❶ 离子交换器处理出来的水pH偏低需怎样处理
问题范围太广啊,您得说清楚是什么样的离子交换设备,比如阳床,混床等,这回样便答于回答。
如果是阳床,那么后面跟上阴床即可有效解决该问题,但我觉得你的问题更多应该是涉及混床设备出水PH偏低的可能,混床设备正常出水PH为6.5-7.0(在线),如果要提高出水PH值,可以适当加氨或加碱。这么一说就牵扯到这部分水是作什么用。比如发电机组的定子冷却水,要求通过树脂净化后,既能控制电导率又要提高PH值,目前国内发电机组普遍采用的方法有3种,1、钠型阳树脂+氢氧型阴树脂,用前用大流量的纯水冲洗,将电导率冲到小于0.5后投用;2、氢型阳树脂+氢氧型阴树脂混合后装入混床,然后后面跟上微碱化装置(即加入少量NaOH调PH值);3、钠氢混合阳树脂+氢氧型阴树脂混合作为混床树脂,这个得根据用户不同水质情况,微调配比,一般产水Ph可以控制在7.2-7.8,电导率小于0.6,然后随着使用时间延长,出水电导率逐渐走高的同时,Ph也同步提高。
由于您的问题涉及面太广,我也只能举例说明以上,如果不合适,可以追问。
❷ 离子交换器常见故障及其消除方法有哪些
净得瑞为您解答:
离子交换剂常见的故障有:交换剂工作交换能力降低,周期制水量减少;运行或再生反洗过程中有交换剂流失;整个软化过程中,交换器出水总是有硬度;软化水氯离子含量增加;软化水或再生排废水,有时呈黄色,即交换剂产生溶胶现象。1、交换剂工作交换能力降低,周期制水量减少其可能产生的原因有:
(1)原水中Fe3+、Al3+含量高,使交换剂“中毒”,这时树脂颜色变深,呈暗红色。处理方法是用酸清洗复苏交换剂。
(2)反洗不够彻底,交换剂被悬浮物污染,有结块现象,产生偏流。处理方法是彻底反洗或清洗交换剂层,尽量降低进水的悬浮物含量。
(3)再生剂用量太少活浓度太低;食盐中钢离子含量过低。处理方法是适当增加再生剂用量或提高再生液浓度,使用含钠量高的工业盐。
(4)交换剂层高度太低或交换剂逐渐减少。处理方法是适当增加交换剂层高度。(5)再生流速太快或再生方法不对。处理方法是严格按正确的再生方法操作。
(6)原水水质突然恶化,或运行流速太快。处理方法是掌握水质变化规律,适当降低运行流速。2、运行或再生反洗过程中有交换剂流失其可能产生的原因有:
(1)排水装置如排水帽破裂。处理方法是检修排水装置,更换排水帽。
(2)反洗强度太大。处理方法是反洗时注意观察树脂膨胀高度,当树脂膨胀接近顶部时,适当降低反洗强度。
3、整个软化过程中,交换器出水总是有硬度其可能产生的原因有:
(1)反洗阀门或盐水阀门泄漏,关不严。处理方法是及时检修阀门。
(2)交换剂层高度不够或运行流速太快。处理方法是添加交换剂,调整运行流速。(3)交换剂“中毒”变质,已失去交换能力。处理方法是处理或更换交换剂。(4)原水中硬度太高,或钠盐浓度太大。处理方法是采用二级软化。
(5)化验试剂中有硬度或指示剂失效。处理方法是检查或更换试剂,正确进行化验操作。4、软化水氯离子含量增加其可能产生的原因有:
(1)再生时错开出水阀或运行时误开盐阀。处理方法是谨慎操作,防止差错。(2)盐水阀或正在再生的交换器出水阀渗漏。处理方法是及时检修阀门。
(3)再生后正洗不彻底,或水源水质变化。处理方法是正洗至进、出水氯根含量基本一致,监测原水氯根含量是否增加。
❸ 离子交换树脂 料液经过阳柱(弱酸)后电导为什么会大幅升高,经过阴柱(弱碱)后会降到很低 测重原理
过阳柱后,相当于将料液中的阳离子变成氢离子,使料液变成酸了,酸的摩尔电导率要远大于盐的,所以电导率会大幅上升,过阴柱后阴离子被交换成氢氧根离子,跟其中的氢离子中和,导致电导率降低.
