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阳江离子交换器

发布时间:2023-03-07 16:59:57

离子交换柱的阳,阴离子交换树脂顺序,哪个前哪个后

阳离子交换树脂在前面 主要原因是因为水中的弱碱性阴离子在和阴离子树脂交换时专置换出氢氧根离子,属阻止交换继续进行,而先经过阳离子交换树脂后能置换出氢离子, 再经过阴离子交换树脂时置换出来的氢氧根离子会和氢离子结合成水,不会影响继续交换。 还有就是因为阴离子交换树脂容易被污染,阳离子抗污染能力要好一点。

Ⅱ 什么是离子交换系统

离子交换器是利用阴、阳离子交换树脂的交换吸附性能,去除水中的各种阴、阳离子,达到脱盐的目的。离子交换器按单台设备分类有阳床、阴床、混床,在水处理应用中,以多种组合形式组成多种除盐系统,以达到设计要求。离子交换器是制备高纯水的必备设备,广泛应用于医药、化工、电子、电镀、锅炉等领域,与反渗透、电渗析组合处理后的水质电阻率可达到1~18M
.CM。电除离子系统(EDI)
EDI(Electrodeionization)技术将电渗析技术和离子交换技术有机地结合在一起,可有效地去除水中微量的电解质离子杂质,连续24小时制取高品质纯水,具有安装简单、作维护方便、无需酸碱再生、不污染环境等优点。
工作原理
EDI膜堆是由夹在两个电极之间一定对数的单元组成。在每个单元内有两类不同的室:待除盐的淡水室和收集所除去杂质离子的浓水室。淡水室中用混匀的阳、阴离子交换树脂填满,这些树脂位于两个膜之间:只允许阳离子透过的阳离子交换膜及只允许阴离子透过的阴离子交换膜。
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Ⅲ 2. 阳离子交换的原则是什么

离子交换原理
应用离子交换树脂进行水处理时,离子交换树脂可以将其本身所具有的某种离子和水中同符号电荷的离子相互交换而达到净化水的目的.
如H型阳离子交换树脂遇到含有Ca2+、Na+的水时,发生如下反应:
2RH + Ca2+ → R2Ca + 2H+
RH + Na+ → RNa + H+
当OH型阴离子交换树脂遇到含有Cl-、SO42-的水时,其反应为:
ROH + Cl- → RCl + OH-
2ROH + SO42- → R2SO4 +2OH-
反应的结果是水中的杂质离子(Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等)分别被吸着在树脂上,树脂由H型和OH型变为Ca型、Na型和Cl型SO4型,而树脂上的H+、OH-则进入水中,相互结合成为水,从而除去水中的杂质离子,制得纯水.
H+ + OH- → H2O
离子交换树脂的离子与水中的离子之间所以能进行交换,是在于离子交换树脂有可交换的活动离子.而且因为离子交换树脂是多孔的,即在树脂颗粒中存在着许多水能渗入其内的微小网孔,这样使树脂和水有很大的接触面,不仅能在树脂颗粒的外表面进行交换,而且在与水接触的网孔内也可以进行这一交换.

Ⅳ 一般电厂的阴阳离子交换器的工作原理

阳床用酸再生之后,树脂为H型,运行时吸附水中的阳离子,放出H离子,
阴床用碱再生之后,树脂为OH型,运行时吸附水中的阴离了,放出OH离子,
放出来的H离子和OH离子反应生成水分子,达到除盐的目的。

