陽離子交換運行周期短的原因

Ⅰ 陰離子為什麼要設置在陽離子之後

陽樹脂是先吸附水中鈣-鎂-鈉離子，在經過陰樹脂，這樣一來陰樹脂壽命就長。

1)陰離子交換樹脂失效再生時，是用NaOH再生的，如果陰床放在前面，那麼再生劑中的OH-離子再生時，被吸附在陰樹脂上，在運行時遇到水中的陽離子Ca2+、Mg2+、Fe3+等產生反應，其結果是生成Ca(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(HSiO3)2等的沉澱，附著在陰樹脂的表面，阻塞和污染樹脂，阻止其繼續進行離子交換，而且難以清除。

2)陰離子交換樹脂的交換容量比陽離子交換樹脂低得多，又極易受到有機物的污染，因此，如果陰床放在陽床之前，勢必有更多機會遭受到有機污染，交換容量還會更低，對脫鹽水處理不利。

3)脫鹽水處理最難點之一是除去水中的硅酸根HSiO3-，是由強鹼陰離子交換樹脂去除的。但是硅酸根HSiO3-在鹼性水中是以鹽型NaHSiO3存在的，而HSiO3-在酸性水中是以硅酸（H2SiO3）形式存在的。強鹼陰離子交換樹脂對於硅酸的交換能力要比硅酸鹽的交換能力大得多，即最好是在酸性水的情況下進行交換，而陽離子交換塔的出水剛好是呈酸性的水，因此，陰床設置在陽床之後，對去除水中的硅酸根十分有利。4)離子交換樹脂的交換反應有可逆現象存在。這是反離子作用，所以要有很強的交換勢，離子交換才比較順利。把交換容量大的強酸陽樹脂放在第一級，交換下來的H+迅速與水中的陰離子生成無機酸，再經過陰離子樹脂交換下來的OH-，是H+與OH-生成水，消除了反離子影響，對陰離子交換反應十分有利。

Ⅱ 陽離子交換樹脂流速 陽離子交換樹脂的流速大小對水質有影響嗎流速最低是多少

陽離子交換樹脂的流速大小對運行周期有很大影響,速度越大,周期越短.只有未發生泄漏,對水質影響不大.對於強酸樹脂,流速15~20米/秒.

Ⅲ 離子交換樹脂怎麼樣處理後才能使用

離子交換系統的工作過程是利用樹脂的反應基交換原溶液中呈溶解狀態的離子。運行一個周期後，用一定濃度的葯劑溶液來再生樹脂，以除去交換出來的離子。若再生不當，被交換出來的離子不能充分除去，從而使樹脂交換容量下降，性能變差，且樹脂交換能力難以恢復，造成離子交換運行周期縮短、水質變差、耗鹽量增大。 陽離子交換樹脂再生 按再生過程所處的狀態可分為靜態再生和動態再生，下面從反應中離子濃度的變化來分析。 靜態再生過程。反應開始由於樹脂中Ca2+、Mg2+濃度較大，反應速度最快，隨著反應的進行，樹脂中Ca2+、Mg2+的濃度以及鹽溶液中Na+的濃度逐漸減小，反應速度隨之減小；同時，隨著溶液中Ca2+、Mg2+濃度的增大，二者與樹脂中的Na+的可逆反應速度也隨之增大，反應最終達到平衡狀態。因此，樹脂中殘留有相當數量的Ca2+、Mg2+，致使再生反應進行不徹底。動態再生過程。再生液在樹脂層中緩慢流動，與樹脂接觸的時間較長，當交換反應發生時，再生液中濃度較大的Na+，把樹脂中的Ca2+、Mg2+交換出來後，Na+被吸附在樹脂上，而交換出來的Ca2+、Mg2+則隨著再生液的排出而排掉，不再與樹脂中Na+發生反應，從而使樹脂反應基中Ca2+、Mg2+的殘留量達到最低，甚至接近於零，使反應更徹底。 陰離子交換樹脂再生 再生用鹼的質量對陰離子交換樹脂的再生性能有很大的影響,國內很少採用高純鹼再生陰離子交換樹脂.用高純鹼再生陰離子交換樹脂的經驗表明,不僅除鹽水系統的周期制水量提高了16%,年再生費用也減少了約50%,同時電廠熱力系統水汽品質還有了明顯的改善.

