離子交換系統
離子交換樹脂系統概述
離子交換系統是通過陰、陽離子交換樹脂對水中的各種陰、陽離子進行置換的一種傳統水處理工藝.陰、陽離子交換樹脂按不同比例進行搭配可組成離子交換陽床系統,離子交換陰床系統及離子交換混床(復床)系統,而混床(復床)系統又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來制取超純水,高純水的終端工藝,他是目前用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。其出水電導率可低于1uS/cm以下,出水電阻率達到1MΩ.cm以上,根據不同的水質及使用要求,出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。被廣泛應用在電子、電力超純水,化工,電鍍超純水,鍋爐補給水及醫藥用超純水等工業超純水,高純水的制備上。
離子交換樹脂的工作原理 采用離子交換方法,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O 由此可看出,水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。
陽離子交換樹脂的預處理 先用清水對樹脂進行沖洗,然后用4-5%的H
和NaOH在交換柱中依次交替浸泡2-4小時,在酸堿之間用大量清水淋洗至出水接近中性,如此重復2~3次,每次酸堿用量為樹脂體積的2倍。zui后一次處理應用4-5%的HCl溶液進行,放盡酸液,用清水淋洗至中性即可待用。
陰離子交換樹脂的預處理
先用清水對樹脂進行沖洗,然后用4-5%的NaOH和HCl在交換柱中依次交替浸泡2-4小時,在堿酸之間用大量清水淋洗至出水接近中性,如此重復2~3次,每次酸堿用量為樹脂體積的2倍。zui后一次處理應用4-5%的NaOH溶液進行,用放盡堿液,用清水淋洗至中性即可待用。
離子交換樹脂再生工藝
離子交換樹脂在使用一段時間后,吸附的雜質接近飽和狀態,就要進行再生處理,使之恢復原來的組成和性能。目前,國內樹脂的再生常用化學藥劑酸堿法使失效的樹脂恢復交換能力,酸的使用通常采用HCl或H2SO4,調配濃度為3-5%左右;堿的使用一般采用NaOH,調配濃度為3-5%左右。
一、反洗分層:
反洗流速10米/時,反洗時間15分鐘,以沉降后陽,陰樹脂層界面是否清晰判別分層效果。
二、進再生液:
用20分鐘左右的時間泵完所需的再生液,浸泡2-3個小時后采用正洗的方法,陰樹脂沖洗至出水堿度PH=8-9左右,陽樹脂沖洗至出水酸度PH=5-6左右。
三混合:
從底部進入氮氣(也可用壓縮空氣,真空抽氣等)進行混合,進氣壓0.1-0.15MPa,進氣量2.5-3.0米3/(米2·分),混合時間一般為5~10分種,以柱內樹脂充分混合為終點。
應用領域
工業超純水 | 是應用在工業超純水制備上用得zui多的工藝之一。 |
食品工業 | 可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業裝置上。 |
醫藥、生物行業 | 對發展新一代的抗菌素、對原有抗菌素的南量改良具有重要作用。 |
電鍍、涂裝行業 | 電鍍廢液中的金屬離子、回收電影制片廢液里的有用物質 |
合成化學、石油化工 | 在有機合成中常用酸、堿作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應 |
電力、冶金行業 | 可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴重金屬 |
其它水處理系統 | 冷卻循環水處理、江河水處理、軟水處理。 |
處理水量:0.5--200m3/h