软化水的离子交换法的工作原理

PELOPHYLAX NIGROMACULATUS软化水的离子交换法的工作原理

来源 2011-11-30 15:49:31

软化水的离子交换法的工作原理

为了使大家易于理解接受，以下的说法是尽量通俗的说法，与标准工具书的说法可能不尽一致箱包提手(但不会出现技术性错误)。
离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。

当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。
当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”。

　软化水设备的标准工作流程主要包括：

工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。
反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。

吸盐(再生)：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即可)。在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生，这个过程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。

数字电视接收器慢冲洗(置换)：在用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程中是再生的主要过程，所以很多人将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同，即30分钟左右。
快冲洗：为了将残留的盐彻底冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水对树脂进行冲洗，这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下，快冲洗过程为茶籽粉5-15分钟。
软化水混床的核心技术
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，就是把一定比例的阳、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。由于阳树脂的比重弊汋树脂大，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，且音、阴树脂同时再生，因此所需附属设备少，操作简便。

改锥头混床工作原理

在同一个交换器中，将阴阳离子交换树脂按照一定的体积比例进行填装在均匀混合状态下，进行阴阳离子交换，从而除去水中的盐份。混合床的阴阳离子交换树脂在交换过程中，由于是处于均匀混合状态，交错排列，互相接触，可以看作是由许许多多的阴阳离子交换树脂而组成的多级式复床，因为均匀混合，所以阴阳离子的交换反应几乎是同时进行的，所产的的H 和OH随即合成H2O，交换反应进行得很彻底，出水水质好。
产水水质：顺流再生复床系统产水水质在20μs/cm到1.0μs/cm之间（视实际工艺流程及进水水质而定）。

软化水设备的工作条件：

1.工作温度：4-45℃；
2.工作压力：建议45-80PSI之间；
3.进水水质：TDS建议低于200PPM、PH范围6.5~7.5剖分轴承原水不含氧化物、颜、浑浊物和有机物

软化水设备特点：
(1) 出水水质优良，出水pH值接近中性。
(2) 出水水质稳定，短时间运行条件变化（如进水水质或组分、运行流速等）对混床出水水质影响不大。
(3) 间断运行对出水水质的影响小，恢复到停运前水质所需的时间比较短
1. 高级锅炉用水
2. 电镀业
3. 表面处理
4. 实验室
5. 电池业
6. 电子业

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