若采用自动控制,则控制点多、阀门要求高,投资很大。同时酸碱耗量大,再生废水也多。另外由于树脂对非极性的大分子没有去除能力,所以制水过程中可能会出现细菌殖生。反渗法流程简介:原水经原水泵送到石英砂过滤器降低浊度,在活性炭过器中降低COD,胶体及有机大分子的含量。活性炭出水再送至保安过滤器进行最后的预处理,使原水SDI<5mg/l,满足反渗透(RO)主机的进水要求。经保安过滤器后的合格水由高压泵送至RO主机反渗透进行除盐处理。反渗透膜截留下的有机物、胶体和盐无机盐由浓水侧直接排掉,不会给环境造成污染。产品水由膜清水侧送出至脱碳塔,除去渗透至清水的二氧化碳气体。脱气后的一级除盐水送至混床进行最后的精除盐。
❷ 离子交换器的工作原理
工作原理就是离子的交换。
运行时:阳树脂(H-R)+(M+)-->:(M-R)+(H+)
阴树脂(OH-R)+(X-)-->:(X-R)+(OH-)
其中M+为金属离子,X-为阴离子。
再生过程为其逆过程。
离子交换器的失效控制
离子交换除盐水处理最简单的流程为 阳床-阴床 组成的一级复床除盐系统。有的一级复床除盐系统采用单元制,即每套一级复床除盐系统包括 阳床、(除碳器)、阴床各一台,在离子交换除盐运行过程中,无论是阳床还是阴床先失效,都是同时再生;还有的一级复床除盐系统采用母管制,即阳床与阳床或阴床与阴床是并联运行的,哪一台交换器失效就再生哪一台。
1 检测和控制原理
强酸性阳树脂对水中各种阳离子的吸附顺序为:Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+. ;由此可知,水中金属离子Na+被吸附的能力最弱,所以当离子交换时树脂层的各种离子吸附层逐渐下移,H+.最后被其他阳离子置换下来,当保护层穿透时,首先泄漏的是最下层的Na+;因此监督阳离子交换器失效是以漏钠为标准的;其反应方程为(A代表金属阳离子,R为树脂基团):
An+ +nRH=RnA+n H+
HCO3- + H+ =H2O+CO2↑
强碱性阴树脂对水中各种阴离子的吸附顺序为:SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知,HSiO3-的吸附能力最弱,所以当离子交换时树脂层的各种离子吸附层逐渐下移,OH-.被其他阴离子置换下来,当保护层穿透时,首先泄漏的是最下层的HSiO3-;因此监督阴离子交换器失效是以漏硅为标准的;其反应方程为(B代表酸根阴离子,R为树脂基团):
Bm- +mROH=RmB+mOH-
2 控制点和控制方法
由于母管制系统包含了单元制系统,而且它具有能充分使用树脂、提高交换器的出水能力、降低酸碱消耗等优点,我们在研究中主要讨论以这种结构为基础的离子交换除盐水处理系统。
以成都生物制品研究所蛋白分离车间纯水站为例,该系统为母管制水处理系统,系统的结构为:砂滤-活性炭过滤-粗滤-阳床- 一阴-二阴-混床-精滤-纯水罐,系统产水能力为5 t/h,在系统的失效控制研究中,我们提出单元失效控制概念,也就是充分利用了母管制制水系统的优点对系统进行失效控制。
(1)RO对各有机溶质的去除率大于NF膜。(2)不同有机溶质的去除率不相同,有的甚至相差很大(例如,RO和NF膜对乙酸的吸光度去除率分别为95.34%、81.45%,而对苯胺的吸光度去除率则分别为61.50%、46.82%)。
3 出水水质
原水经一级复床除盐后,电导率(25℃)低于10μS/cm,水中硅含量低于100μg/L。
❸ 离子交换水处理工艺的处理方法是什么
离子交换水处理工艺定义就是离子交换法(ion exchange process),是液相中的离子和固相中离子间所进行的一种可逆性化学反应,当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时,便会被离子交换固体吸附,为维持水溶液的电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。
常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前,先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂,以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。
原理:离子交换法是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水,水中的离子会与固定在树脂上的离子交换。常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前,先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂,以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。
离子交换树脂利用氢离子交换阳离子,而以氢氧根离子交换阴离子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样的,以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。
阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中,分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起,置于同一个离子交换床中。不论是那一种形式,当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子,就必须进行“再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反,利用氢离子及氢氧根离子进行再生,交换附着在离子交换树脂上的杂质。