Ⅳ 環保工程師知識點：離子交換

2017環保工程師知識點：離子交換

離子交換法在水的軟化和除鹽中早已獲得廣泛的應用，目前已應用在回收和處理工業廢水中的有毒物質方面。下面我為大家准備了離子交換的相關知識，歡迎閱讀。

1離子交換的基本原理

水處理中主要採用離子交換樹脂和磺化煤用於離子交換。其中離子交換樹脂應用廣泛，種類多，而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。 離子交換樹脂按結構特徵，分為：凝膠型、大孔型和等孔型; 按樹脂母體種類，分為：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;按其交換基團性質，分為：強酸型、弱酸型、強鹼型和弱鹼型。

⑴離子交換樹脂的構造

是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成兩部 分：固定部分，仍與骨架牢固結合，不能自由移動，構成所謂固定離子，活動部分，能在一定范圍內自由移動，並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應，稱為可交換離子。

⑵基本性能

①外觀

呈透明或半透明球形，顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等，

②交聯度

指交聯劑占樹脂原料總重量的百分數。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響，一般水處理 中樹脂的交聯度為7%～10%。

③含水率

指每克濕樹脂所含水分的百分率，一般為50%，交聯度越大，孔隙越小，含水率越少。

④溶脹性

指干樹脂用水浸泡而體積變大的現象。一般來說，交聯度越小，活性基團越容易電離，可交換離子的水合離子半徑越大，則溶脹度越大;樹脂周圍溶液電解質濃度越高，樹脂溶脹率就越小。

在生產中應盡量保證離子交換器有長的工作周期，減少再生次數，以延長樹脂的使用壽命。

⑤密度

分為干真密度、濕真密度和濕視密度

⑥交換容量

是樹脂最重要的性能，是設計離子交換過程裝置時所必須的數據，定量地表示樹脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容 量。

⑦有效PH范圍

由於樹脂的交換基團分為強酸強鹼和弱酸弱鹼，所以水的PH值對其電離會產生影響，影響其工作交換容量。弱鹼只能在酸性溶液中以及弱酸在鹼性溶液中有較高的交換能力。

⑧選擇性

即離子交換樹脂對水中某種離子能優先交換的性能。除與樹脂類型有關外，還與水中濕度和離子濃度有關。

⑨離子交換平衡

離子交換反應是可逆反應，服從質量作用定律和當量定律。經過一定時間，離子交換體系中固態的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應達到平衡，其平衡常數也稱為離子交換選擇系數。降低反應生成物的濃度有利於交換反應的進行。

⑩離子交換速率

主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。

其他性能：如溶解性、機械強度和耐冷熱性等。離子交換樹脂理論上不溶於水，機械強度用年損耗百分數表示，一般要求小於3%～ 7%/年。另外，溫度對樹脂機械強度和交換能力有影響。溫度低則樹脂的機械強度下降，陽離子比陰離子耐熱性能好，鹽型比酸鹼型耐熱 好。

⑶樹脂層離子交換過程

以離子交換柱中裝填鈉型樹脂，從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例，以交換柱的深度為橫坐標，以樹脂的飽和度為縱坐標，可繪得某一時刻的飽和度曲線。就整個交換過程而言，樹脂層的變化可分為三個階段。

2離子交換裝置運行方式

離子交換裝置按運行方式不同，分為固定床和連續床

⑴固定床的構造與壓力濾罐相似，是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式，其特點是交換與再生兩個過程均在交換器中進行，根據交換器內裝填樹脂種類及交換時樹脂在交換器中的位置的不同，可分為單層床、雙層床和混合床。單層床是在離子交換器中只裝填一種樹脂，如果裝填的是陽樹脂，稱為陽床;如果裝填的是陰樹脂，稱為陰床。雙層床是離子交換器內按比例裝填強、弱兩種同性樹脂，由於強、弱兩種樹脂密度的不同，密度小的弱型樹脂在上，密度大的強型樹脂在下，在交換器內形成上下兩層。

