阴阳离子交换树脂处理后水成弱酸

① 阴阳离子交换树脂的原理是什么

阴阳离子交换树脂是一种重要的工业原料，这种材料的本质是高分子材料的酸碱多聚物，是一种很复杂的物质，有很多的种类，主要是随着不同的酸碱而变化的。阴阳离子交换树脂在运输的时候有非常多的注意点，对于存储环境要求高，使用环境的要求也是很高。下面小编就来给大家介绍一下阴阳离子交换树脂的原理是什么，以及阴阳离子交换树脂是什么。

阴阳离子交换树脂的原理

(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。

阴阳离子交换树脂的简介

在其网状结构的骨架上有许多可电离、可被交换的基团，如磺酸基(—SOH)、羧基(—COOH)及季胺基(—NROH)等，正由于这些基团的存在，才使树脂具有离子交换能力。

离子交换树脂的种类很多，常用的是聚苯乙烯型离子交换树脂。它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合而成球形网状结构，其中二乙烯苯是交联剂。

如果用其它基团代替磺酸基，就可以得到一系列阳离子交换树脂。例如—COOH、—OH等。这些基团上的氢离子可被样品溶液中的阳离子交换。

离子交换树脂内含有一定量的水份，在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水。如贮存过程中树脂脱了水，应先用浓食盐水(-10%)浸泡，再逐渐稀释，不得直接放于水中，以免树脂急剧膨胀而破碎。

在长期贮存中，强型树脂应转变成盐型，弱型树脂可转变成相应的氢型或游离碱型也可转为盐型，然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中，应保持在5-40°C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，食盐水的温度可根据气温而定。

阴离子交换树脂具有与阳离子交换树脂同样的有机骨架，只是在骨架上引入了可离解的碱性基团，如—NH、—NH、—NHR等。这类树脂若用NaOH溶液处理，则发生交换反应而转变为—OH型阴离子交换树脂。其反应如下：

R—N(CH)Cl+OH======R—N(CH)OH+C1

这些基团上的氢氧根离子可被样品溶液中的阴离子交换。

阳树脂分弱树脂和强树脂两大类。分子式H-R(当然也可以是Na-R型),H就是氢离子。树脂高度约0.8米到1.6米。当水从上向下，通过树脂层时，水中的阳离子与树脂的H离子发生交换，树脂最上层是铁钙镁离子，接着是钾钠氨离子。

出水水质是酸性的，PH值一般小于3。当运行约一天左右时，出水开始出现钠离子，表示反应到了终点，需要用酸(HCl)反洗，将钠钙离子再置换出来。

阴阳离子交换树脂的原理是什么，还有阴阳离子交换树脂是一种什么样的物质，这些小编都已经在上文中给大家做了详细的介绍了。阴阳离子交换树脂是一种有机物，这种有机物是重要的工业原理，在日常生活中的很多领域都有使用。阴阳离子交换树脂是有酸碱物质结合的，性能是非常的特殊的在使用的时候要求比较的高，但是使用效果却是很出色。

② 弱酸性阳离子交换树脂有何特性

1. 弱酸阳离子交换树脂在水中的特性类似弱酸。它与中性盐类作用的能力较弱（例如SO42—、CL—等强酸阴离子）。它仅能与弱酸性盐类（具有碱度的盐类）反应，反应后产生的是弱酸。用强酸H型离子交换树脂可处理碱度大的水，将水中的碱度所对应的阴离子除去后，再用强酸H型交换树脂来除去强酸根所对应的那部分阴离子。

2. 由于弱酸性阳树脂对H 的亲和力较大，很容易再生，因此它可用强酸H型阴离子交换树脂的再生废液来进行再生。

3. 弱酸性阳树脂的交换容量很大，约为强酸性阳树脂的2倍。由于弱酸性阳树脂的交联度低，所以其机械强度比强酸性阳树脂的要低。

4. 盐型弱酸性阳树脂具有水解能力。

③ 强碱性树脂和弱碱性树脂混合后有什么现象

强碱性树脂和弱碱性树脂混合后有再生现象。

强碱性的阴离子交换树脂，在用氢氧化钠再生后，没有洗干净，里边残留了氢氧化钠，导致最后溶液呈强碱性。一般用强酸性阳离子树脂和强碱性的阴离子树脂处理水的过程中，过完阳离子交换树脂和阴离子交换树脂后，为避免出现上述情况，过一道阴阳离子交换树脂的混合柱子。

基本分类

离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类（或再分出中强酸和中强碱性类）。

④ 离子交换树脂出水为酸性是什么原因

树脂如果是氢型的，进水中含有的阳离子取代氢离子结合到树脂上，那么氢离子被洗下，则出水为酸性。

⑤ 弱酸性阳离子交换树脂有何特性

⑥ 弱酸阳离子安换树脂软化为什么要转成Na型

第一个阶段是20世纪60年代的开创时期。这个时期电渗析是我国最早得到推广应用的膜分离过程，其应用领域涉及苦咸水淡化；电厂锅炉补给水预除盐等。第二个阶段是20世纪70年代。这一时期，电渗析、反渗透、超滤和微滤等各种膜和相应组件、装置都在研究中，或已开发出来，除电渗析外，其它膜组件仍未得到应用。第三个阶段是20世纪80年代以后。这一时期我国膜分离技术跨入应用阶段，一些技术上较为成熟的膜过程开始得到应用。在自己研制成功的醋酸纤维素(CA)膜于复合膜生产装置的基础上，又相继引进了外国有关公司的反渗透膜生产线。反渗透技术已在我国电厂锅炉补给水预除盐、超纯水制造、海水和苦咸水淡化等方面大规模推广应用，并取得很好的技术效益和经济效益。因此，提高膜预处理的综合利用研究意义重大且大有前途。