❹ 离子交换后高盐废水怎么处理能绿化清扫用吗
高盐废水处理用做绿化不值得,处理费用太高,盐分只有通过离子交换或者蒸发浓缩去除
❺ KAISO4净水方程式 离子交换树脂怎么净水
反应如下:
采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去专除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机属盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
❻ thermo离子交换sax使用方法
Thermo 离子交换色谱柱使用
首先,感谢您选择性能优越的Thermo色谱柱产品。
为了使您的色谱柱能发挥最大的性能,敬请先阅读以下说明:
1、适用类型
Thermo离子交换色谱柱包括:BioBasic AX,SCX,Hypersil SAX,Hypersil Gold AX,SAX等。
2、柱体积
色谱柱的柱体积可以通过以下公式估算:
V=0.68 πr2L
V为色谱柱柱体积(mL),r为色谱柱内径(cm),L为色谱柱长度(cm)。
3、色谱柱柱效测试与保存
离子交换色谱柱出厂时都经过柱效测试,请参考柱效报告。
在条件允许情况下,请对新色谱柱进行柱效测试。
离子交换色谱柱出厂时均保存在乙醇溶液中(如有不同,以柱效报告为准)。
4、温度
所有硅胶基质色谱柱使用温度应低于60℃。
5、样品
最好将样品溶解在流动相或极性相近的溶剂中。如果使用梯度洗脱,则需要将样品溶解在初始流动相或极性相近的溶剂中。
样品溶液不应含有任何颗粒物,最好使用0.5μm或更小粒径的滤膜过滤。同时建议在色谱系统中使用在线过滤器。
6、流动相
所用溶剂通常为水、乙腈、甲醇等,Thermo的离子交换色谱柱可以100%水为流动相,进行盐的梯度洗脱。
流动相中含有机相时,请注意降低盐的浓度,以防止溶剂混合后盐从流动相中析出。更换流动相时也要注意这一问题,可先用含较高纯水的流动相除盐过渡。
请将流动相的pH值控制在2-8。缓冲盐浓度在500 mM以下。
所有流动相,最好当日实验当日配制,并使用2μm滤膜过滤。
7、色谱柱安装
请小心操作色谱柱。
不要摔、碰色谱柱,这样会损坏色谱柱床,使色谱柱性能下降。
使用合适的连接管路和接头,确保色谱柱连接处死体积降到最低(使用不锈钢接头时需要尤其注意)。我们建议使用SLIPFREE 接头,此接头与Thermo色谱柱以及其他品牌色谱柱均完美匹配。
8、色谱柱平衡
新柱在使用前,请预先用20倍柱体积甲醇/或乙腈冲洗色谱柱,然后以初始流动相(不含盐)冲洗10倍柱体积。
在进行正式分析之前,请使用至少20倍柱体积的流动相冲洗色谱柱,以使色谱柱达到平衡。
9、色谱柱保护
对于成分复杂的“脏”样品以及组分未知的样品,请尽量使用在线滤器或保护柱,如果可能,使用SPE小柱对样品进行前处理是更好的选择。上述做法可以有效延长色谱柱使用寿命。
10、色谱柱清洗
常规清洗:
每天完成分析之后,用100% 水冲洗30倍柱体积除盐,然后用20% 甲醇/或乙腈冲洗20个柱体积,保存在20% 甲醇/或乙腈中。
清洗强保留污染物:
如果发现离子交换色谱柱柱效出现大幅下降,可通过如下方法清洗离子交换色谱柱:首先用高浓度的缓冲盐溶液清洗(浓度是流动相的5-10倍,但不得超过1M),冲洗30倍柱体积。用100% 水冲洗20倍柱体积以除盐后,再用100%甲醇/或乙腈清洗30倍柱体积。最后用20%甲醇/或乙腈水溶液(不含盐)保存。
11、色谱柱保存
用100% 水冲洗30倍柱体积除盐后,若短期不使用(<1周),用20% 甲醇/或乙腈冲洗20倍柱体积后,保存在20% 甲醇/或乙腈中;若需长期放置(>1周),用50% 甲醇/或乙腈冲洗20倍柱体积后,保存在50% 甲醇/或乙腈中。
注意:如果违反上述规程,可能使色谱柱失去保修。
❼ 离子交换树脂如何脱盐
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:
离子交换树脂内作用环境中的容水溶液中,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。
❽ 写出除盐水预处理系统反洗流程
在70年到80年代末离子交换法在我国除盐水处理领域得到广泛应用。
离子交换法处理有以下特点:
优点:
◇预处理要求简单、工艺成熟,出水水质稳定、设备初期投入低;
◇由于制水原理类同于用酸碱置换水中离子,所以在原水低含盐量的应用区域运行成本较低。
缺点:
◇由于离子交换床阀门众多,操作复杂烦琐;
◇离子交换法自动化操作难度大,投资高;
◇需要酸碱再生,再生废水必须经处理合格后排放,存在环境污染隐患;
◇细菌易在床层中繁殖,且离子交换树脂会长期向纯水中渗溶有机物
◇在含盐量高的区域,运行成本高
从80年末开始,膜法水处理在我国得到了广泛应用,反渗透就是除盐处理工艺的膜法水处理工艺之一。
反渗透法处理有以下特点:
优点:
◇反渗透技术是当今较先进、稳定、有效的除盐技术;
◇与传统的水处理技术相比,膜技术具有工艺简单、操作方便、易于自动控制、无污染、运行成本低等优点,特别是几种膜技术的配合使用,再辅之经其他水处理工艺,如石英砂、活性炭吸附、脱气、离子交换、UV杀菌等
◇原水含盐量较高时对运行成本影响不大
◇缺点:
◇预处理要求较高、初期投资较大
本文以地下水为原水,生产250m3/h除盐水(5MΩ.cm)为例,就离子交换和反渗透两种处理方法在工艺、占地方面、和运行成本作简要比较。
2 除盐水处理工艺比较
❾ 脱盐水工艺处理
脱盐水处理工艺介绍:
1:离子交换工艺