Ⅳ 跪求,阴阳离子交换树脂净水操作过程说明

你说的是不是混床1)运行
水自上而下通过混合树脂,水中的阳阴离子同时被置换去除。运行时监测;A进水压力;B出水电导率。
进水压力由压力表监测,运行时随时注意压力表的变化,防止因压力过高而损坏设备.
出水电导率用电导仪监测,对水质要求较高的设备,电导仪应尽量用工业电导仪(例如CM230)在管道系统中直接测量,防止取样过程中因外部污染而影响测量准确性.运行时应随时监看电导仪,临近运行周期终点更应注意监看,一旦水质超标,即应停止运行,转入再生操作。水质指标根据工工艺要求确定。
2)分层
阳阴两种树脂需分别用盐酸和烧碱再生,故再生前要将混合的两种树脂彻底分离开来,树脂分层是混合离子交换器操作的最关键操作,它直接影响到树脂的再生效果和出水水质,应充分注意。
分层方法是让水从交换器底部进入,水自下而上冲洗树脂层,使树脂层松动膨胀。因阴阳两种树脂的比重不同,阳树脂较重,树脂层膨胀滚动时比重较大的阳树脂将不断沉积在交换器底部。比重较轻的阴树脂则浮在阳树脂层上面,这样分层结束时,两种树脂将出现明显的界面(可从视镜中观察到)。操作时应缓慢加大反洗水量,使树脂充分膨胀,并保持10分钟左右,再缓慢减小水量,如果一次操未能取得明显的公层效果,可反复进行几次,直至树脂分层出现较明显界面。如果树脂未完全失效树脂出现抱团现象,也可先向交换柱内吸入碱溶液,强制树脂失效,再进行分层操作,可以取得良好的效果。
3)阴树脂再生
阴树脂再生液(4-6%NaOH)自上而下通过树脂层,使饱和的树脂再生为新生树脂,再生废液从中排排出,NaOH用量按一般经验为80~100克/升树脂(100%NaOH)。进碱液时控制流速不要太快,一般应从25-40分钟左右用完所需的再生剂为宜,再生时还应控制再生废液排放的速度不要太快,一般应维持再生液液面略高于阴树脂为好。避免部份树脂始终未被再生液浸泡。进碱前应先将柱内积水排至树脂层面以上50-100毫米处,避免不必要的再稀释。
4)清洗阴树脂
阴树脂再生完毕,自上而下用清水冲洗树脂,把残留的再生剂清洗干净。清洗一次一般需进行45分钟之后开始测量清洗排水的碱度直到碱度值不再下降,基本保持恒定时,即可停止清洗,进行下一操作。一般控制进水PH值在8-9左右。
5)再生阳树脂
盐酸再生液(4-6%)由下部向上流过阳树脂层,并经中间排水口排出。盐酸用量按一般经验为60-80克/升树脂(HCL),进再生液时同样要控制流速不要过快,一般以25-40分钟左右用完所需再生剂为宜。再生废液应排放及时,决不能使液位上升到阴树脂层范围内,否则会使阴树脂污染。为减少这种可能性,在进行阳树脂再生过程中,阴树脂清洗水可以同时打开,以利用上部的清水压住下部酸液进入阳树脂层内。
6)清洗阳树脂
进完再生液后,继续自上而下用清水冲洗树脂,将残留的再生剂清洗干净。清洗约30分钟之后,测量排水阀出水的酸度,直到酸度值不再下降,基本保持恒定时,即可认为清洗完成,一般控制进水PH值在5-5.5左右。
7)混合
再生好的两种树脂要重新混合均匀经后才能使用。混合的方法是开启进水阀,把塔内水位放至比树脂(阴树脂)要高出20-30厘米处,后打开顶部排气阀使压缩空气自下而上搅动树脂层,树脂即会混合均匀。一般压缩空气时间为4-6分钟,即可取得满意的混合效果,压缩空气压力应保持在0.1-0.15Mpa范围内,压力过低会影响混合效果,过高则影响设备及管道的安全。
混合结束时,用尽快的速度排水,使树脂迅速下沉,防止树脂再移层,排水至水面与树脂平面齐即可。
混合树脂前,必须先打开排气阀,才可以缓慢向设备加气进行混合,混合时要注意,设备 压力表的压力,发现异常要立刻停止,处理好后,才可以开始运行。
8)正洗
混合的树脂再进行正洗,进一步去除树脂层中残留的废掖.正洗流量可以接近运行流量,正洗时一般出水电导率会迅速下降,当出水电导率低于规定值时,即可停止正洗,重新投入运行.
正洗前应先打开排气阀排气,直到排气管排出的水不带有空气,再打开正洗排水阀,关闭排气阀.

