水处理阳离子交换树脂的作用

A. 离子交换树脂到底是什么技术干嘛用的 请详解

离子交换树脂是一种传统的水处理工艺，其中水中的各种阴离子和阳离子被阴回离子交换树脂和答阳离子交换树脂所取代。
阴离子和阳离子交换树脂可以分别或按不同比例形成离子交换正床系统、离子交换负床系统和离子交换混合床系统，并且通常使用混合床系统。
反渗透等水处理工艺是用来生产超纯水、高纯水的终端工艺，它是用来制备超纯水的一种不可替代的手段。其出水电导率可低于0.2μS/cm以下，出水电阻率达到5MΩ.cm以上，根据不同的水质及使用要求，出水电阻率可控制在5~18MΩ.cm之间。
被广泛应用在食品行业、医药行业、工业超纯水、医药超纯水、高纯水等领域上。

B. 工业水处理中树脂起什么作用

工业水处理树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂,阳离子树脂又细分为钠型和氢型,钠型树脂将水中的钙镁离子交换成钠离子,使水变软.氢型树脂是将水中的钙镁离子交换成氢离子使水软化.
阴离子树脂中含被可置换的氢氧根离子,能置换出水中的酸根离子.
同时使用阴离子树脂和氢型阳离子树脂可以将水变为纯净水. 阴、阳混合离子交换器

【设备概述】
阴、阳混合离子交换器(混合床)是用于初级纯水的进一步精制。一般设置于阴、阳离子交换器之后 ，也可设置在电渗析或反渗透后串联使用，出水水质可达含二氧化硅≤0.02毫克/升，导电度≤0.02us/cm。处理后的高纯水可供高压锅炉、电子、医药、造纸、化工和石油等工业部门。

【工作原理】
混合床离子交换法，就是把阴 、阳离子交换树脂放置在同一个交换器中，将它们混合，所以可看成是由无数阴、阳交换树脂交错排列的多级式复床。水中所含盐类的阴、阳通过该交换器，则被树脂交换,而得到高纯度的水。
在混合床中，由于阴、阳树脂是相互均匀的，所以其阴、阳离子的交换反应几乎同时进行。或者说,水的阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的。 经H型交换所产生的H和OH都不能积累起来，基本上消除了反离子的影响，交换进行的比较彻底。

本混合床采用体内再生法。再生时利用两种树脂的比重不同，用反洗使阴、阳离子交换树脂完全分离，阳树脂沉积在下，阴树脂浮在上面，然后阳树脂用盐酸(或硫酸)再生，阴树脂用烧碱再生。

【出水水质】
SiO2 ＜ 20μg/L
导电度(25℃) ＜ 0.15μs/cm

【结构简述】
1. 进水装置:
在交换器上部设有布水装置，使进水能均匀分布。
2. 再生装置:
在阴离子交换树脂上方设有进液母管，管上开小孔布液，管外包覆不锈钢梯形绕丝。阴离子交换树脂再生用碱液即由该进液母管送入。再生阳离子交换树脂用的酸液由底部排水装置进入，再生酸、碱废液均由中排口排出。
3. 中排装置:
中排装置设置在阴、阳树脂的分界面上，用于排泄再生时酸、碱废液和冲洗液,型式为支管母管式，孔管外包覆不锈钢梯形绕丝。
4. 排水装置:
均采用多孔板上装设排水帽，多孔板材采用钢衬胶。
另外，在阴、阳树脂分界面外、树脂表面处及最大反洗膨胀高度处各设视窥镜一个，用以观察树脂表面及反洗树脂的情况。
筒体上部设树脂输入口，要筒体下部近多孔板处设树脂卸出口，考虑了树脂输入和卸出采用水输送的可能。

【使用说明】
当树脂失效后可用以下方法进行再生：
混床的再生过程为两步法再生，具体为：反冲洗、静置（分层）、进碱、置换、反洗、分层、进酸、置换、正洗、混脂、正洗等步骤。也可采用一步法再生，即同时进酸碱。
混床中装填两种不同性能均匀混合的离子交换树脂，因此要将两种树脂尽可能完全分层，才能对阳阴树脂分别再生。反洗的目的就是使阴阳树脂分层。通过反洗使树脂均匀地松驰膨胀开来，在静置时树脂在水中自由下落，因阳树脂比重为1.23～1.28，而阴树脂比重为1.06～1.11，两种树脂比重差别较大，就很容易分层。通过反洗也可排出一些杂质异物，保证下一周期的正常运行。打开下进水阀、反洗排水阀，反洗至出水清亮为止。反洗毕，静置，开上排阀、放水至树脂层表面10厘米以上。
混合离交换器的再生剂拟用30%的NaOH和30%HCl，因混合离子交换器需较长时间才再生一次，不设置专门的酸、碱贮罐，由酸、碱计量箱直接通过喷射器进行再生。再生的控制由再生剂浓度、再生时间、再生液流量综合控制酸、碱计量箱及吸收器的设置满面足规程规定的储存量。

