(1)H型的弱酸性陽離子交換樹脂,在水中的特性類似弱酸。因此它分解中性鹽類的能力較弱(即與SO42-、Cl-等強酸陰離子的鹽類難以反應)。它僅能與弱酸性鹽類(具有鹼度的鹽類)反應,交換後產生的是弱酸,不會產生強酸。用弱酸H型交換樹脂可處理鹼度大的水,將水中的鹼度所對應的陽離子全除去後,再用強酸H型交換樹脂除去水中強酸根對應的那部分陽離子。
(2)由於弱酸性陽離子交換樹脂對H+的親合力較大,很容易再生,因此它可用強酸H型陽離子交換樹脂的再生廢液來進行再生。
(3)弱酸性陽離子交換樹脂的交換容量大(約相當於強酸陽樹脂的2倍)。
(4)弱酸性陽離子交換樹脂的交聯度低,孔隙大所以其機械強度比強酸性陽樹脂的要低。
㈡ 常用的離子交換樹脂類型有哪些
離子交換樹脂的基本性能
1、強酸性陽離子樹脂
這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間後,要進行再生處理,即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態,以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。
2、弱酸性陽離子樹脂
這類樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
3、強鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有強鹼性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。
這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。
4、弱鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱鹼性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。這種樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。
5、離子樹脂的轉型
以上是樹脂的四種基本類型。在實際使用上,常將這些樹脂轉變為其他離子型式運行,以適應各種需要。例如常將強酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉變為鈉型樹脂再使用。工作時鈉型樹脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附,除去這些離子。反應時沒有放出H+,可避免溶液pH下降和由此產生的副作用(如蔗糖轉化和設備腐蝕等)。這種樹脂以鈉型運行使用後,可用鹽水再生(不用強酸)。又如陰離子樹脂可轉變為氯型再使用,工作時放出Cl-而吸附交換其他陰離子,它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉變為碳酸氫型(HCO3-)運行。強酸性樹脂及強鹼性樹脂在轉變為鈉型和氯型後,就不再具有強酸性及強鹼性,但它們仍然有這些樹脂的其他典型性能,如離解性強和工作的pH范圍寬廣等。
㈢ 常用的離子交換樹脂類型有哪些
離子交換樹脂有哪些類型
(1)強酸性陽離子樹脂
這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-so3h,容易在溶液中離解出h+,故呈強酸性。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如so3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的h+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間後,要進行再生處理,即用
化學
葯品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態,以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與h+結合而恢復原來的組成。
(2)弱酸性陽離子樹脂
這類樹脂含弱酸性基團,如羧基-cooh,能在水中離解出h+而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團,如r-coo-(r為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低ph下難以離解和進行離子交換,只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如ph5~14)...
㈣ 弱酸陽離子安換樹脂軟化為什麼要轉成Na型