❹ 环保工程师知识点:离子交换
2017环保工程师知识点:离子交换
离子交换法在水的软化和除盐中早已获得广泛的应用,目前已应用在回收和处理工业废水中的有毒物质方面。下面我为大家准备了离子交换的相关知识,欢迎阅读。
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。
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。
3离子交换工艺的设计
⑴进水预处理
废水成分复杂,应进行预处理,目的是保障反应器中离子交换树脂交换容量充分得以发挥,并有效延长使用寿命。预处理的对象包括进水的水温、PH值、悬浮物、油类、有机物、引起树脂中毒的高价离子和氧化剂等。
⑵树脂的选用
选择树脂时应考虑交换容量、进水水质和离子交换器的运行方式等,选择合适的树脂。
例如考虑进水水质时,对于只需去除进水中吸附交换能力较强的阳离子,可选用弱酸型树脂,若需去除的阳离子的吸附交换能力较弱,只能选用强酸型阳离子树脂。考虑离子交换器的运行方式时,移动床和流动床要选用耐磨、高机械强度的树脂。对于混床,要选用湿真密度相差较大的阴、阳树脂。另外,不同树脂的交换容量有差异,而同一种树脂的交换容量还受所处理废水的悬浮物、油类、高价金属离子等影响。
⑶掌握工艺设计参数
4离子交换法在水处理中的应用
离子交换法目前废水处理中得到了广泛应用,例如
⑴用于含铬废水的处理
对于废水,经预处理后,可用阳树脂去除三价铬和其他阳离子,用阳树脂去除六价铬,并可回收铬酸,实现废水在生产中的循环使 用。
⑵含锌废水的处理
化纤厂纺丝车间的酸性废水主要含有硫酸锌、硫酸和硫酸钠等,用钠离子型阳树脂交换其中的锌离子,用芒硝再生失效的树脂,即可得到硫酸锌的浓缩液。
⑶电镀含氰废水的处理
阴树脂对络合氰(即氰与金属离子的络合物)的结合力大,所以利用阴离子交换树脂能消除氰化物以及重金属离子的污染,并将其回收利用。
⑷有机废水的处理
如洗涤烟草的过程中产生的含有烟碱的废水,可以用阳树脂回收后作为杀虫剂。
⑸用于水的软化处理
例如利用钠离子交换软化法可以去除水中的硬度。
⑹水的除盐
分复床除盐和混合床除盐等系统。
复床是指阳、离子交换器串联使用,常用的系统有强酸-脱气-强碱系统,强酸-弱碱-脱气系统以及强酸-脱气-弱碱-强碱系统等。 混合床除盐具有水质稳定、间断运行影响小、失效终点分明等特点。
;❺ 离子交换过程的5个步骤
离子交换过程归纳为如下几个过程1.水中离子在水溶液中向树脂表面扩散2.水中离子进入树脂颗粒的交联网孔,并进行扩散3.水中离子与树脂交换基团接触,发生复分解反应,进行离子交换4.被交换下来的离子,在树脂的交联网孔内向树脂表面扩散5.被交换下来的离子,向水溶液中扩散影响交换的主要因素有流速、原料液浓度、温度等。流速原料液的流速实际上反映了达到反应平衡的时间,在交换过程中,离子进行扩散—交换—扩散一系列步骤,有效地控制流速很重要。一般,交换液流速大,离子的透析量就高,未来及交换而通过树脂层流失的量增多。因此,应根据交换容量等选择适宜的流速。原料液浓度树脂中可交换的离子与溶液中同性离子既有可能进行交换,也有可能相斥,液相离子浓度高,树脂接触机会多,较易进入树脂网孔内,液相浓度低,树脂交换容量大时,则相反。但液相离子浓度过高,将引起树脂表面及内部交联网孔收缩,也会影响离子进入网孔。实验证明,在流速一定时,溶液浓度越高,溶质的流失量液越大。温度温度越提高,离子的热运动越剧烈。单位时间碰撞次数增加,可加快反应速率。但温度太高,离子的吸附强度会降低,甚至还会影响树脂的热稳定性,经济上不利,实际生产中采用室温操作较宜。
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❻ 离子交换
钼(Ⅵ)与大量铁(Ⅲ)的0.5mol/LHCl溶液,通过阳离子交换树脂后,可用0.04mol/L硫氰酸铵溶液淋洗钼(Ⅵ版)。钼(Ⅵ)与铼权的氢氧化钠溶液通过阴离子交换树脂后,可用1mol/L草酸钾溶液淋洗钼(Ⅵ),再用7mol/LHCl淋洗铼。
❼ 离子交换树脂在使用过程中ph电导率下降的原因
是说仪表的电导率降低吧
下降的原因是水中金属阳离子的浓度降低了,因为在强酸性条件下,阳离子交换树脂中的活性基团上带相反电荷的离子(H+)与水中金属阳离子进行了离子交换,所以金属离子减少,电导率随之降低
❽ 影响离子交换树脂再生的因素有哪些
离子交换树脂再生长度的好坏,和许多因素有关,再生剂用量、浓度、温度和流速等都是影响再生过程的主要因素.
(1)再生剂的用量
从理论分析,再生剂用量应与树脂工作交换容量相当,但实际上由于交换反应是可逆的,再生剂用量需远远超过理论用量才能满足足够的再生度要求,再生剂的比耗增加,可以提高交换树脂的再生程度,但当比耗增加到一定程度后,再继续增加比例,再生程度提高很少,所以用过高的比耗是不经济的,因此,实际操作过程中通常再生剂用量为理论用量的3-4倍,树脂的工作交换容量可以恢复到原来的70%-80%.
(2)再生剂浓度
一般而言,再生剂的浓度越大,再生程度越高,但当再生剂的用量一定时,再生剂浓度增高,会使再生液的体积流量减少,与树脂的接触时间缩短而且可能产生不均匀的再生反应,再生效果下降,导致制水周期缩短,再生次数增加,酸碱用量增大,所以生产上需要合理的控制再生剂的浓度.
(3)再生剂的流速
再生剂的流速应控制适宜以保证再生反应充分,再生反应流速主要取决于离子的扩散速度,但同时与离子的价态有关,一般价态越高所需反应时间越长,再生剂流速过快,有利于离子的扩散,但却减少再生剂与树脂的接触时间,再生效果反而可能降低,流速太小则不利于离子扩散,再生效果也会受到影响,
(4)再生液温度
提高再生液的温度,能同时加快内扩散和外扩散,虽然对提高树脂再生效果有利,同时提高温度能大大改善对树脂中的铁、铜以及其氧化物和硅杂质的清除程度,但由于树脂热稳定性的限制,再生剂的温度不宜过高,一般控制在25-40度为宜.
❾ 离子交换层析法原理是什么
是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别,而进行分离的一种层析方法