弱酸型陽離子交換脫鹼軟化

1. 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。

2. 鈉型陽離子交換樹脂和氫型陽離子交換樹脂一樣嗎

鈉型和氫型的陽離子交換樹脂是完全不一樣的。

樹脂的離子形式不同版在使用當中差別是完全不同的。比如說鈉權型陽樹脂，主要適用於硬水的軟化去除鈣鎂離子；而氫型的陽樹脂主要適用於純水制備和超純水的制備等。

離子交換樹脂帶有官能團（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。通常是球形顆粒物。離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架（或基因）名稱、基本名稱組成。

(2)弱酸型陽離子交換脫鹼軟化擴展閱讀：

氫型陽離子交換樹脂可依活性基(一種官能基)種類不同，分成兩種：

1、強酸性陽離子交換樹脂：強酸性陽離子交換樹脂系因它的活性氫離子在水中很容易解離而得名，其骨架均為聚苯乙烯系統，主要產品是「磺酸型」強酸性陽離易解離而得名，骨架均為聚丙烯酸系統。

2、弱酸性陽離子交換樹脂：弱酸性陽離子交換樹脂則是因它的活性氫離子在水中比較不容顆粒，以淡黃色最常見。主要產品是「羧酸型」弱酸性陽離子交換樹脂，通常顏色較白色或淡黃色球狀子交換樹脂，通常顏色較深，棕黃色至綜色球狀顆粒，以綜色最常見。

3. 水偏鹼怎麼處理成中性水

脫鹼軟化水質處理的應用 人們通常所說的軟水器，即鈉離子交換器，僅能去除原水中的硬度成份（Ca2+,Mg2+），而不能除去鹼度成份（HCO3-等）。因此，經過軟水器處理的水仍然含有鹼度。含鹼度過高的軟化水進入鍋爐內，在高溫高壓作用下，其中的重碳酸鹽被濃縮並發生分解和水解反應，致使鍋爐水中的苛性鹼（NaOH）濃度大大增加，其反應如下：Na2CO3→NaOH+CO2，NaHCO3→NaOH+CO2 這種情況不僅造成鍋爐水系統的鹼腐蝕，蒸汽品質惡化，排污量增大，而且引起蒸汽和冷凝水系統的酸腐蝕。從而危及鍋爐的安全運行，加大鍋爐的運行成本，縮短鍋爐與管道的使用壽命。所以，通常原水鹼度高於2mmol/L時，需進行脫鹼軟化水質處理。 二．產品特點 1．自動脫鹼軟化水處理器對鍋爐補水有極強的針對性。該系統氫罐選用弱酸性氫型陽離子樹脂，該樹脂交換容量大，制水周期長，在脫鹼的同時已將很大部分硬度（約30-50%）去除。因此，大大減輕了鈉罐的負荷，整個氫鈉串聯系統就如同一個雙極軟化系統，很好地適應了高鹼、高硬地區鍋爐水處理的要求。堪稱是最合理，最經濟的設計。 2．自動脫鹼軟化水處理器全面實踐了「不足量酸再生」理論。該系統氫罐採用集控閥進行控制，真正、穩定地實踐了「不足量酸再生」。從而在不配置PH值調節設備的前提下，保證不會有酸性水流入鈉罐，並且可以按照鍋爐補水的要求，在氫罐出水中穩定保持一定量的鹼度。 3．自動脫鹼軟化水處理器的核心設備——氫罐和鈉罐均採用進口集控閥實現自控再生。尤以氫罐採用義大利信亞公司生產的雙活塞液動耐酸型集控閥為突出特點，使系統先進的設計與復雜的控製得以全面、可靠地實現。 4．自動脫鹼軟化水處理器可選擇單罐或雙罐運行方式，時間或流量控制方式，從而適應不同用戶的要求，更好地實現運行成本低，水質保證好的優點。 5．自動脫鹼軟化水處理器結構簡單、安裝方便、集控性強、操作簡單易懂，無須專業基礎，只需短時培訓即可上崗操作。 三．技術參數 1．處理效果（出水水質）： 硬度：≤0.03mmol/L； 鹼度：根據用戶需要可調 2．進水水質： 氫罐：總硬度：總鹼度=1：1，鈉罐：總硬度不可超過5mmol/L 進水壓力：0.2-0.5MPa 工作溫度：2-40℃ 3．運行參數 • 功率：3～30w； • 工作電壓：220v±10%/50Hz； • 控制方式；時間/流量控制； • 罐體材質：纏繞玻璃鋼； • 樹 脂：（1）氫罐：弱酸性氫型陽離子交換樹脂；（2）鈉罐：強酸性鈉型陽離子交換樹脂。 四．脫鹼軟化工藝與原理 自動脫鹼軟化水處理系統是本公司針對我國廣大的高鹼度地區鍋爐用戶而設計的新一代水處理系統。該系統採用氫—鈉串聯的脫鹼軟化原理，其工藝流程如下： 1．氫罐中選用了弱酸性氫型陽離子交換樹脂用以去除進水中的碳酸鹽硬度和脫去鹼度，將鹼度轉化成二氧化碳。即： • 2RCOOH+Ca(HCO3)2→(RCOOH)2Ca+2H2O+CO2 • 2RCOOH+Mg(HCO3)2→(RCOOH)2Mg+2H2O+CO2

