離子交換劑分為酸性、鹼性、中性等種類，而不少化學反應需要酸性、鹼性等物質作為催化劑，離子交換劑大量易得，使用方便，分離容易，可以作為很好的傳統酸鹼催化劑替代品使用。

⑷ 離子交換的水處理步驟是什麼

離子交換反應是可逆反應，這種反應是在固態的樹脂和水溶液接觸的界面間發生的。在水溶液中，連接在離子交換樹脂骨架上的功能基能離解出可交換的離子B+,該離子在較大范圍內可以自由移動並能擴散到溶液中。同時，溶液中的同類型離子A+也能擴散到整個樹脂結構內部，這兩種離子之間的濃度差推動著它們之間進行交換。其濃度差越大，交換速度就越快。離子交換樹脂對不同的離子表現出了不同的交換親和吸附性能，這種選擇性與樹脂本身所帶有的功能基、骨架結構、交聯度有關，也與溶液中離子的濃度、價數有關。一般情況下，離子價數越高，與樹脂功能基的靜電吸引力越大，親和力越大；對同價離子而言，原子序數增加，樹脂對其選擇性也增加。由於陽離子交換劑可以與水中的陽離子進行交換，陽離子交換劑可以與水中的陰離子進行交換，因此，選用合適的交換劑便可去除水中所有的雜質離子，製得純凈的水。制備純水用的陽離子交換樹脂呈酸性，交換基因主要有磺酸基、羧基或酚基等，它們以H+與被處理水中的金屬離子交換。陰離子交換樹脂呈鹼性，其交換基團主要有季胺基【-N(CH3)3OH】、伯胺基（-NH2）等鹼性基因，它們在水中能以OH_與水中的陰離子進行交換反應。採用聯合處理裝置，使被處理水相繼通過H+型陽離子交換劑和OH_型陰離子交換劑，與之進行交換，便可得到純水。

⑸ 什麼叫離子交換軟化法

離子交換軟復化法是利制用離子交換劑降低水中硬度的水處理方法。常用的離子交換劑有鈉型樹脂（RNa）、強酸性H(RH)型樹脂和弱酸性H樹脂。離子交換軟化系統採用Na離子交換軟化系統和H-Na離子交換脫鹼軟化系統。

⑹ 常見的熱水工程水處理的方法有哪些

1、離子交換法：採用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由於鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。主要優點是：效果穩定準確，工藝成熟，可以將硬度降低至0。採用這種方式的軟化水設備一般也叫做「離子交換器」(由於採用的多為鈉離子交換樹脂，所以也多稱為「鈉離子交換器」)。其缺點為：
（1）、會產生過量的再生廢液，用於空氣源熱泵成本較高；
（2）、耗鹽量大，需經常還原；
（3）、排出大量含鹽廢水易引起管道腐蝕，熱水使用存在安全隱患。
2、電磁法：採用在水中加上一定的電場或磁場來改變水分子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止水垢的形成。其特點是：設備投資小，安裝方便，運行費用低；但是效果不夠穩定，沒有統一的衡量標准，因為通過磁場後的水分子將在半個小時左右時間恢復通磁前的狀態，所以處理後對水的使用時間、距離都有一定局限。更多資訊請搜索微信公眾號：李曉鋒，從方法上看只能應用於對循環水的處理，對磁力大小有硬性指標要求，磁場強度要在2000高斯以上，最主要的是現在磁化功能並沒有得到相關的認證，對其可行性與實效性存在質疑。
3、膜分離法：納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點是，效果明顯而穩定，處理後的水適用范圍廣；但是對進水壓力有較高要求，設備投資、運行成本都較高。
4、加葯法：向水中加入專用的阻垢劑，可以使鈣鎂離子、碳酸根離子與葯劑的分子形成絡合物，增加其在高溫水中的溶解度，從而使水垢不能析出、沉積。目前工業上可以使用的阻垢劑很多，在水處理中常用的阻垢劑有復磷酸鹽、有機膦酸、膦羧酸、有機膦酸脂、聚羧酸等。這種方法的特點是：一次性投入較少，適應性廣，阻垢、除垢能力強，尤其適合於儲水式加熱器，但因其需不斷的投入葯劑，從而系統較為復雜。
5、高頻電子除垢儀除垢
這種方法在安裝時需要切割管道，且電極容易粘附水中的懸浮物造成系統失靈。安裝煩鎖，工程量大。現在出現新一種防垢產品量子環，用其產生的頻率和水中礦物質離子的固有頻率產生共振而使其提前析出，這種產品的除垢防垢效果不錯，但使用特種材料及生產技術，費用相當高，一般用戶難接受。
6、永磁設備除垢
外觀是一個一個圓環型的永久磁鐵，然後套在直管道上，利用穿管路的磁場處理經過管道的水。多用於管道較大的場所，由於其磁場頻率和強度固定，所以它適用的水質范圍是比較窄，在某些特定水質條件下表現的比較好，但再換一種水質後或許就沒有了效果。
7、電子感應水處理器
原理是通過主機在水中產生一個頻率強度都按一定規律變化的感應電磁場。該電磁場使水中的成垢離子結合成大量的文石晶核，當水中礦物質含量超過水的飽和溶解度時，成垢離子就會析出並優先生長在這些晶核上形成文石晶體，取代了方解石晶體的析出，而文石晶體呈松軟絮狀，很容易被水沖走。此方法安裝簡單，無須切割打孔，無須更換電極和保養，耗電量極小，是比較完美的解決方案。但推廣上由於廠商意見不一，導致應用受限。
8、酸洗法：
可用鹽酸、磷酸、鉻酸及氫氟酸，但不能用硫酸。因為硫酸與水接觸時，在水垢表面生成硫酸鈣硬膜，使膜下的水垢不易接觸到酸液。磷酸和鉻酸雖然比鹽酸有效，但由於價格太貴，所以一般都用鹽酸。鹽酸只能清洗碳酸鹽水垢，酸洗時生成的氯化鎂和氯化鈣溶解度很大，容易除去，並伴有二氧化碳產生，有攪拌鹽酸液的作用。對於純硅酸鹽水垢，可使用氫氟酸清洗。硫酸鹽和硅酸鹽為主的混合水垢，也可使用鹽酸清洗。酸洗的作用在於用酸溶液溶解水垢與金屬壁間的氧化鐵層，使酸接觸到金屬，從而產生氫氣泡使水垢脫落。它與鹽酸鹽垢的鹽酸清洗道理不同。酸洗前，必須首先根據結垢程度，精確的計算出鹽酸用量。由於空氣能熱水器的結垢速度是非常快的，所以每隔2-3個月甚至1個月就需酸洗一次。由於供水對象的特殊性，所以，在酸洗時也不能中斷供水，不像鍋爐熱水那樣進行低濃度不間斷的酸洗。如此頻繁的酸洗，用戶是接受不了的。所以，這種方法可行性也不高。
9、鹼洗法：
主要是清除硫酸鹽和硅酸鹽水垢，還可以清除硫酸鹽和硅酸鹽的混合水垢。不能清除碳酸鹽水垢。用鹼洗法不是使水垢溶解除去，而是使水垢軟化，再用機械的方法清除。所用的葯劑有碳酸鈉和氫氧化鈉兩種。
化學方法操作起來復雜，成本高、難度大。一般應用於鍋爐等設備的除垢，而不太適應太陽能熱水器。另外，物理方法有以下幾種方法，供大家參考:
1.機械法：用水沖洗或刷子清除。如果水垢很堅硬，可用電力或水力帶動的洗管器來清洗。此法在水垢形成初期比較適用。
2.電子法：利用電訊號改變水分子結構使水加速釋放出礦物質並讓礦物質緊密結合在一起，結合的礦物質隨水流動而帶走，可以預防水垢的產生。
3.其他方法：如使用鎂棒、添加礦物質、磁化等等，這些方法都能有效預防水垢的產生。。