[树脂预处理]
将准备装柱使用的新树脂，先用热水(清洁的自来水即可)反复清洗，阳离子交换树脂可用70-80°C的热水，阴离子交换树脂的耐热性能较差一些，可用50-60°C热水。开始浸洗时，每隔约15分钟换水一次，浸洗时要不时搅动，换水4-5次后，可隔约30分钟换水一次，总共换水7-8次，浸洗至浸洗水不带褐色，泡沫很少时为止。
水洗后，再经酸碱处理，阳离子交换树脂可按下述步骤处理：
1、用1N盐酸缓慢流过树脂，用量约为强酸阳树脂体积的2-3倍，弱酸阳树脂的3-5倍，每小时1.5倍床层体积流过。
2、用水冲洗，出水PH为5左右，用3倍树脂体积5%的NaCl溶液流过树脂，流速与1相同。
3、用1N NaOH流过树脂，用量及流速与1相同。
4、用水冲洗至出水PH为9左右。
5、用1N盐酸或硫酸，将树脂转成H-型，用量为树脂体积的3-5倍，流速与1相同。
6、酸流完后，用去离子水冲洗至出水PH值为6以上时，即可投入使用。
对于阴离子交换树脂水洗后的酸、碱处理次序，可采用碱→酸→碱次序，酸、碱用量及流速，强碱树脂与强酸树脂相对应，弱碱树脂与弱酸树脂相对应。

工业级的离子交换树脂中，常含有少量低聚物和未参加聚合反应的单体等有机杂质和其他诸如铁、铝、铜等无机杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时，上述可溶性杂质就会转入溶液而影响水质，所以新树脂在使用前要进行处理。

C. 水处理用离子交换树脂有什么作用

水处理特种离子交换树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂,阳离子树脂又细回分为钠型和氢型，在水答溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)，钠型树脂将水中的钙镁离子交换成钠离子，使水变软；氢型树脂是将水中的钙镁离子交换成氢离子使水软化，阴离子树脂中含被可置换的氢氧根离子，水溶液中能离解出阴离子(如OH－或Cl－)，能与水中的酸根离子交换.即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。同时使用阴离子树脂和氢型阳离子树脂可以将水变为纯净水。水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。使水质杂质与有益成分分离

D. 阴阳离子交换树脂的工作原理

离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程：

离子交换树脂作用环境中的水溶液中，含有的金属阳离子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基团，在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换，使得溶液中的阳离子被转移到树脂上，而树脂上的H+交换到水中，（即为阳离子交换树脂原理）。

水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亚胺基（—NH2）等碱性基团，在水中易生成OH-离子）上的OH-进行交换，水中阴离子被转移到树脂上，而树脂上的OH-交换到水中，（即为阴离子交换树脂原理）。而H+与OH-相结合生成水，从而达到脱盐的目的。

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离子交换树脂使用方法：

1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目，有些可达到50目，因此在使用前要先干燥，粉碎，过筛，通常干燥时在烘箱中进行，亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行，粉碎时不要分得过细，否则影响实验收率。

2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理，然后用10倍体积的水洗，再用10倍量4%盐酸处理，最后用蒸馏水洗至中性，然后将氯型转化成OH型，再转化成氯型，最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可，不必洗至中性。

3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中，加水充分搅拌除掉气泡，静置几分钟待树脂大部分沉降后，倾去上层泥状颗粒；反复操作直至上层液澄清后，即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝，用玻璃棒将其压平，将树脂倒入柱子中，还要注意防止气泡产生。

4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液，以适当流速通过柱子，亦可将样品溶液反复通过柱子，直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。

5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来，常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等，可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。