第一個階段是20世紀60年代的開創時期。這個時期電滲析是我國最早得到推廣應用的膜分離過程,其應用領域涉及苦鹹水淡化;電廠鍋爐補給水預除鹽等。第二個階段是20世紀70年代。這一時期,電滲析、反滲透、超濾和微濾等各種膜和相應組件、裝置都在研究中,或已開發出來,除電滲析外,其它膜組件仍未得到應用。第三個階段是20世紀80年代以後。這一時期我國膜分離技術跨入應用階段,一些技術上較為成熟的膜過程開始得到應用。在自己研製成功的醋酸纖維素(CA)膜於復合膜生產裝置的基礎上,又相繼引進了外國有關公司的反滲透膜生產線。反滲透技術已在我國電廠鍋爐補給水預除鹽、超純水製造、海水和苦鹹水淡化等方面大規模推廣應用,並取得很好的技術效益和經濟效益。因此,提高膜預處理的綜合利用研究意義重大且大有前途。
自超濾膜預處理後,多年來國內外研究人員都一直在探索預處理的新途徑。到1995年12月,全世界RO淡化工廠產水量達7293079m3/d,占總淡化生產量的35%,占當年世界淡化市場88%。RO技術將成為21世紀淡化技術的主要方法。
技術實現要素:
本發明正是基於以上技術問題,提供一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法。該方法主要針對河水而言,由於河水中含有較多的生活污水,而本發明通過設計合理的工藝流程,提高純水的回收率,並簡化原水的處理過程,降低水耗,使以河水制純水具有優越的經濟效益。
本發明的技術方案為:
一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法,其包括如下步驟:
(1)將待處理的水放入已放置了絮凝劑的澄清池中,除去大部分膠質物質;再將水經過過濾器,進一步除去膠質物質;
(2)將經過步驟(1)處理後的水通過弱酸陽離子樹脂交換床,使水中的陽離子(如Ca2+、Mg2+、Na+等)被樹脂吸附,樹脂中的H+進入水中,與水中的陰離子組成相應的無機酸,反應式如下:
弱酸陽離子樹脂交換床失效後,向其添加無機酸使其再生,且將弱酸陽離子樹脂上部的晶型變為H+型,將弱酸陽離子樹脂的下部的晶型變為Na+型,無機酸的加入量與水的質量比為1.01-1.015。作為優選,所述的無機酸為硝酸、鹽酸或硫酸。弱酸陽離子樹脂交換床再生的時間不超過1h,再生的水溫為30- 45℃,壓力為常壓,無機酸的流量不超60m3/h。
待水在弱酸陽離子樹脂交換床交換完成後,用脫鹽水對弱酸陽離子樹脂進行置換,置換的溫度為30-45℃,壓力為常壓,交換時間不超過1h,脫鹽水流量不超60m3/h。
待脫鹽水置換後,用清水對弱酸陽離子樹脂進行清洗;清洗的溫度小於 45℃,壓力為常壓,清洗時間不超過1h,清水流量不超80m3/h,弱酸陽離子樹脂交換床中的清洗出水電導小於1200μs/cm。
(3)將經過弱酸陽離子樹脂,除去大部分陽離子後並攜帶H+的水進入保安過濾器和反滲透RO膜除去絕大部分離子;再將經過RO膜除去大部分離子後的水進入強酸陽離子交換床,進一步除去陽離子;經過RO膜除去大部分離子後,因進入RO膜的水帶酸性,CO32-大部分以游離CO2存在,產生的游離二氧化碳經脫碳風機除去。
(4)將經步驟(3)中除去陽離子的水進入陰離子交換床,除去大部分陰離子,特別是硅酸根離子,除去大部分陰離子,得到除鹽水;
(5)將步驟(4)中得到的除鹽水再經過混床進一步除鹽,混床相當於 1000-2000個復合床對除鹽水進一步除鹽,得到精製水。
㈤ 陽離子交換樹脂的簡介
離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進行的一種可逆性化學反應,當液相中的某些回離子較答為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。離子交換樹脂一般呈現多孔狀或顆粒狀,其大小約為0.5~1.0mm,其離子交換能力依其交換能力特徵可分 :
1. 強酸型陽離子交換樹脂:主要含有強酸性的反應基如磺酸基(-SO3H),此離子交換樹脂可以交換所有的陽離子。
2.弱酸型陽離子交換樹脂:具有較弱的反應基如羧基(-COOH基),此離子交換樹脂僅可交換弱鹼中的陽離子如Ca2+、Mg2+,對於強鹼中的離子如Na+、K+等無法進行交換。
陽離子樹脂是以苯乙烯和二乙烯苯聚合, 經硫酸磺化而製得的聚合物。 生產過程中不含有明 膠及其它任何動物提取物。陽離子交換樹脂遇水可將其本身的某一種具有活性的離子和水中某電離子相互交換,即發生置換反應,去除水中可溶解的離子。陽離子交換樹脂有粉狀和球狀,都是人工合成的。
㈥ 弱酸性陽離子交換樹脂滴定曲線
與酸鹼滴定曲線的來原理相同,但由於源樹脂存在一個平衡的問題,所以實際上不是直接滴定,而是加入一定量的酸鹼浸泡平衡。通常,強酸性樹脂加鹼、強鹼性樹脂加酸浸泡兩小時,弱酸性樹脂加鹼、弱鹼性樹脂加酸浸泡7小時後測定pH,製作出如圖的曲線。
㈦ 弱酸性陽離子交換樹脂再生一般是順流還是逆流兩者的區別是
再生使用的話逆流洗脫效果好,離子交換的過程是從樹脂上層逐步向下吸附飽和的,也就是說上層的吸附雜質最多,而最底下的交換柱角落的樹脂可能還沒有完全吸附,如果順流洗脫的話,那些雜質會逐步的向下轉移,先污染底層樹脂,在解析活化,影響洗脫效果和樹脂壽命;逆流的話就解決這個問題,底下的輕度交換的樹脂先被活化,然後在逐步的向上,上層的雜物被洗出直接流走。