自超滤膜预处理后，多年来国内外研究人员都一直在探索预处理的新途径。到1995年12月，全世界RO淡化工厂产水量达7293079m3/d，占总淡化生产量的35％，占当年世界淡化市场88％。RO技术将成为21世纪淡化技术的主要方法。

技术实现要素：

本发明正是基于以上技术问题，提供一种以弱酸阳离子树脂交换酸化软化方法。该方法主要针对河水而言，由于河水中含有较多的生活污水，而本发明通过设计合理的工艺流程，提高纯水的回收率，并简化原水的处理过程，降低水耗，使以河水制纯水具有优越的经济效益。

本发明的技术方案为：

一种以弱酸阳离子树脂交换酸化软化方法，其包括如下步骤：

(1)将待处理的水放入已放置了絮凝剂的澄清池中，除去大部分胶质物质；再将水经过过滤器，进一步除去胶质物质；

(2)将经过步骤(1)处理后的水通过弱酸阳离子树脂交换床，使水中的阳离子(如Ca2+、Mg2+、Na+等)被树脂吸附，树脂中的H+进入水中，与水中的阴离子组成相应的无机酸，反应式如下：

弱酸阳离子树脂交换床失效后，向其添加无机酸使其再生，且将弱酸阳离子树脂上部的晶型变为H+型，将弱酸阳离子树脂的下部的晶型变为Na+型，无机酸的加入量与水的质量比为1.01-1.015。作为优选，所述的无机酸为硝酸、盐酸或硫酸。弱酸阳离子树脂交换床再生的时间不超过1h，再生的水温为30- 45℃，压力为常压，无机酸的流量不超60m3/h。

待水在弱酸阳离子树脂交换床交换完成后，用脱盐水对弱酸阳离子树脂进行置换，置换的温度为30-45℃，压力为常压，交换时间不超过1h，脱盐水流量不超60m3/h。

待脱盐水置换后，用清水对弱酸阳离子树脂进行清洗；清洗的温度小于 45℃，压力为常压，清洗时间不超过1h，清水流量不超80m3/h，弱酸阳离子树脂交换床中的清洗出水电导小于1200μs/cm。

(3)将经过弱酸阳离子树脂，除去大部分阳离子后并携带H+的水进入保安过滤器和反渗透RO膜除去绝大部分离子；再将经过RO膜除去大部分离子后的水进入强酸阳离子交换床，进一步除去阳离子；经过RO膜除去大部分离子后，因进入RO膜的水带酸性，CO32-大部分以游离CO2存在，产生的游离二氧化碳经脱碳风机除去。

(4)将经步骤(3)中除去阳离子的水进入阴离子交换床，除去大部分阴离子，特别是硅酸根离子，除去大部分阴离子，得到除盐水；

(5)将步骤(4)中得到的除盐水再经过混床进一步除盐，混床相当于 1000-2000个复合床对除盐水进一步除盐，得到精制水。

⑦ 阳离子树脂交换后的水是酸性还是碱性

如果只是用阳离子树脂交换的话，交换后水会显示酸性。不过这是对于H+型的阳离子树脂，如果为Na+型，则不会改变水的酸碱性。北京华豫清源国际贸易有限公司，杜笙离子交换树脂

⑧ 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。

(8)阴阳离子交换树脂处理后水成弱酸扩展阅读：

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。

⑨ 阴离子交换过程中为什么要将使用液调成酸性

这样就会处于有效状态。
这个设备中，存在阳离子树脂+惰性树脂+阴离子树脂，阴阳离子树脂在出厂时是处在失效状态，因此要先用酸碱分别将两种树脂激活才能正常使用。
分离子是通过利用离子中的特性的原理而分开离子中阳离子和阴离子，在生活中分离子的现象也有很多，比如烫头发中的离子烫头发。

⑩ 利用阴阳离子交换树脂进行水的软化

如果方便的话，建议你去查阅《给水排水设计手册》第六册《工业给水处理》，里面有关于离子交换和反深透的详细解释，网上也有电子版可以下到的。其实问题还是比较复杂的，根据原水的水质情况不同，采用的工艺流程也不同。今天刚看，还有点印象。
离子交换树脂可以用于硬水软化、除碱度、除盐（这里的盐指的是除去水中的离子，降低电导率）。如果用于硬水软化，则只要使用阳离子（RNa或RH）交换树脂即可，根据进出水质要求，采用单级钠离子或二级钠离子或氢离子交换树脂，对于压力要求不高，正常压力0.2～0.3MPa左右就行了。如果用于海水淡化，也可以采用阴阳离子混合床或者阴阳离子串连床的离子交换树脂，但是比较浪费，因为要再生交换树脂耗费NaOH和HCl的，还要排污，其实海水淡化直接用反深透就好了，这也是通常的做法，反深透是利用较高的反深透压来维持淡化的，一般要好几MPa的压力甚至几十MPa才行，一般是用卷材的反深透膜，内管套外管。温度要求不高，因为没有生化反应，一般在25～35度都是可以的。反深透的滤速主要取决于压力和出流量，离子交换一般在几厘米每秒的样子。
工艺流程没有一定，但是都分为几个固定的处理单元，每个处理单元可以多种组合，有的单元也是可以根据情况删减的：
引水到水池——化学混凝——沉淀——多种过滤——加压泵——主要处理环节（离子交换树脂或反深透装置）——可附加的深度处理环节——储水箱——加压出水。
每个环节都有多种组合方式，甚至可以多次循环处理环节。