混合床則是在交換器內均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂，由於陰、陽樹脂混雜，因此原水流經樹脂層時，陰、陽兩種離子同時被樹 脂所吸附，其產物氫離子和氫氧根離子又因反應生成水而得以降低，有利於交換反應進行的'徹底，使得出水水質大大提高。但其缺點是 再生的陰、陽樹脂很難徹底分層。於是又發明了三層混床新技術，保證在反洗時將陰、陽樹脂分隔開來。 根據固定床原水與再生液的流動方向，又分為兩種形式，原水與再生液分別從上而下以同一方向流經離子交換器的，稱為順流再生 固定床，原水與再生液流向相反的，稱為逆流再生固定床。順流再生固定床的構造簡單，運行方便，但存在幾個缺點：在通常生產條件下，即使再生劑單位耗量二至三倍於理論值，再生效果 也不太理想;樹脂層上部再生程度高，而下部再生程度差;工作期間，原水中被去除的離子首先被上層樹脂所吸附，置換出來的反離子 隨水流流經底層時，與未再生好的樹脂起逆交換反應，上一周期再生時未被洗脫出來的被去除的離子，作為泄漏離子出現在本周期的出水中，所以出水剩餘被去除的離子較大;而到了了工作後期，由於樹脂層下半部原先再生不好，交換能力低，難以吸附原水中所有被去除的離子，出水提前超出規定，導致交換器過早地失效，降低了工作效率。因此，順流再生固定床只選用於設備出水較小，原水被去除的離子和含鹽量較低的場合。逆流再固定床的再生有兩種操作方式：一是水流向下流的方式，一是水流向上流的方式，逆流再生可以彌補順流再生的缺點，而且出水質量顯著提高，原水水質適用范圍擴大，對於硬度較高的水，仍能保證出水水質，所以目前採用該法較多。總起來說，固定床有出水水質好等優點，但固定床離子交換器存在三個缺點：一是樹脂交換容量利用率低，二是在同設備中進行產水和再生工序，生產不連續，三是樹脂中的樹脂交換能力使用不均勻，上層的飽和程度高，下層的低。為克服固定床的缺點，開發出了連續式離子交換設備，即連續床。

⑵連續床又分為移動床和流動床

移動床的特點是樹脂顆粒不是固定在交換器內，而是處於一種連續的循環運動過程中，樹脂用量可減少三分之一至二分之一，設備單位容積的處理水量還可得到提高，如雙塔移動床系統和三塔移動床系統。 流動床是運行完全連續的離子交換系統，但其操作管理復雜，廢水處理中較少應用。

3離子交換工藝的設計

⑴進水預處理

廢水成分復雜，應進行預處理，目的是保障反應器中離子交換樹脂交換容量充分得以發揮，並有效延長使用壽命。預處理的對象包括進水的水溫、PH值、懸浮物、油類、有機物、引起樹脂中毒的高價離子和氧化劑等。

⑵樹脂的選用

選擇樹脂時應考慮交換容量、進水水質和離子交換器的運行方式等，選擇合適的樹脂。

例如考慮進水水質時，對於只需去除進水中吸附交換能力較強的陽離子，可選用弱酸型樹脂，若需去除的陽離子的吸附交換能力較弱，只能選用強酸型陽離子樹脂。考慮離子交換器的運行方式時，移動床和流動床要選用耐磨、高機械強度的樹脂。對於混床，要選用濕真密度相差較大的陰、陽樹脂。另外，不同樹脂的交換容量有差異，而同一種樹脂的交換容量還受所處理廢水的懸浮物、油類、高價金屬離子等影響。

