反渗透(RO)和离子交换(IE)的比较,反渗透与离子交换优缺点,由于水处理设备的工艺是根据不同的原水水质和出水要求而设计的,针对不同的原水水质特点而设计水处理方案才是最经济有效的方案,同时也是出水水质长期稳定达到要求的保证。除盐处理工艺的要求是多样的,用户对不同技术的看法也是不同。例如有些用户希望用反渗透技术,而有些用户则希望用更传统的技术如离子交换,另外有些用户则以低投资为主要考虑因素。
社会效益:反渗透是当今最先进的除盐技术,利用反渗透对水进行除盐,除盐率在97%以上。该工艺工作量轻,维护量极小,反渗透实行自动操作,人员配置较少,操作管理方便。
离子交换是七十年代以来普遍采用的除盐工艺,它是靠离子交换化学交换来完成对水进行除盐。该工艺操作量较多名维护量较大,人员配置较多,从目前锅炉除盐水工艺系统应用来看,离子交换逐渐被反渗透工艺所取代。反渗透是以电能为动力,无需酸碱再生,若离子交换的工作周期为1天,那么采用反渗透脱除原水97%的盐分,在用离子交换来担负3%的盐分,将使离子交换的工作周期延至长30天以上,极大程度减少酸碱再生废液的排放量,降低了对环境的影响,大大减轻了酸碱排放废水的处理负担。离子交换除盐化学交换,需要酸碱再生,其再生频率大,酸碱用量大,对周围的水和大气环境均有较大程度的影响。
2. 阴离子交换柱流出水的电导率为什么远小于阳离子交换柱流出水
阴离子交换柱和阳悉局皮离子交换柱都是常见的离子交换色谱柱,但是它们的工作原理和流出水的离子种类不同,因此流出水的电导率也不同。
在阴离子交换柱中,固定相通常是带有正电荷的树脂,它可以吸附带有负电荷的阴离子。当样品溶液通过柱子时,阴离子会被树脂吸附,而流出水中的离子主要是未被吸附的阳离子。因此,阴离子交换柱流出水的电导率远小于阳离子交换柱流出水。此外,阴离子交换柱的流出水通常需要用碱性溶液进行洗脱,这些碱性离子也会降低流出水的电导率。
相比之下睁差,阳离子交换柱中的固定相是带有负电荷的树脂,它可以吸附腊郑带有正电荷的阳离子。当样品溶液通过柱子时,阳离子会被树脂吸附,而流出水中的离子主要是未被吸附的阴离子。因此,阳离子交换柱流出水的电导率通常比阴离子交换柱高。
总之,阴离子交换柱和阳离子交换柱的工作原理不同,导致它们流出水的离子种类和电导率也不同。
3. 离子交换柱的性能
国外糖厂离子交换柱的有效容积(装载树脂量)一般为3~10m3,直径2.3~3.3m,高3.3~4m,树脂床的高度0.6~2m。树脂柱为立式圆筒形结构,两端密封,能承受一定的工作压力。它通常用钢板焊接制成,内壁整体衬上耐酸、碱的橡胶层,小型树脂柱可全用不锈钢制造。 树脂柱总高度约为树脂层的两倍,以备树脂工作时体积膨胀和防止反洗时树脂被冲走。如果树脂的粒度较大,对通过液体的阻力较小,树脂层可较高,并相应缩小柱体的直径。但如树脂粒度较细,对液体的阻力较大,则树脂层不宜高,以免影响液体的通过,降低它的生产能力。有些装载细颗粒树脂的柱,树脂层的高度只约0.8m,但它的工作周期时间亦较短。
4. 混床工作原理
混床是混合离子交换柱的简称,是针对离子交换技术所设计的设备。所谓混床,就是把比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中,对流体中的离子进行交换、脱除。由于阳树脂的比重比阴树脂大,所以在混床内阴树脂在上阳树脂在下。一般阳、阴树脂装填的比例为1:2,也有装填比例为1:1.5的,可按不同树脂酌情考虑选择。混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。同步再生式混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。混床处理工艺的设备包括混合离子交换器和体外再生设备。其中体外再生设备主要包括树脂分离器、阴(阳)树脂再生器、树脂贮存塔、混杂树脂塔和酸碱再生设备。产水量从0.5t/h—98t/h。阳床装载强酸阳离子交换树脂,阴床装载强碱阴离子交换树脂,装载高度一向在1000—2400 mm,小型滤帽式设备底部没有承托层,中大型设备底部有粒度不同多级别石英砂承托层(现不建议这样做,因为酸洗的时候石英砂和酸会产生化学反应,对水质造成影响),逆流再生固定床树脂顶层有200 mm厚压脂层树脂(特殊的树脂用来覆盖下面的树脂)。有机玻璃柱运行压力≤0.15MPa,其他材质的设备运行压力≤0.6MPa。
5. 离交柱的工作原理
离子交换柱的原理:采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类。
水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O,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。
概念
离子交换柱是指用来进行离子交换反应的柱状压力容器,是管柱法离子交换的交换设备。采用圆筒形交换柱,溶液从柱的一端通入,与柱内呈密实状态的固定离子交换树脂层或流动状态离子交换树脂床充分接触,进行离子交换。
若交换后的溶液已达到预定要求,或离子交换树脂已呈“饱和状态”,就从生产线上切断柱交换,在同一柱中或其他柱内用解吸液解吸,离子交换树脂再生后用于下次交换。
以上内容参考:网络-离子交换柱
6. 离子交换柱的工作原理
离子交换柱的工作原理:
采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除。
以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳岁盯培离子交换树脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
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。
离子交换柱(ion exchange column)是用来进行离子交换反应的柱状压力容器。充填有离子交换树脂的细长管柱。可由玻璃、不锈钢、有机玻璃等不被所用的流动相腐蚀的材料制成。离子交换柱(混床)的分类:混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
离子交换柱的分类:
混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
1、体外再生混床适合则扮小流量、对环保有严格要求的企业。但由于体外再生式混床配套设备多,操作复杂,现在已很少使用。
2、体内再生混床和阴树脂外移再生混床适合大流量,有专门的水处理操作人员及废水处理的场合。体内再生混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移乎唯出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。
3、阴树脂外移再生混床:阴树脂外移再生式混合床及其配套的阴树脂再生柱基本构造与小型逆流再生固定床大致相同,阴树脂再生柱厚度较混合床小,所需的膨胀高度为树脂层高度的50%~60%,故再生柱可较低,但一般为统一起见做成与混合床相同。
7. 离子交换树脂柱上柱速度
柱子下端流出液的速度是2倍柱体积每小时。层析柱的下端一般是由旋专塞的,开口大小控属制流速啊,拿个量筒记下时间,比如5分钟能流出多少体积,最后换算成每小时多少,比较下速度快慢,多退少补。柱子下端的旋塞不太容易控制流速的话,可以在下面接一个输液器,就是打点滴那种,很便宜,一看你就知道怎么用。可以手动上样,如果懒或者柱子高,可以加个泵,将样品通过泵打到柱子上端。够详细吧。