4. 有必要用陽離子交換樹脂嗎

使用離子交換樹脂進行工業水凈化和分離可能很復雜，特別是對於那些不熟悉離子交換樹脂以及它們如何工作的人。如何正在選擇使用陰陽離子交換樹脂，本文為您簡化了相似之處和不同之處，並概述了您在尋求時應該了解的一些基本信息。了解這些離子交換基礎知識。

陽離子和陰離子交換樹脂是如何相似的

陽離子和陰離子交換樹脂都是小的，多孔的塑料珠（直徑約為0.5mm，變化），用特定的電荷固定。這種「固定」電荷不能被去除，並且是樹脂交聯化妝或結構的一部分。每個樹脂珠粒還必須含有能夠進出珠子的中和抗衡離子，在離子交換過程中（當水溶液通過珠子和離子交換時）被相似電荷的離子取代發生，去除不需要的污染物）。

陽離子和陰離子交換樹脂是如何不同的

陽離子樹脂和陰離子樹脂之間的主要區別在於一個帶正電荷（陽離子）而另一個帶負電荷（陰離子）。這使得它們可用於去除不同類型的污染物（其也將根據其尺寸和化學組成而變化）。陽離子和陰離子樹脂珠可以一起使用（混床配置）或在單獨的容器（雙床配置）中使用，這取決於設施的需要以及是否需要完全去除帶正電荷和帶負電的離子。

盡管陰離子和陽離子交換樹脂是用於離子交換的主要兩類樹脂，但標准水處理有四種主要類型，包括：

強鹼陰離子交換樹脂

弱鹼陰離子交換樹脂

強酸陽離子交換樹脂

弱酸性陽離子交換樹脂

在選擇使用陰/陽離子交換樹脂前應了解它們的作用

強鹼陰離子交換樹脂

強鹼陰離子交換樹脂通常用於脫礦質，脫鹼和脫硅，以及根據樹脂的類型去除總有機碳（TOC）或其他有機物 。它們有多種類型，每種都有一系列獨特的優點和限制，但一般而言，強鹼陰離子交換樹脂的強度足以去除強酸和弱酸（包括碳酸和硅酸）。

弱鹼陰離子交換樹脂

弱鹼陰離子交換樹脂通常與SBA單元配對用於脫礦質應用，因為它們僅去除與強酸（如氯化物和硫酸鹽）相關的陰離子，並且不會除去弱酸（如二氧化碳和二氧化硅）。這對於希望除去較強的酸同時留下較弱的酸的設施是有益的，但通常，強鹼和弱鹼陰離子交換樹脂通常聯合使用以完成更徹底的脫礦質過程。

強酸陽離子交換樹脂

強酸陽離子交換樹脂是最廣泛使用的樹脂之一，特別是用於軟化應用，因為它們可有效地完全去除硬度離子，例如 鎂（Mg +） 或鈣（Ca 2+）。某些種類的強酸陽離子交換樹脂也已開發用於要求從飲用水或其他物流中除去鋇和鐳的應用。強酸陽離子交換樹脂可被氧化劑損壞並被鐵或錳污染，因此必須小心避免樹脂暴露於這些材料。

