水處理樹脂

離子交換樹脂的物理性質離子交換樹脂的顆粒尺寸和有關的物理性質對它的工作和性能有很大影響。 樹脂的溶解性離子交換樹脂應為不溶性物質。 樹脂的膨脹度離子交換樹脂含有大量親水基團,與水接觸即吸水膨脹。

水處理樹脂簡介

水處理樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂,陽離子樹脂又細分為鈉型和氫型,鈉型樹脂將水中的鈣鎂離子交換成鈉離子,使水變軟。氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化.陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子,能置換出水中的酸根離子,同時使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變為純淨水。
在水處理行業中離子交換就是水中的離子和離子交換樹脂上的離子所進行的等電荷摩爾量的反應。

水處理樹脂分類

複合床:用兩個交換器,將陰、陽離子交換樹脂按設計要求裝入各自的交換器中,原水先陽離子交換劑,水中的陽離子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等被交換劑所吸附,而交換劑上可以交換的H+被置換到水中,並且和水中的陰離子生成相應的無機酸;出水再經過陰離子交換劑,水中的陰離子如SO42-、CL-、HCO3-等被交換劑所吸附,而交換劑上的可交換離子OH-被置換於水中,並和水中的H+結合成H2O。
經過上述陰、陽離子交換器處理的水,水中的鹽分被除去,此即為一級復床的除鹽處理,出水水質≤10us/cm。
混合床:在同一個交換器中,將陰、陽離子交換樹脂按照一定的體積比例進行填裝,在均勻混合狀態下進行陰、陽離子交換,從而除去水中的鹽分,出水水質≥5MΩ.cm。
去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子(H+)來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水。

離子交換樹脂的物理性質

離子交換樹脂的顆粒尺寸和有關的物理性質對它的工作和性能有很大影響。

(1) 樹脂顆粒尺寸

離子交換樹脂通常製成珠狀的小顆粒,它的尺寸也很重要。樹脂顆粒較細者,反應速度較大,但細顆粒對液體通過的阻力較大,需要較高的工作壓力;特別是濃糖液粘度高,這種影響更顯著。因此,樹脂顆粒的大小應選擇適當。如果樹脂粒徑在0.2mm(約為70目)以下,會明顯增大流體通過的阻力,降低流量和生產能力。
樹脂顆粒大小的測定通常用濕篩法,將樹脂在充分吸水膨脹後進行篩分,累計其在20、30、40、50……目篩網上的留存量,以90%粒子可以通過其相對應的篩孔直徑,稱為樹脂的“有效粒徑”。多數通用的樹脂產品的有效粒徑在0.4~0.6mm之間。
樹脂顆粒是否均勻以均勻係數表示。它是在測定樹脂的“有效粒徑”取累計留存量為40%粒子,相對應的篩孔直徑與有效粒徑的比例。如一種樹脂(IR-120)的有效粒徑為0.4~0.6mm,它在20目篩、30目篩及40目篩上留存粒子分別為:18.3%、41.1%、及31.3%,則計算得均勻係數為2.0。

(2) 樹脂的密度

樹脂在乾燥時的密度稱為真密度。濕樹脂每單位體積(連顆粒間空隙)的重量稱為視密度。樹脂的密度與它的交聯度交換基團的性質有關。通常,交聯度高的樹脂的密度較高,強酸性或強鹼性樹脂的密度高於弱酸或弱鹼性者,而大孔型樹脂的密度則較低。

(3) 樹脂的溶解性

離子交換樹脂應為不溶性物質。但樹脂在合成過程中夾雜的聚合度較低的物質,及樹脂分解生成的物質,會在工作運行時溶解出來。交聯度較低和含活性基團多的樹脂,溶解傾向較大。

(4) 樹脂的膨脹度

離子交換樹脂含有大量親水基團,與水接觸即吸水膨脹。當樹脂中的離子變換時,如陽離子樹脂由H+轉為Na+,陰樹脂由Cl-轉為OH-,都因離子直徑增大而發生膨脹,增大樹脂的體積。通常,交聯度低的樹脂的膨脹度較大。在設計離子交換裝置時,必須考慮樹脂的膨脹度,以適應生產運行時樹脂中的離子轉換髮生的樹脂體積變化。

(5) 樹脂的耐用性

樹脂顆粒使用時有轉移、摩擦、膨脹和收縮等變化,長期使用後會有少量損耗和破碎,故樹脂要有較高的機械強度和耐磨性。通常,交聯度低的樹脂較易碎裂,但樹脂的耐用性更主要地決定於交聯結構的均勻程度及其強度。如大孔樹脂,具有較高的交聯度者,結構穩定,能耐反覆再生。

水處理樹脂再生方法

當樹脂使用一定周期後,吸附能力降低或受污染嚴重時需強化再生,其方法是在容器內加入高於樹脂層10CM的3%-5%鹽酸溶液浸泡2-4小時,然後進行淋洗通柱。繼用3-4倍樹脂體積同濃度的鹽酸溶液通柱,然後用淨水洗至接近中性;再用3%-5%的氫氧化鈉溶液浸泡4小時。最後淋洗通柱,用同濃度的3-4倍樹脂體積的氫氧化鈉溶液通柱,最後用淨水清洗至PH值為中性,備用。

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