發布時間:2022-10-08 09:17:40 人氣:0
離子交換水處理
離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)是指采(cai)用離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji),使(shi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)中(zhong)和水(shui)(shui)(shui)溶液中(zhong)可(ke)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)產生符(fu)合等(deng)物(wu)質(zhi)的(de)量(liang)規則(ze)的(de)可(ke)逆性交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan),導致水(shui)(shui)(shui)質(zhi)改善而(er)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)的(de)結構并不發生實質(zhi)性(化學的(de))變化的(de)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)方(fang)(fang)式(shi)(shi)。在這種水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)方(fang)(fang)式(shi)(shi)中(zhong),只有(you)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)參與(yu)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)反(fan)(fan)應(ying)的(de),稱陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li);只有(you)陰離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)參與(yu)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)反(fan)(fan)應(ying)的(de),稱陰離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li);既有(you)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)又有(you)陰離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)參與(yu)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)反(fan)(fan)應(ying)的(de),稱陽(yang)(yang)、陰離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)。由(you)于原(yuan)水(shui)(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)千差萬別,而(er)對出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)的(de)要求又多種多樣,所以有(you)許多種類(lei)型(xing)(xing)(xing)的(de)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)及某組合的(de)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)方(fang)(fang)法(fa)(fa),采(cai)用這些水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)方(fang)(fang)法(fa)(fa)而(er)使(shi)原(yuan)水(shui)(shui)(shui)軟化、除堿和除鹽。離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)中(zhong)參與(yu)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)反(fan)(fan)應(ying)的(de)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)是鈉(na)(na)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)Na+時,此(ci)方(fang)(fang)法(fa)(fa)稱為鈉(na)(na)(Na)型(xing)(xing)(xing)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)法(fa)(fa),此(ci)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)稱為鈉(na)(na)(Na)型(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji),相類(lei)似(si)的(de),有(you)氫(H)型(xing)(xing)(xing)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)法(fa)(fa)及氫(H)型(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)等(deng)。
鈉(na)(na)型(xing)離(li)(li)子交(jiao)換(huan)法是(shi)工業(ye)鍋爐給水(shui)最通用的(de)(de)一種水(shui)處(chu)理方法。當原水(shui)經過鈉(na)(na)型(xing)離(li)(li)子交(jiao)換(huan)劑(ji)時,水(shui)中(zhong)的(de)(de)Ca2+、Mg2+等陽離(li)(li)子與(yu)交(jiao)換(huan)劑(ji)中(zhong)的(de)(de)Na+進行交(jiao)換(huan),降低了水(shui)的(de)(de)硬度,使(shi)水(shui)質得到軟(ruan)化,故(gu)這種方法又稱為(wei)鈉(na)(na)離(li)(li)子交(jiao)換(huan)軟(ruan)化法。
(1)再生過程
在鈉(na)(na)離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)過程中,當軟水出現了硬度,且殘留硬度超過水質標準(zhun)規定(ding)時,則認(ren)為鈉(na)(na)離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)劑已經失效(xiao)。為了恢復(fu)其交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)能力,就需(xu)要(yao)對交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)劑進行再生(sheng)(或還原)。再生(sheng)過程是使含(han)有大量鈉(na)(na)離(li)子(zi)的氯化鈉(na)(na)(NaCl)溶(rong)液通(tong)過失效(xiao)的交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)劑層(ceng)恢復(fu)其交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)能力的過程。
此時,鈉離(li)子(zi)又被離(li)子(zi)交換(huan)(huan)劑所吸著,而交換(huan)(huan)劑中的鈣、鎂離(li)子(zi)被置換(huan)(huan)到(dao)溶液中去。鈉型離(li)子(zi)交換(huan)(huan)劑的再生(sheng)過程可用(yong)如下(xia)反(fan)應式表示:
CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2
生產中(zhong)(zhong)多(duo)采(cai)用食(shi)(shi)鹽(yan)(yan)(NaCl)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)作為再(zai)生劑。因(yin)為食(shi)(shi)鹽(yan)(yan)比(bi)較容易得到,而(er)且再(zai)生過(guo)程中(zhong)(zhong)所形成的(de)(de)(de)產物(wu)(CaCl2、MgCl2)是可溶(rong)(rong)(rong)性鹽(yan)(yan)類(lei),很容易隨(sui)再(zai)生液(ye)(ye)排出去(qu)。再(zai)生用食(shi)(shi)鹽(yan)(yan),大(da)都采(cai)用工業用鹽(yan)(yan),其(qi)中(zhong)(zhong)雜質含量不(bu)宜過(guo)多(duo),食(shi)(shi)鹽(yan)(yan)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)需澄清過(guo)濾(lv)后使用。通常認為,10%食(shi)(shi)鹽(yan)(yan)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)硬度(du)不(bu)應(ying)超過(guo)40mmol/L,懸浮物(wu)不(bu)應(ying)大(da)于2%。離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換劑再(zai)生時(shi)(shi),一(yi)(yi)般要(yao)用經過(guo)澄清的(de)(de)(de)8~10%的(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)。總的(de)(de)(de)再(zai)生接觸時(shi)(shi)間隨(sui)離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換樹脂(zhi)交(jiao)(jiao)(jiao)聯度(du)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)而(er)變(bian)化,對(dui)于一(yi)(yi)般交(jiao)(jiao)(jiao)聯度(du)7%左右的(de)(de)(de)強(qiang)酸(suan)性苯乙(yi)烯系陽離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)(jiao)換樹脂(zhi),再(zai)生劑和樹脂(zhi)總的(de)(de)(de)接觸時(shi)(shi)間最(zui)低應(ying)保證45min 以上。
(2)交換過程
碳酸(suan)鹽硬度(du)(暫硬)軟化過程:
Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3
Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3
非碳酸鹽硬度(永硬)軟化過程:
CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4
CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl
MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl
也可(ke)以用綜合(he)上(shang)述反應式(shi)的離(li)子式(shi)表(biao)示:
Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+
Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+