⑶掌握工藝設計參數

4離子交換法在水處理中的應用

離子交換法目前廢水處理中得到了廣泛應用，例如

⑴用於含鉻廢水的處理

對於廢水，經預處理後，可用陽樹脂去除三價鉻和其他陽離子，用陽樹脂去除六價鉻，並可回收鉻酸，實現廢水在生產中的循環使 用。

⑵含鋅廢水的處理

化纖廠紡絲車間的酸性廢水主要含有硫酸鋅、硫酸和硫酸鈉等，用鈉離子型陽樹脂交換其中的鋅離子，用芒硝再生失效的樹脂，即可得到硫酸鋅的濃縮液。

⑶電鍍含氰廢水的處理

陰樹脂對絡合氰(即氰與金屬離子的絡合物)的結合力大，所以利用陰離子交換樹脂能消除氰化物以及重金屬離子的污染，並將其回收利用。

⑷有機廢水的處理

如洗滌煙草的過程中產生的含有煙鹼的廢水，可以用陽樹脂回收後作為殺蟲劑。

⑸用於水的軟化處理

例如利用鈉離子交換軟化法可以去除水中的硬度。

⑹水的除鹽

分復床除鹽和混合床除鹽等系統。

復床是指陽、離子交換器串聯使用，常用的系統有強酸-脫氣-強鹼系統，強酸-弱鹼-脫氣系統以及強酸-脫氣-弱鹼-強鹼系統等。 混合床除鹽具有水質穩定、間斷運行影響小、失效終點分明等特點。

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Ⅳ 工業用水為什麼要經過預處理

在工業用水處理中，預處理工序的任務是將工業用水的水源——地表水、地下水或城市自來水處理到符合後續水處理裝置所允許的進水水質指標，從而保證水處理系統長期安全、穩定地運行，為工業生產提供優質用水。
預處理的對象主要是水中的懸浮物、膠體、微生物、有機物、游離性余氯和重金屬等。這些雜質對於電滲析、離子交換、反滲透、鈉濾等水處理裝置會產生不利的影響。
（一）懸浮物
在離子交換水處理中，進水的懸浮物會附著於交換劑顆粒表面，降低交換容量。
在電滲析水處理中，進水的懸浮物會黏附在膜表面上，成為離子遷移的障礙，增加膜電阻。
在鈉濾、反滲透中，進水的懸浮物會堵塞膜的微孔，使透水率下降。
（二）有機物
在離子交換水處理中，有機物會污染陰離子交換樹脂，使其交換容量下降，再生劑耗量增大，樹脂使用壽命縮短。
在電滲析水處理中，水中帶極性有機物被膜吸附後，會改變膜的極性，並使膜的選擇透過性降低，膜電阻增加。
在反滲透、鈉濾水處理中，有機物、膠體、懸浮物容易堵塞反滲透、鈉濾膜的微孔，使透水率很快下降。
（三）微生物
水中的細菌轉移到電滲析膜，在膜面上繁殖，會使膜電阻增加。
細菌、微生物對醋酸纖維素反滲透、納濾膜有侵蝕作用。細菌繁殖會污染膜。
（四）游離性余氯
游離性余氯會使陽離子交換樹脂或離子交換膜活性基團氧化分解，引起樹脂或膜結構破壞。還會使反滲透聚醯胺膜性能惡化。
（五）鐵、錳離子
鐵、錳離子易被離子交換樹脂吸附，且不易被再生劑取代，降低交換容量。也會使電滲析膜污染、中毒。鐵、錳金屬氧化物，其含量高時，在反滲透、納濾膜表面易形成氫氧化物膠體，產生沉澱作用。
由於上述種種不利的影響，導致工業用水處理系統產水量減少，出水的水質下降，工作周期縮短，消耗指標上升，制水成本提高，樹脂和膜的使用壽命縮短，並在操作管理上增加麻煩。
隨著工農業的不斷發展，城市人口的日益密集，有些污水未經處理排入江河，使水中有害物質日益增多。這就對工業用水的預處理提出了更高的要求。 1、含硫物質降低（低於200ppm）；
2、無游離態的水；
3、顆粒度小於5μm；
4、脫硫劑更換周期長。

Ⅵ D001離子交換樹脂工作性能和再生性能受溫度、鹽度、硬度影響嗎

你問的問題太不專業了，所以不好回答。
D001屬於大孔強酸性陽離子樹脂，穩定內性不錯的，到容100度沒問題。但是溫度影響其熱力學性能（吸附性能，取決於待吸附物質性質）。
如果你用來軟水的話，鹽度、硬度當然對其影響當然很大，影響其運行周期，鹽越多，樹脂的水處理量越少，Ca、Mg越多，水處理量也越少。因為，離子交換樹脂就是用其最初的氫離子（氫型）或鈉離子（鈉型）交換水裡面的金屬離子，金屬離子多了，就把樹脂上面的功能基團交換完了，樹脂就失效，需要酸再生後才可以再工作。
一般，金屬鹽的價態越多，交換勢能就越大，越容易被吸附，高價吸附完了再吸附二價陽離子，單價金屬離子……所以水的硬度越大，也就是二價的金屬離子很多……
關鍵還看你用途吧，說清楚點，我再給你仔細分析分析！

