一、概述
1.1 离子交换就是水中的离子和离子交换树脂上的离子所进行的等电荷摩尔量的反应,通俗的说是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺。
1.2 复合床:用两个交换器,将阴、阳离子交换树脂按设计要求装入各自的交换器中,原水先经过阳离子交换剂,水中的阳离子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等被交换剂所吸附,而交换剂上可以交换的H+被置换到水中,并且和水中的阴离子生成相应的无机酸;出水再经过阴离子交换剂,水中的阴离子如SO42-、CL-、HCO3-等被交换剂所吸附,而交换剂上的可交换离子OH-被置换于水中,并和水中的H+结合成H2O。
1.3 经过上述阴、阳离子交换器处理的水,水中的盐分被除去,此即为一级复床的除盐处理,出水水质≤10us/cm。
1.4 混合床:在同一个交换器中,将阴、阳离子交换树脂按照一定的体积比例进行填装,在均匀混合状态下进行阴、阳离子交换,从而除去水中的盐分,出水水质电阻率≥5MΩ.cm;同时根据不同水质与使用的要求,出水电阻率可控制在1~18MΩ.cm之间。
2.1.1 阳离子交换树脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2.1.2 阴离子交换树脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
2.2 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。
4.2 近年来,随着反渗透、EDI等工艺的发展,离子交换水处理设备操作复杂,不容易实现自动化,浪费酸碱,运行成本高等缺点更加突出,目前更多的应用于反渗透设备的深度处理。
4.3 小型的离子交换设备常采用有机玻璃交换柱,有利于观察树脂运行情况。如混合离子交换器再生分层是否充分,阳离子是否“中毒”等,树脂损耗情况等。
4.4 大型的离子交换水处理设备则采用碳钢内衬环氧树脂或衬胶,中间预留可视装置,以便于离子再生时在线观测再生液水位状况。
4.5 工业超纯水处理工艺,是目前工业用超纯水的制备上应用zui多的一种工艺之一。
4.8 制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。 *的开发成功即是突出的例子。
4.9 合成化学和石油化学工业在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。
4.10 电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。
4.11 湿法冶金及其他离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵重金属。