早期人们所熟知的脱盐水处理工艺主要为预处理+阳床+阴床+混床的全离子交换工艺,即传统法处理流程。对于地表水,常规的预处理方法多是多介质过滤+活性炭过滤,用阳床+阴床+混床的全离子交换可确保出水水质稳定达标。长期实践已证明,传统法处理工艺是一种成熟有效的水处理工艺。但传统法因预处理和离子交换工艺的局限,存在着设备占地面积大、系统操作维护频繁复杂、出水水质呈周期性波动的缺陷,并且需要投加絮凝剂和耗费大量的酸碱,不利于环境保护;同时,离子交换器多为直径较大的罐体,体积大、重量大,不便于运输及安装调试,施工周期长。
2:膜法工艺
膜法工艺是指超滤+反渗透+混床除盐(EDI)的脱盐水处理工艺,该工艺主要采用膜分离技术制取脱盐水。
超滤原理是一种膜分离过程原理,超滤是利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3×10000~1×10000的物质。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和分子量小于300~500的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留,从而使水得到净化。也就是说,当水通过超滤膜后,可将水中含有的大部分胶体硅除去,同时可去除大量的有机物等。超滤对原水的适应性好,浊度在200以下的地表水均可有效处理,对于胶体硅的去除率大大高于传统法的多介质和活性炭过滤。超滤的采用大大提升了预处理的效果,可保证其出水SDI值稳定在3以下,增强了对反渗透系统的产水率,膜的使用寿命更可从传统法保证的3年延长到5年。
3:EDI即连续电脱盐水处理工艺
是利用混合离子交换树脂吸附水中的阴阳离子,同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下,分别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程。这一过程中离子交换树脂是被电连续再生的,因此不需要使用酸和碱对之再生。这一技术可以替代传统的离子交换装置,生产出电阻率高达18MΩ•cm的超纯水。该工艺技术被称为是水处理工业的革命。与传统的离子交换相比,EDI具有以下优点:EDI无需化学再生;EDI再生时不需要停机;提供稳定的水质;能耗低;操作方便,劳动强度小;运行费用低。
详情点击:网页链接
❿ 离子交换剂的相关介绍
换离子交换水处理设备理是指采用离子交换剂,使交换剂中和水溶液中可交换离子产生符合等物质的量规则的可逆性交换,导致水质改善而交换剂的结构并不发生实质性(化学的)变化的水处理方式。
在这种水处理方式中,只有阳离子参与交换反应的,称阳离子交换水处理;只有阴离子参与交换反应的,称阴离子交换水处理;既有阳离子又有阴离子参与交换反应的,称阳、阴离子交换水处理。
交换树脂更换由于原水的水质千差万别,而对出水水质的要求又多种多样,所以有许多种类型的离子交换及某组合的水处理方法,采用这些水处理方法而使原水软化、除碱和除盐。离子交换剂中参与交换反应的离子是钠离子Na+时,此方法称为钠(Na)型离子交换法,此交换剂称为钠(Na)型阳离子交换剂,相类似的,有氢(H)型离子交换法及氢(H)型阳离子交换剂等。
钠型离子交换法是工业锅炉给水最通用的一种水处理方法。当原水经过钠型离子交换剂时,水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换剂中的Na+进行交换,降低了水的硬度,使水质得到软化,故这种方法又称为钠离子交换软化法。
(1)再生过程
在钠离子交换过程中,当软水出现了硬度,且残留硬度超过水质标准规定时,则认为钠离子交换剂已经失效。为了恢复其交换能力,就需要对交换剂进行再生(或还原)。再生过程是使含有大量钠离子的氯化钠(NaCl)溶液通过失效的交换剂层恢复其交换能力的过程。此时,钠离子又被离子交换剂所吸着,而交换剂中的钙、镁离子被置换到溶液中去。钠型离子交换剂的再生过程可用如下反应式表示:
CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2
生产中多采用食盐(NaCl)溶液作为再生剂。因为食盐比较容易得到,而且再生过程中所形成的产物(CaCl2、MgCl2)是可溶性盐类,很容易随再生液排出去。再生用食盐,大都水处理设备采用工业用盐,其中杂质含量不宜过多,食盐溶液需澄清过滤后使用。通常认为,10%食盐溶液的硬度不应超过40mmol/L,悬浮物不应大于2%。离子交换剂再生时,一般要用经过澄清的8~10%的盐溶液。总的再生接触时间随离子交换树脂交联度的不同而变化,对于一般交联度7%左右的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,再生剂和树脂总的接触时间最低应保证45min以上。
(2)水处理设备交换过程
碳酸盐硬度(暂硬)软化过程:
Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3
Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3
非碳酸盐硬度(永硬)软化过程:
CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4
CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl
MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl
也可以用综合上述反应式的离子式表示:
Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+
Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+