Ⅵ 离子交换的基本原理和装置运行方式

离子交换的基本原理和装置运行方式

借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换,以达到提取或去除溶液中某些离子的目的,是一种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当量交换反应。下面一起来了解一下离子交换的基本原理和装置运行方式:

1.1离子交换的基本原理

水处理中主要采用离子交换树脂和磺化煤用于离子交换。其中离子交换树脂应用广泛,种类多,而磺化煤为兼有强酸型和弱酸型交换基团的阳离子交换剂。

离子交换树脂按结构特征,分为:凝胶型、大孔型和等孔型;

按树脂母体种类,分为:苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;

按其交换基团性质,分为:强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型。

⑴离子交换树脂的构造

是由空间网状结构骨架(即母体)与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离,分成两部分:固定部分,仍与骨架牢固结合,不能自由移动,构成所谓固定离子,活动部分,能在一定范围内自由移动,并与其周围溶液中的其他同性离子进行交换反应,称为可交换离子。

⑵基本性能

①外观

呈透明或半透明球形,颜色有乳白色、淡黄色、黄色、褐色、棕褐色等,

②交联度

指交联剂占树脂原料总重量的百分数。对树脂的许多性能例如交换容量、含水率、溶胀性、机械强度等有决定性影响,一般水处理中树脂的交联度为7%~10%.

③含水率

指每克湿树脂所含水分的百分率,一般为50%,交联度越大,孔隙越小,含水率越少。

④溶胀性

指干树脂用水浸泡而体积变大的现象。一般来说,交联度越小,活性基团越容易电离,可交换离子的水合离子半径越大,则溶胀度越大;树脂周围溶液电解质浓度越高,树脂溶胀率就越小。

在生产中应尽量保证离子交换器有长的工作周期,减少再生次数,以延长树脂的使用寿命。

⑤密度

分为干真密度、湿真密度和湿视密度

⑥交换容量

是树脂最重要的性能,是设计离子交换过程装置时所必须的数据,定量地表示树脂交换能力的大小。分为全交换容量和工作交换容量。

⑦有效PH范围

由于树脂的交换基团分为强酸强碱和弱酸弱碱,所以水的PH值对其电离会产生影响,影响其工作交换容量。弱碱只能在酸性溶液中以及弱酸在碱性溶液中有较高的交换能力。

⑧选择性

即离子交换树脂对水中某种离子能优先交换的性能。除与树脂类型有关外,还与水中湿度和离子浓度有关。

⑨离子交换平衡

离子交换反应是可逆反应,服从质量作用定律和当量定律。经过一定时间,离子交换体系中固态的树脂相和溶液相之间的离子交换反应达到平衡,其平衡常数也称为离子交换选择系数。降低反应生成物的浓度有利于交换反应的进行。

⑩离子交换速率

主要受离子交换过程中离子扩散过程的影响。

其他性能:如溶解性、机械强度和耐冷热性等。离子交换树脂理论上不溶于水,机械强度用年损耗百分数表示,一般要求小于3%~7%/年。另外,温度对树脂机械强度和交换能力有影响。温度低则树脂的机械强度下降,阳离子比阴离子耐热性能好,盐型比酸碱型耐热好。

⑶树脂层离子交换过程

以离子交换柱中装填钠型树脂,从上而下通以含有一定浓度钙离子的硬水为例,以交换柱的深度为横坐标,以树脂的饱和度为纵坐标,可绘得某一时刻的饱和度曲线。就整个交换过程而言,树脂层的变化可分为三个阶段。

1.2离子交换装置运行方式

离子交换装置按运行方式不同,分为固定床和连续床

⑴固定床的构造与压力滤罐相似,是离子交换装置中最基本的也是最常用的一种型式,其特点是交换与再生两个过程均在交换器中进行,根据交换器内装填树脂种类及交换时树脂在交换器中的.位置的不同,可分为单层床、双层床和混合床。