6、树脂再生。

E. 离子交换树脂有什么用

离子交换树脂的作用：

离子交换树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂,阳离子树脂又细分为钠型和氢型，在水溶液中能离解出某些阳离子，钠型树脂将水中的钙镁离子交换成钠离子，使水变软；氢型树脂是将水中的钙镁离子交换成氢离子使水软化，阴离子树脂中含被可置换的氢氧根离子，水溶液中能离解出阴离子，能与水中的酸根离子交换.即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。同时使用阴离子树脂和氢型阳离子树脂可以将水变为纯净水。水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。

F. 水的净化中阳离子交换树脂起什么作用

作用就是把水质变软了，没有水垢了。原理是利用树脂把水中钙镁离子交换后吸附在树脂表面，树脂饱和后就不起作用了，用工业盐冲洗后可重复使用。

G. 离子交换树脂的用途是什么呢

离子交换树脂的用途：

1、用于水中的各种阴阳离子的去除。

2、离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的酿造、生物制品等工业装置上。

3、制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。

4、在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。

目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

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注意事项：

1、离子交换树脂含有一定水分，不宜露天存放，储运过程中应保持湿润，以免风干脱水，使树脂破碎，如贮存过程中树脂脱水了，应先用浓食盐水（10%）浸泡，再逐渐稀释，不得直接放入水中，以免树脂急剧膨胀而破碎。

2、冬季储运使用中，应保持在5-40℃的温度环境中，避免过冷或过热，影响质量，若冬季没有保温设备时，可将树脂贮存在食盐水中，食盐水浓度可根据气温而定。

3、离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚合物和未参加反应的单体，还含有铁、铅、铜等无机杂质，当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时，上述物质就会转入溶液中，影响出水质量，因此，新树脂在使用前必须进行预处理，一般先用水使树脂充分膨胀。

对其中的无机杂质（主要是铁的化合物）可用4-5%的稀盐酸除去，有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去，洗到近中性即可。如在医药制备中使用，须用乙醇浸泡处理。

H. 水处理中，树脂的起到的作用

树脂种类很多，不同的树脂起不同的作用，锅炉空调上常见的是001×7 阳离子树脂，去除钙镁离子，降低水硬度。

I. 阳离子交换树脂的用途和原理

(1)
强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－so3h，容易在溶液中离解出h+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如so3－，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的h+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与h+结合而恢复原来的组成。
(2)
弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团，如羧基－cooh，能在水中离解出h+
而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团，如r-coo－(r为碳氢基团)，能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低ph下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如ph5～14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
(3)
强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团，如季胺基(亦称四级胺基)－nr3oh(r为碳氢基团)，能在水中离解出oh－而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强，在不同ph下都能正常工作。它用强碱(如naoh)进行再生。
(4)
弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团，如伯胺基(亦称一级胺基)-nh2、仲胺基(二级胺基)-nhr、或叔胺基(三级胺基)-nr2，它们在水中能离解出oh－而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如ph1～9)下工作。它可用na2co3、nh4oh进行再生。

J. 纯水处理中，什么是树脂啊！在水处理中起什么作用啊！

指的是有交换离子的活性基团、具有网状结构、不溶性的高分子化合物，在水处理中起到去除各种阴阳离子的作用。

离子交换树脂进行离子交换反应的性能，表现在它的“离子交换容量”，即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数，meq/g（干）或 meq/mL（湿）；当离子为一价时，毫克当量数即是毫克分子数（对二价或多价离子，前者为后者乘离子价数）。

离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小，能自由扩散到树脂体内，与它内部的全部交换基团起反应。

在实际应用时，溶液中常含有高分子有机物，它们的尺寸较大，难以进入树脂的显微孔中，因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。

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物理性质

离子交换树脂通常制成珠状的小颗粒，它的尺寸也很重要。树脂颗粒较细者，反应速度较大，但细颗粒对液体通过的阻力较大，需要较高的工作压力;特别是浓糖液粘度高，这种影响更显著。

因此，树脂颗粒的大小应选择适当。如果树脂粒径在0.2mm(约为70目)以下，会明显增大流体通过的阻力，降低流量和生产能力。

树脂颗粒使用时有转移、摩擦、膨胀和收缩等变化，长期使用后会有少量损耗和破碎，故树脂要有较高的机械强度和耐磨性。

交联度低的树脂较易碎裂，但树脂的耐用性更主要地决定于交联结构的均匀程度及其强度。如大孔树脂，具有较高的交联度者，结构稳定，能耐反复再生。