⑺ 水處理有那幾種基本方式怎麼回事啊

水處理中-凈化水有哪幾種方法凈化水設備,水處理設備

通常的純水化生產設備，處理水的方法有中，離子交換，反滲透跟活性炭超濾用 的是比較多的，一般用什麼處理方法是需要看原水的水質適合哪種模式，川一水處理設備有限公司來講解一下這幾種水處理的方法。

第一種最常用的反滲透：反滲透是現在水處理行業用的最多的，他能過濾去除95%-99%的污染物，正是因為反滲透出眾的凈化效率，用的人非常多，反滲透是通過一個半透膜把水從低濃度壓向過濃度的一邊，這樣，水分子就被迫通過半透膜到低濃度的一邊經過反滲透處理的水都是高品質的純水，適合各種行業使用。

第二種是一個很傳統的方法，離子交換樹脂去離子：利用樹脂將水中的正離子與離子交換樹脂中的H+離子交換，從而凈化水質，不過離子交換每使用一段時間都要再生或者是更好樹脂，離子交換去除離子可以去除所有的離子物質，但是對非離子的物質就沒辦法了，一般使用離子純水，不能生產出很高純的的純水，

第三種的活性炭過濾方法：一種化學過濾，活性炭過濾可以有效的去除氯跟有機物，反滲透對氯跟可溶性有機會比較敏感，所以活性炭可以放到RO膜前去除這些物質，讓處理的水更加干凈。

第四種微孔過濾也可以叫亞微米過濾技術，就是用一個0.2HM的微米孔徑的膜或者是中空纖維濾膜，過濾大於0.2微米的污染物，使其達到凈水的目的。

第五種超濾技術，超濾技術一般用在醫葯或者是很精密的行業，超濾可以過濾水中直徑大於0.01微米的微粒，熱源以及微生物。

⑻ 離子交換樹脂在水處理方面有哪些優勢

離子交換樹脂在水處理應用中的優點：

1、工業超純水處理工藝，是目前工業用超回純水的制答備上應用最多的一種工藝之一。

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。

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。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。

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。

5、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。

⑼ 水處理的物理化學處理方法有哪些

一、離子交換

離子交換法是水質軟化和去除水中鹽的主要方法。回在廢水處理答中用來去除金屬離子和一些非金屬離子。例如，可去除廢水中的鈣、鎂、鉀、鈉離子以及氯離子、硫酸根離子等。這種方法的實質是利用不可溶解的離子化合物(稱為離子交換樹脂)上的可交換離子或基團與水中其它同性離子進行離子交換反應，類似化學中的置換反應。這種離子交換過程是可逆的。當離子交換樹脂工作一段時間後，樹脂被廢水中的離子所飽和，不能繼續交換時，可利用樹脂交換過程可逆的性質，對樹脂進行再生以恢復交換的能力。

二、吸附

固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩餘的表面能，當某些物質碰撞固體表面時，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上，這就是吸附。這里的固體稱吸附劑。被固體吸附的物質稱吸附質。吸附的結果是吸附質在吸附劑上濃集，吸附劑的表面能降低。————格瑞水務