单层床是在离子交换器中只装填一种树脂,如果装填的是阳树脂,称为阳床;如果装填的是阴树脂,称为阴床。

双层床是离子交换器内按比例装填强、弱两种同性树脂,由于强、弱两种树脂密度的不同,密度小的弱型树脂在上,密度大的强型树脂在下,在交换器内形成上下两层。

混合床则是在交换器内均匀混杂的装填阴、阳两种树脂,由于阴、阳树脂混杂,因此原水流经树脂层时,阴、阳两种离子同时被树脂所吸附,其产物氢离子和氢氧根离子又因反应生成水而得以降低,有利于交换反应进行的彻底,使得出水水质大大提高。但其缺点是再生的阴、阳树脂很难彻底分层。于是又发明了三层混床新技术,保证在反洗时将阴、阳树脂分隔开来。

根据固定床原水与再生液的流动方向,又分为两种形式,原水与再生液分别从上而下以同一方向流经离子交换器的,称为顺流再生固定床,原水与再生液流向相反的,称为逆流再生固定床。

顺流再生固定床的构造简单,运行方便,但存在几个缺点:在通常生产条件下,即使再生剂单位耗量二至三倍于理论值,再生效果也不太理想;树脂层上部再生程度高,而下部再生程度差;工作期间,原水中被去除的离子首先被上层树脂所吸附,置换出来的反离子随水流流经底层时,与未再生好的树脂起逆交换反应,上一周期再生时未被洗脱出来的被去除的离子,作为泄漏离子出现在本周期的出水中,所以出水剩余被去除的离子较大;而到了了工作后期,由于树脂层下半部原先再生不好,交换能力低,难以吸附原水中所有被去除的离子,出水提前超出规定,导致交换器过早地失效,降低了工作效率。因此,顺流再生固定床只选用于设备出水较小,原水被去除的离子和含盐量较低的场合。

逆流再固定床的再生有两种操作方式:一是水流向下流的方式,一是水流向上流的方式,逆流再生可以弥补顺流再生的缺点,而且出水质量显著提高,原水水质适用范围扩大,对于硬度较高的水,仍能保证出水水质,所以目前采用该法较多。

总起来说,固定床有出水水质好等优点,但固定床离子交换器存在三个缺点:一是树脂交换容量利用率低,二是在同设备中进行产水和再生工序,生产不连续,三是树脂中的树脂交换能力使用不均匀,上层的饱和程度高,下层的低。

为克服固定床的缺点,开发出了连续式离子交换设备,即连续床。

⑵连续床又分为移动床和流动床

移动床的特点是树脂颗粒不是固定在交换器内,而是处于一种连续的循环运动过程中,树脂用量可减少三分之一至二分之一,设备单位容积的处理水量还可得到提高,如双塔移动床系统和三塔移动床系统。

流动床是运行完全连续的离子交换系统,但其操作管理复杂,废水处理中较少应用。

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Ⅶ 阳树脂进完酸后置换时出水呈红色的原因

煤气发电化水站各个水处理设备运行工况已经趋于其最佳工况,但是阳离子交换器在运行中出现失效后再生效果差的问题,主要表现为按照正常的逆流再生程序难以实现再生,必须依靠高浓度(7%-10%)的酸进行浸泡再生,酸耗比增大(再生中酸的用量增大),同时在再生过程中发现阳树脂颜色较深,呈铁红色(阳树脂正常颜色为米黄色,颜色较淡),初步分析为铁污染较为严重,严重影响了正常的生产。现从其交换原理,再生方式,再生液的浓度,水源水质等几个方面逐一进行分析,寻找原因。

一、阳离子交换器(阳床)交换原理

化水站选用的阳离子交换器中的阳树脂为强酸性H树脂,简称H型树脂。强酸性H树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的阳离子进行交换。强酸性H树脂是一种人造有机聚合物产品。聚合反应生成具有三度空间立体网状结构的聚合物骨架(树脂母体),再于骨架上导入不同的化学活性基而成。由于它的活性基如磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等都含有活性强酸性H离子可在水中解离出来,用于与其它阳离子进行交换。H型阳离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。化学性质相当稳定摸起来硬而有弹性,机械强度也足够承受相当压力,颜色浅呈透明状。

