离子交换原理

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1、离子交换原理离子交换设备在水站里的种类有：阴床，阳床，混床等，.每种设 备内的树脂种类也不同，故每种设备的工作原理也有区别。离子交换的特点水处理系统引入离子交换设备的原因就在于离子交换树脂的优点 表现在稳定性好，交换容量高，其最大的特点是失效后可以再生，使树 脂能够较长时期的反复使用，利用效率高，成本低，出水水质好等方面。离子交换的基本原理离子交换是一种特殊的固体吸附过程，它是由离子交换剂在电解质 溶液中进行的。一般的离子交换剂是一种不溶于水的固体颗粒状物质， 既离子交换树脂.它能够从电解质溶液中吸取阳离子或阴离子，而把自 身所含的另一种带相同电荷符号的离子等量的交换出来，并释放到溶液 中去，

2、这就是离子交换的基本原理。离子交换树脂的交换过程：离子交换的过程与一般的扩散过程不同，这是因为离子交换剂在溶 液中与溶液建立起离子交换平衡的过程需要的时间很长，只有少数的离 子交换可以在瞬间完成，一般的交换都需要长时间的.这是因为离子交 换不只是在离子交换剂的表面进行的，而且在整个离子交换树脂的内部 进行，离子交换的过程可分为7个连续的步骤： 再生剂离子从溶液中扩散到离子交换树脂颗粒的表 面， 再生剂离子透过离子交换树脂颗粒表面的边界膜， 再生剂离子在离子交换树脂颗粒的内部孔隙中扩散，并扩散到交换点， 离子交换反应进行， 交换后的离子在离子交换树脂颗粒的内部空隙中扩 散，并扩散到离子交换树脂的

3、表面， 交换后的离子透过离子交换树脂颗粒表面的边界膜， 向外扩散到溶液中去，完成整个离子交换的过程。在这7个连续的步骤中，是再生剂的离子向离 子交换树脂颗粒内部扩散的，是再生剂再生后置换出来的离子 交换树脂的离子，并且是等价的离子，离子的运动方向相反；和是 离子在溶液中扩散，和是离子透过交换树脂的边界膜扩散，和 是离子在交换树脂的内部扩散，那么离子交换过程的快慢就决定离子扩 散的速度。F、离子交换树脂的再生方法：脂尽可能的恢复或接近原来 树脂的工作状态。树脂失效后的再生方式有多种，大致可分为静态再生 和动态再生两种，静态再生指的是在容器内用再生剂泡树脂，使之恢复 到原来的工作状态的方法.动态再

4、生指的是让再生剂不断的流过盛装着 树脂的容器内，使之恢复到原来的工作状态的方法，动态再生的方法有: 顺流再生；逆流再生；对流再生。在纯水系统中水先经过阳床（SC）/阴床（WA/SA），经过阳/阴床 的水从下至上注入阳/阴床，当新的水系统开始调试时就要对阳/阴床再 生，阳/阴床再生的方式是逆流再生，因为DI水从阴/阳床的下方进入 设备内进行交换，那么在设备内的交换树脂失效程度最高和最先的是处 于最下层的树脂，失效程度不高的在设备的最上方，那么再生剂就从设 备的最上方加入，这样再生剂的利用率较高和滤过水在正常工作时最后 接触的是再生程度最高的树脂层，这样就能充分的保证出水稳定的水 质，其次解决了逆

5、流再生时再生剂流经树脂层对滤层的扰动；再次就是 这样再生的推动力较大.再生后的反洗也可以冲洗掉一部分再生的生成 物。在纯水系统中的混床（MB）中装着阴/阳两种树脂，这里的再生方 法有两种，第一种就是分步处理，先将已失效的混床用水反洗，由于阴 离子交换树脂较轻而上浮与阳离子交换树脂分开，在从顶部引入碱 （NAOH）再生剂进行阴树脂再生，再生的废液从混床的中部排出，在再生 的时候要从混床的下部引入反洗水，通过反洗水和阳树脂来保持碱液不 流入下部，以免污染阳树脂，再生完阴树脂后就从混床的下部引入酸 （HCL）来再生阳树脂，再生的废液从混床的中部排出，在再生的时候要 从混床的顶部引入正洗水，保持一定的压力来防止酸液进入上部对阴树 脂污染，再生完后，在正洗一遍，然后就用无油的压缩空气或高纯氮气 对树脂进行充分的搅拌.再一种再生的方法就是采用阴/阳树脂同时再 生，也就是所谓的对流再生法.在纯水系统中阴/阳床和混床都是前处理 也就是脱盐工序.一般混床出口的水质可在10MQ.CM(23C25C)。