阳离子交换运行周期短的原因

Ⅰ 阴离子为什么要设置在阳离子之后

阳树脂是先吸附水中钙-镁-钠离子，在经过阴树脂，这样一来阴树脂寿命就长。

1)阴离子交换树脂失效再生时，是用NaOH再生的，如果阴床放在前面，那么再生剂中的OH-离子再生时，被吸附在阴树脂上，在运行时遇到水中的阳离子Ca2+、Mg2+、Fe3+等产生反应，其结果是生成Ca(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(HSiO3)2等的沉淀，附着在阴树脂的表面，阻塞和污染树脂，阻止其继续进行离子交换，而且难以清除。

2)阴离子交换树脂的交换容量比阳离子交换树脂低得多，又极易受到有机物的污染，因此，如果阴床放在阳床之前，势必有更多机会遭受到有机污染，交换容量还会更低，对脱盐水处理不利。

3)脱盐水处理最难点之一是除去水中的硅酸根HSiO3-，是由强碱阴离子交换树脂去除的。但是硅酸根HSiO3-在碱性水中是以盐型NaHSiO3存在的，而HSiO3-在酸性水中是以硅酸（H2SiO3）形式存在的。强碱阴离子交换树脂对于硅酸的交换能力要比硅酸盐的交换能力大得多，即最好是在酸性水的情况下进行交换，而阳离子交换塔的出水刚好是呈酸性的水，因此，阴床设置在阳床之后，对去除水中的硅酸根十分有利。4)离子交换树脂的交换反应有可逆现象存在。这是反离子作用，所以要有很强的交换势，离子交换才比较顺利。把交换容量大的强酸阳树脂放在第一级，交换下来的H+迅速与水中的阴离子生成无机酸，再经过阴离子树脂交换下来的OH-，是H+与OH-生成水，消除了反离子影响，对阴离子交换反应十分有利。

Ⅱ 阳离子交换树脂流速 阳离子交换树脂的流速大小对水质有影响吗流速最低是多少

阳离子交换树脂的流速大小对运行周期有很大影响,速度越大,周期越短.只有未发生泄漏,对水质影响不大.对于强酸树脂,流速15~20米/秒.

Ⅲ 离子交换树脂怎么样处理后才能使用

离子交换系统的工作过程是利用树脂的反应基交换原溶液中呈溶解状态的离子。运行一个周期后，用一定浓度的药剂溶液来再生树脂，以除去交换出来的离子。若再生不当，被交换出来的离子不能充分除去，从而使树脂交换容量下降，性能变差，且树脂交换能力难以恢复，造成离子交换运行周期缩短、水质变差、耗盐量增大。 阳离子交换树脂再生 按再生过程所处的状态可分为静态再生和动态再生，下面从反应中离子浓度的变化来分析。 静态再生过程。反应开始由于树脂中Ca2+、Mg2+浓度较大，反应速度最快，随着反应的进行，树脂中Ca2+、Mg2+的浓度以及盐溶液中Na+的浓度逐渐减小，反应速度随之减小；同时，随着溶液中Ca2+、Mg2+浓度的增大，二者与树脂中的Na+的可逆反应速度也随之增大，反应最终达到平衡状态。因此，树脂中残留有相当数量的Ca2+、Mg2+，致使再生反应进行不彻底。动态再生过程。再生液在树脂层中缓慢流动，与树脂接触的时间较长，当交换反应发生时，再生液中浓度较大的Na+，把树脂中的Ca2+、Mg2+交换出来后，Na+被吸附在树脂上，而交换出来的Ca2+、Mg2+则随着再生液的排出而排掉，不再与树脂中Na+发生反应，从而使树脂反应基中Ca2+、Mg2+的残留量达到最低，甚至接近于零，使反应更彻底。 阴离子交换树脂再生 再生用碱的质量对阴离子交换树脂的再生性能有很大的影响,国内很少采用高纯碱再生阴离子交换树脂.用高纯碱再生阴离子交换树脂的经验表明,不仅除盐水系统的周期制水量提高了16%,年再生费用也减少了约50%,同时电厂热力系统水汽品质还有了明显的改善.

Ⅳ 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。

;

Ⅳ 工业用水为什么要经过预处理

在工业用水处理中，预处理工序的任务是将工业用水的水源——地表水、地下水或城市自来水处理到符合后续水处理装置所允许的进水水质指标，从而保证水处理系统长期安全、稳定地运行，为工业生产提供优质用水。
预处理的对象主要是水中的悬浮物、胶体、微生物、有机物、游离性余氯和重金属等。这些杂质对于电渗析、离子交换、反渗透、钠滤等水处理装置会产生不利的影响。
（一）悬浮物
在离子交换水处理中，进水的悬浮物会附着于交换剂颗粒表面，降低交换容量。
在电渗析水处理中，进水的悬浮物会黏附在膜表面上，成为离子迁移的障碍，增加膜电阻。
在钠滤、反渗透中，进水的悬浮物会堵塞膜的微孔，使透水率下降。
（二）有机物
在离子交换水处理中，有机物会污染阴离子交换树脂，使其交换容量下降，再生剂耗量增大，树脂使用寿命缩短。
在电渗析水处理中，水中带极性有机物被膜吸附后，会改变膜的极性，并使膜的选择透过性降低，膜电阻增加。
在反渗透、钠滤水处理中，有机物、胶体、悬浮物容易堵塞反渗透、钠滤膜的微孔，使透水率很快下降。
（三）微生物
水中的细菌转移到电渗析膜，在膜面上繁殖，会使膜电阻增加。
细菌、微生物对醋酸纤维素反渗透、纳滤膜有侵蚀作用。细菌繁殖会污染膜。
（四）游离性余氯
游离性余氯会使阳离子交换树脂或离子交换膜活性基团氧化分解，引起树脂或膜结构破坏。还会使反渗透聚酰胺膜性能恶化。
（五）铁、锰离子
铁、锰离子易被离子交换树脂吸附，且不易被再生剂取代，降低交换容量。也会使电渗析膜污染、中毒。铁、锰金属氧化物，其含量高时，在反渗透、纳滤膜表面易形成氢氧化物胶体，产生沉淀作用。
由于上述种种不利的影响，导致工业用水处理系统产水量减少，出水的水质下降，工作周期缩短，消耗指标上升，制水成本提高，树脂和膜的使用寿命缩短，并在操作管理上增加麻烦。
随着工农业的不断发展，城市人口的日益密集，有些污水未经处理排入江河，使水中有害物质日益增多。这就对工业用水的预处理提出了更高的要求。 1、含硫物质降低（低于200ppm）；
2、无游离态的水；
3、颗粒度小于5μm；
4、脱硫剂更换周期长。

