| 去離子設備概述 | |
| 去離子 的目的是將溶解于水中的無機離子排除，與硬水軟化器一樣，也是利用離子交換樹脂的原理。在這里使用兩種樹脂 - 陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子 （H+） 來交換陽離子 ; 而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子 （OH-） 來交換陰離子，氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水，其反應方程式如下 : M +x +xH - Re → M - M - Re x +xH +1 A -z +zOH - Re → A - Re z +zOH -1 上式中的的 M +x 表陽離子， x 表電價數， M +x 陽離子與陽離子樹脂上 H - Re 的氫離子交換， A -z 則表陰離子， z 表電價數， A -z 與陰離子交換樹脂結合后，釋放出 OH - 離子。 H + 離子與 OH - 離子結合后即成中性的水。 這些樹脂之吸附能力耗盡之后也需要再還原，陽離子交換樹脂需要強酸來還原 ; 相反的，陰離子則需要強堿來還原。陽離子交換樹脂對各種陽離子的吸附力有所差異，它們的強弱程度及相對關系如下 : Ba 2+ >Pb 2+ >Sr 2+ >Ca 2+ >Ni 2+ >Cd 2+ >CU 2+ >Co 2+ >Zn 2+ >Mg 2+ >Ag 1+ >Cs 1+ >K 1+ >NH4 1+ >Na 1+ >H 1+ 陰離子交換樹脂與各陰離子的親合力強度如下 : S0 2- 4+ >I - >NO 3- >NO 2- >Cl - >HCO 3- >OH - >F - 如果陰離子交換樹脂消耗殆盡而沒有還原，則吸附力zui弱的氟就會逐漸出現在透析用水中，造成軟骨病，骨質疏松癥及其它骨病變 ; 如果陽離子交換樹脂消耗盡了，氫離子也會出現在透析用水之中，造成水質酸性的增加，所以去離子功能是否有效，需要時常監視。一般是靠水質的電阻系數 （resistivity） 或傳導度 （conductivity） 來判斷。去離子法所使用的離子交換樹脂同樣也會造成細菌的繁殖引起菌血癥，這是值得注意的一點。 |
| 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。 | |||||||||||||
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| 采用陰床，陽床，混床 去離子超純水處理設備 | 采用反滲透主機加兩級混床 去離子超純水處理設備 | ||||||||||||
 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。 | |||||||||||||
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| 離子交換樹脂的預處理 | |||||||||||||
| 陽離子交換樹脂的預處理 | |||||||||||||
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| 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。 | |||||||||||||
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| 離子交換樹脂超純水制備工藝的特點及應用領域 | |||||||||||||
| 離子交換設備是傳統的去離子水設備，它的產水水質穩定，造價相對較低。在以往的電廠鍋爐補給水都是采用陽床+陰床+混床處理工藝。 近年來，隨著反滲透、EDI等工藝的發展，離子交換設備操作復雜，不容易實現自動化，浪費酸堿，運行成本高等缺點更加突出，目前更多的應用于反滲透的深度處理。 小型的離子交換設備常采用有機玻璃交換柱，有利于觀察樹脂運行情況。如混合離子交換器再生分層是否充分，陽離子是否“中毒”等，樹脂損耗情況等。 大型的離子交換設備則采用碳鋼內襯環氧樹脂或襯膠，中間預留可視裝置，以便于離子再生時在線觀測再生液水位狀況。 1、工業超純水處理工藝，是目前工業用超純水的制備上應用zui多的一種工藝之一。 2、食品工業離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業裝置上。 3、制藥工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。*的開發成功即是突出的例子。 4、合成化學和石油化學工業在有機合成中常用酸和堿作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。 5、電鍍廢液中的金屬離子，回收電影制片廢液里的有用物質等。 6、濕法冶金及其他離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。 | |||||||||||||