离子交换的选择性是指离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不同,有些离子易被交换树脂吸附,但吸着后要把它置换下来就比较困难,而另一些离子很难被吸着,但被置换下来却比较容易,这种性能称为离子交换的选择性。离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有关。离子交换作用即溶液中的可交换离子与交

Ⅷ 离子交换法在废水处理中有哪些应用

在废水处理中,离子交换法可用于去除废水中的某些有害物质,回收有价值化学品、重金属和稀有元素,或为了实现水资源的重复利用。主要用于处理电镀废水,如镀铬废水、镀镍废水、镀镉废水、镀金废水、镀银废水、镀锌废水、镀铜废水及含氰废水等,在胶片洗印废水中回收银、CD-2、CD-3等贵重化学药品,还可用于其他含铬废水、含镍废水和含汞废水、放射性废水的处理。
每升含铬数十至数百毫克的电镀废水首先经过过滤去除悬浮物,再经阳离子交换器除去金属离子,然后进入阴离子交换器除去Cr2O7-和Cr2O4- ,出水六价铬的含量小于0.5mg/L,还可作为清洗水循环使用。阴树脂用12%NaOH再生后,再生液含铬可高达17g/L,将此再生液H型阳离子交换器使Na2CrO4 转变成铬酸,再经蒸发浓缩7~8倍后,可返回电镀槽重新使用。
离子交换法处理电镀废水,第一个阳离子交换器的作用有两个,一是除去金属离子及杂质,减少对阴树脂的污染,因为重金属对树脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值,使六价格以Cr2O7- 存在,因为阴树脂Cr2O7- 的选择性大于Cr2O4- 和其他阴离子的选择性,而且交换一个Cr2O7- 除去两个Cr6+,面交换一个Cr2O4- 只能除去一个Cr6+。由于Cr2O7- 是强氧化剂,容易引起树脂的氧化性破坏,因此一定要选用化学稳定性较好的强碱性树脂
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Ⅸ 水处理为什么阳床在阴床前面

阳树脂是先吸附水中钙-镁-钠离子,在经过阴树脂,这样一来阴树脂寿命就长.1)阴离子交换树脂失效再生时,是用NaOH再生的,如果阴床放在前面,那么再生剂中的OH-离子再生时,被吸附在阴树脂上,在运行时遇到水中的阳离子Ca2+、Mg2+、Fe3+等产生反应,其结果是生成Ca(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(HSiO3)2等的沉淀,附着在阴树脂的表面,阻塞和污染树脂,阻止其继续进行离子交换,而且难以清除。2)阴离子交换树脂的交换容量比阳离子交换树脂低得多,又极易受到有机物的污染,因此,如果阴床放在阳床之前,势必有更多机会遭受到有机污染,交换容量还会更低,对脱盐水处理不利。3)脱盐水处理最难点之一是除去水中的硅酸根HSiO3-,是由强碱阴离子交换树脂去除的。但是硅酸根HSiO3-在碱性水中是以盐型NaHSiO3存在的,而HSiO3-在酸性水中是以硅酸(H2SiO3)形式存在的。强碱阴离子交换树脂对于硅酸的交换能力要比硅酸盐的交换能力大得多,即最好是在酸性水的情况下进行交换,而阳离子交换塔的出水刚好是呈酸性的水,因此,阴床设置在阳床之后,对去除水中的硅酸根十分有利。4)离子交换树脂的交换反应有可逆现象存在。这是反离子作用,所以要有很强的交换势,离子交换才比较顺利。把交换容量大的强酸阳树脂放在第一级,交换下来的H+迅速与水中的阴离子生成无机酸,再经过阴离子树脂交换下来的OH-,是H+与OH-生成水,消除了反离子影响,对阴离子交换反应十分有利。5)阳离子交换器的酸性出水可以中和水中的碱度(HCO3-),生成的H2CO3,可通过脱碳器除去。所以阳离子交换器在前能够减轻阴离子交换器的负荷。

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