弱酸性陽離子交換樹脂

弱酸性陽離子交換樹脂除去與鹼度（臨時硬度）相關的陽離子，並用於脫礦質和脫鹼應用。另外，弱酸性陽離子交換樹脂往往具有相對高的抗氧化性和機械耐久性，使其成為含有氧化劑如過氧化氫和氯的物流的良好選擇。

正確地選擇使用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂可以為節省不必要的成本，有效地除去和分離溶液中不需要的離子，從而使整個水處理系統更好更高效的運作。

5. 弱酸陽離子安換樹脂軟化為什麼要轉成Na型

第一個階段是20世紀60年代的開創時期。這個時期電滲析是我國最早得到推廣應用的膜分離過程，其應用領域涉及苦鹹水淡化；電廠鍋爐補給水預除鹽等。第二個階段是20世紀70年代。這一時期，電滲析、反滲透、超濾和微濾等各種膜和相應組件、裝置都在研究中，或已開發出來，除電滲析外，其它膜組件仍未得到應用。第三個階段是20世紀80年代以後。這一時期我國膜分離技術跨入應用階段，一些技術上較為成熟的膜過程開始得到應用。在自己研製成功的醋酸纖維素(CA)膜於復合膜生產裝置的基礎上，又相繼引進了外國有關公司的反滲透膜生產線。反滲透技術已在我國電廠鍋爐補給水預除鹽、超純水製造、海水和苦鹹水淡化等方面大規模推廣應用，並取得很好的技術效益和經濟效益。因此，提高膜預處理的綜合利用研究意義重大且大有前途。

自超濾膜預處理後，多年來國內外研究人員都一直在探索預處理的新途徑。到1995年12月，全世界RO淡化工廠產水量達7293079m3/d，占總淡化生產量的35％，占當年世界淡化市場88％。RO技術將成為21世紀淡化技術的主要方法。

技術實現要素：

本發明正是基於以上技術問題，提供一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法。該方法主要針對河水而言，由於河水中含有較多的生活污水，而本發明通過設計合理的工藝流程，提高純水的回收率，並簡化原水的處理過程，降低水耗，使以河水制純水具有優越的經濟效益。

本發明的技術方案為：

一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法，其包括如下步驟：

(1)將待處理的水放入已放置了絮凝劑的澄清池中，除去大部分膠質物質；再將水經過過濾器，進一步除去膠質物質；

(2)將經過步驟(1)處理後的水通過弱酸陽離子樹脂交換床，使水中的陽離子(如Ca2+、Mg2+、Na+等)被樹脂吸附，樹脂中的H+進入水中，與水中的陰離子組成相應的無機酸，反應式如下：

弱酸陽離子樹脂交換床失效後，向其添加無機酸使其再生，且將弱酸陽離子樹脂上部的晶型變為H+型，將弱酸陽離子樹脂的下部的晶型變為Na+型，無機酸的加入量與水的質量比為1.01-1.015。作為優選，所述的無機酸為硝酸、鹽酸或硫酸。弱酸陽離子樹脂交換床再生的時間不超過1h，再生的水溫為30- 45℃，壓力為常壓，無機酸的流量不超60m3/h。

待水在弱酸陽離子樹脂交換床交換完成後，用脫鹽水對弱酸陽離子樹脂進行置換，置換的溫度為30-45℃，壓力為常壓，交換時間不超過1h，脫鹽水流量不超60m3/h。

待脫鹽水置換後，用清水對弱酸陽離子樹脂進行清洗；清洗的溫度小於 45℃，壓力為常壓，清洗時間不超過1h，清水流量不超80m3/h，弱酸陽離子樹脂交換床中的清洗出水電導小於1200μs/cm。

(3)將經過弱酸陽離子樹脂，除去大部分陽離子後並攜帶H+的水進入保安過濾器和反滲透RO膜除去絕大部分離子；再將經過RO膜除去大部分離子後的水進入強酸陽離子交換床，進一步除去陽離子；經過RO膜除去大部分離子後，因進入RO膜的水帶酸性，CO32-大部分以游離CO2存在，產生的游離二氧化碳經脫碳風機除去。