一個一個字敲的，缺分下文獻，你看著給分吧。本人離子交換小碩，歡迎交流。

Ⅶ 固定床離子交換器的再生

應發一個圖片復看一下你使用制的固定床離子交換器外形圖，根據你所說情況，是否是設備問題影響了離子交換樹脂工作交換容量？當然設備再生工藝是順流再生還是逆流再生工藝？以上情況都可造成設備運行日期縮短，也就是周期制水量的減少。如果設備是順流再生，可改成逆流再生程序，應該會增加設備的周期制水量...。一傑水質

Ⅷ 離子交換樹脂中毒

離子交換樹脂中毒的原因：

離子交換樹脂在使用的過程中，需要將離子等物質吸附，在吸附過程中，可能會吸附一些雜質，而這些雜質可能會造成樹脂的中毒，從而導致樹脂的性能下降，嚴重的可能會導致樹脂失去效果，導致樹脂中毒的物質主要有以下幾種：

1、微生物中毒：

樹脂在長時間的儲存或者很久沒有進行再生，樹脂在吸附離子時，會吸附一些水中的微生物，而這些微生物會將樹脂內的一些成分作為養分進行繁殖，會導致產水水質被污染，樹脂的結構被破壞，失去離子交換的功能。

2、有機物中毒：

一些污水中可能會一些有機物，有機物裡面含有腐殖酸、高分子化合物及多元有機羧酸等物質，這些物質會堵塞樹脂的孔洞，導致樹脂的交換能力下降，嚴重的會導致樹脂不能再進行交換，可以通過COD檢測出樹脂是否被這些物質中毒。

3、鐵中毒：

鐵中毒是樹脂經常會出現的中毒現象，鐵中毒主要是因為水中含有大量的鐵離子，或者樹脂再生劑中含有鐵雜質，鐵中毒會導致樹脂氧化，樹脂的交換容量降低，再生交換速度降低，改變樹脂結構，使樹脂喪失交換能力。

離子交換樹脂中毒後有哪些特徵？

1、運行周期縮短，樹脂使用時間越長，運行周期越短，在高價金屬含量比較多的地區尤為明顯。

2、樹脂顏色變，新樹脂的顏色為淡黃色甚至接近白色，而中毒的樹脂為褐色甚至黑色。

3、出水水質變，表現為出水硬度(軟化水)或電導率(除鹽水)上升。

4、出水pH值降低。

5、出水二氧化硅含量增大。

6、清洗水量增加。

離子交換樹脂中毒的解決方法：

1、空氣擦洗法：

如果能夠通過顯微鏡看到樹脂表面的雜質，可以採用空氣擦洗法，首先將水降低至距離樹脂300-400毫米左右，然後不斷的攪動樹脂，大概10-15分鍾左右，再用水進行反洗，直到水清澈為止。

2、酸洗法：

對鐵離子這些不能被空氣擦洗法清除的雜質，可以採用鹽酸進行清洗，將水降低至距離樹脂200-300毫米左右，然後用鹽酸浸泡或低流速循環。

3、鹼洗法：

被油脂污染的樹脂，可以採用鹼洗法進行清洗，使用溫度為50-60攝氏度、濃度為5%的氫氧化鈉進行鹼洗，鹼洗可以分為3-4次進行，每次的時間大概為4-6小時，在每次停止鹼洗時用水沖洗樹脂。

如何預防離子交換樹脂中毒？

1、含有鐵離子的水必須要進行除鐵的處理，才能夠進入交換器。

2、直接用井水或者自來水作為原水，要在進入水泵之前安裝過濾器等過濾設備，防止水之中的雜質進入交換器。

3、樹脂再生時使用的再生劑，要符合標準的要求，不能含有鐵雜質。