Ⅵ D001离子交换树脂工作性能和再生性能受温度、盐度、硬度影响吗

你问的问题太不专业了，所以不好回答。
D001属于大孔强酸性阳离子树脂，稳定内性不错的，到容100度没问题。但是温度影响其热力学性能（吸附性能，取决于待吸附物质性质）。
如果你用来软水的话，盐度、硬度当然对其影响当然很大，影响其运行周期，盐越多，树脂的水处理量越少，Ca、Mg越多，水处理量也越少。因为，离子交换树脂就是用其最初的氢离子（氢型）或钠离子（钠型）交换水里面的金属离子，金属离子多了，就把树脂上面的功能基团交换完了，树脂就失效，需要酸再生后才可以再工作。
一般，金属盐的价态越多，交换势能就越大，越容易被吸附，高价吸附完了再吸附二价阳离子，单价金属离子……所以水的硬度越大，也就是二价的金属离子很多……
关键还看你用途吧，说清楚点，我再给你仔细分析分析！

一个一个字敲的，缺分下文献，你看着给分吧。本人离子交换小硕，欢迎交流。

Ⅶ 固定床离子交换器的再生

应发一个图片复看一下你使用制的固定床离子交换器外形图，根据你所说情况，是否是设备问题影响了离子交换树脂工作交换容量？当然设备再生工艺是顺流再生还是逆流再生工艺？以上情况都可造成设备运行日期缩短，也就是周期制水量的减少。如果设备是顺流再生，可改成逆流再生程序，应该会增加设备的周期制水量...。一杰水质

Ⅷ 离子交换树脂中毒

离子交换树脂中毒的原因：

离子交换树脂在使用的过程中，需要将离子等物质吸附，在吸附过程中，可能会吸附一些杂质，而这些杂质可能会造成树脂的中毒，从而导致树脂的性能下降，严重的可能会导致树脂失去效果，导致树脂中毒的物质主要有以下几种：

1、微生物中毒：

树脂在长时间的储存或者很久没有进行再生，树脂在吸附离子时，会吸附一些水中的微生物，而这些微生物会将树脂内的一些成分作为养分进行繁殖，会导致产水水质被污染，树脂的结构被破坏，失去离子交换的功能。

2、有机物中毒：

一些污水中可能会一些有机物，有机物里面含有腐殖酸、高分子化合物及多元有机羧酸等物质，这些物质会堵塞树脂的孔洞，导致树脂的交换能力下降，严重的会导致树脂不能再进行交换，可以通过COD检测出树脂是否被这些物质中毒。

3、铁中毒：

铁中毒是树脂经常会出现的中毒现象，铁中毒主要是因为水中含有大量的铁离子，或者树脂再生剂中含有铁杂质，铁中毒会导致树脂氧化，树脂的交换容量降低，再生交换速度降低，改变树脂结构，使树脂丧失交换能力。

离子交换树脂中毒后有哪些特征？

1、运行周期缩短，树脂使用时间越长，运行周期越短，在高价金属含量比较多的地区尤为明显。

2、树脂颜色变，新树脂的颜色为淡黄色甚至接近白色，而中毒的树脂为褐色甚至黑色。

3、出水水质变，表现为出水硬度(软化水)或电导率(除盐水)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。

离子交换树脂中毒的解决方法：

1、空气擦洗法：

如果能够通过显微镜看到树脂表面的杂质，可以采用空气擦洗法，首先将水降低至距离树脂300-400毫米左右，然后不断的搅动树脂，大概10-15分钟左右，再用水进行反洗，直到水清澈为止。

2、酸洗法：

对铁离子这些不能被空气擦洗法清除的杂质，可以采用盐酸进行清洗，将水降低至距离树脂200-300毫米左右，然后用盐酸浸泡或低流速循环。

3、碱洗法：

被油脂污染的树脂，可以采用碱洗法进行清洗，使用温度为50-60摄氏度、浓度为5%的氢氧化钠进行碱洗，碱洗可以分为3-4次进行，每次的时间大概为4-6小时，在每次停止碱洗时用水冲洗树脂。

如何预防离子交换树脂中毒？

1、含有铁离子的水必须要进行除铁的处理，才能够进入交换器。

2、直接用井水或者自来水作为原水，要在进入水泵之前安装过滤器等过滤设备，防止水之中的杂质进入交换器。

3、树脂再生时使用的再生剂，要符合标准的要求，不能含有铁杂质。