(4)將經步驟(3)中除去陽離子的水進入陰離子交換床，除去大部分陰離子，特別是硅酸根離子，除去大部分陰離子，得到除鹽水；

(5)將步驟(4)中得到的除鹽水再經過混床進一步除鹽，混床相當於 1000-2000個復合床對除鹽水進一步除鹽，得到精製水。

6. 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。

7. 弱酸陽離子安換樹脂軟化為什麼要轉成Na型

第一個階段是20世紀60年代的開創時期。這個時期電滲析是我國最早得到推廣應用的膜分離過程，其應用領域涉及苦鹹水淡化；電廠鍋爐補給水預除鹽等。第二個階段是20世紀70年代。這一時期，電滲析、反滲透、超濾和微濾等各種膜和相應組件、裝置都在研究中，或已開發出來，除電滲析外，其它膜組件仍未得到應用。第三個階段是20世紀80年代以後。這一時期我國膜分離技術跨入應用階段，一些技術上較為成熟的膜過程開始得到應用。在自己研製成功的醋酸纖維素(CA)膜於復合膜生產裝置的基礎上，又相繼引進了外國有關公司的反滲透膜生產線。反滲透技術已在我國電廠鍋爐補給水預除鹽、超純水製造、海水和苦鹹水淡化等方面大規模推廣應用，並取得很好的技術效益和經濟效益。因此，提高膜預處理的綜合利用研究意義重大且大有前途。

自超濾膜預處理後，多年來國內外研究人員都一直在探索預處理的新途徑。到1995年12月，全世界RO淡化工廠產水量達7293079m3/d，占總淡化生產量的35％，占當年世界淡化市場88％。RO技術將成為21世紀淡化技術的主要方法。

技術實現要素：

本發明正是基於以上技術問題，提供一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法。該方法主要針對河水而言，由於河水中含有較多的生活污水，而本發明通過設計合理的工藝流程，提高純水的回收率，並簡化原水的處理過程，降低水耗，使以河水制純水具有優越的經濟效益。

本發明的技術方案為：

一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法，其包括如下步驟：

(1)將待處理的水放入已放置了絮凝劑的澄清池中，除去大部分膠質物質；再將水經過過濾器，進一步除去膠質物質；

(2)將經過步驟(1)處理後的水通過弱酸陽離子樹脂交換床，使水中的陽離子(如Ca2+、Mg2+、Na+等)被樹脂吸附，樹脂中的H+進入水中，與水中的陰離子組成相應的無機酸，反應式如下：

弱酸陽離子樹脂交換床失效後，向其添加無機酸使其再生，且將弱酸陽離子樹脂上部的晶型變為H+型，將弱酸陽離子樹脂的下部的晶型變為Na+型，無機酸的加入量與水的質量比為1.01-1.015。作為優選，所述的無機酸為硝酸、鹽酸或硫酸。弱酸陽離子樹脂交換床再生的時間不超過1h，再生的水溫為30- 45℃，壓力為常壓，無機酸的流量不超60m3/h。

待水在弱酸陽離子樹脂交換床交換完成後，用脫鹽水對弱酸陽離子樹脂進行置換，置換的溫度為30-45℃，壓力為常壓，交換時間不超過1h，脫鹽水流量不超60m3/h。

待脫鹽水置換後，用清水對弱酸陽離子樹脂進行清洗；清洗的溫度小於 45℃，壓力為常壓，清洗時間不超過1h，清水流量不超80m3/h，弱酸陽離子樹脂交換床中的清洗出水電導小於1200μs/cm。

(3)將經過弱酸陽離子樹脂，除去大部分陽離子後並攜帶H+的水進入保安過濾器和反滲透RO膜除去絕大部分離子；再將經過RO膜除去大部分離子後的水進入強酸陽離子交換床，進一步除去陽離子；經過RO膜除去大部分離子後，因進入RO膜的水帶酸性，CO32-大部分以游離CO2存在，產生的游離二氧化碳經脫碳風機除去。

(4)將經步驟(3)中除去陽離子的水進入陰離子交換床，除去大部分陰離子，特別是硅酸根離子，除去大部分陰離子，得到除鹽水；

(5)將步驟(4)中得到的除鹽水再經過混床進一步除鹽，混床相當於 1000-2000個復合床對除鹽水進一步除鹽，得到精製水。

8. 離子交換劑的選材

離子交換劑分為無機質和有機質兩類。無機質主要是沸石，有機質有磺化煤和離子交換樹脂。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。除天然產品外,也有人工製成的合成沸石。它的交換容量低,在酸中不穩定，不能作氫離子交換，曾用於水的軟化。由於無機離子交換劑耐高溫和輻照，研製出鋯氧、鉻氧和鈦氧等的磷酸鹽或鎢酸鹽構成的陽離子交換劑，它們的交換容量高，應用於核工業中。
磺化煤 是煙煤用濃硫酸磺化的產物，是陽離子交換劑，含有磺酸基、羧基和酚羥基，用於水的脫鹼軟化。磺化煤價廉，但性能隨煤種而異，交換容量較低，性脆易碎，不耐磨耗。
離子交換樹脂 大都是苯乙烯與二乙烯苯的共聚物（見聚合物），也有的是丙烯酸系的共聚物或苯酚甲醛的縮聚物。離子交換樹脂按它的交換基團分成陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩大類：陽離子交換樹脂又分為強酸性與弱酸性，前者具有的磺酸基交換基團，適用於所有的酸性溶液,後者則是羧基、膦酸基或酚羥基,僅能用於中性至鹼性溶液，但交換容量大，容易再生。陰離子交換樹脂又分為強鹼性與弱鹼性，前者帶有季胺基，適用於所有鹼度的溶液，還能交換吸附弱酸；後者帶有叔胺基或仲胺基，僅能用於中性至酸性溶液，但交換容量大，容易再生。離子交換樹脂按物理結構又分為凝膠型和大孔型，前者是外觀透明的均相凝膠結構，離子通過基體的大分子鏈間孔隙,才能擴散到交換基團附近,只適用於交換一般無機離子。此外，還有大孔離子交換樹脂,在它的顆粒內有毛細孔道，具有非均相凝膠結構,適用於交換分子量較大的有機離子。近年為適應生物化學工程的需要，在葡聚糖或纖維素上引入交換基團，用於提取多肽、核酸等物質。

9. 弱酸性陽離子交換樹脂有何特性

（1）H型的弱酸性陽離子交換樹脂，在水中的特性類似弱酸。因此它分解中性版鹽類的能力較弱（即與SO42-、Cl－等權強酸陰離子的鹽類難以反應）。它僅能與弱酸性鹽類（具有鹼度的鹽類）反應，交換後產生的是弱酸，不會產生強酸。用弱酸H型交換樹脂可處理鹼度大的水，將水中的鹼度所對應的陽離子全除去後，再用強酸H型交換樹脂除去水中強酸根對應的那部分陽離子。
（2）由於弱酸性陽離子交換樹脂對H＋的親合力較大，很容易再生，因此它可用強酸H型陽離子交換樹脂的再生廢液來進行再生。
（3）弱酸性陽離子交換樹脂的交換容量大（約相當於強酸陽樹脂的2倍）。
（4）弱酸性陽離子交換樹脂的交聯度低，孔隙大所以其機械強度比強酸性陽樹脂的要低。

10. 在對污水除硬度的軟化再生中，強酸陽離子樹脂和弱酸陽離子樹脂有什麼區別，分別用於什麼不同情況

首先你得對這個污水除硬度中的污水進行說明，是不是城市中水啊？
一般來說強酸陽樹脂去除硬度和弱酸陽樹脂去除水中硬度是兩種概念，首先，強酸陽樹脂能除與官能團所帶H離子同當量的Ca和Mg離子，但是弱酸陽樹脂一般是應用於水中鹼度較高的工況中的，H型弱酸陽樹脂能去除與原水中鹼度同等當量的硬度，但前提是原水中必須是鹼度高於硬度的情況下。才採用弱酸陽樹脂去除硬度，因為只有硬度沒有鹼度的話，弱酸陽樹脂壓根就沒有除硬度的能力。（以上鹼度也稱為暫時硬度。Ca、Mg為永久硬度）。
大孔型弱酸陽樹脂的工作交換容量的確比凝膠型強酸陽樹脂要高（一般強酸陽樹脂為900~1100，弱酸陽樹脂為1600~2000），但是我實在不明白你干嗎非考慮弱酸由H型再轉為Na去去除硬度。而且大孔弱酸陽樹脂的價格可是普通強酸陽樹脂的3倍啊