全自动钠离子交换产生废水吗

1. 软化水的软化原理

一、软化水概述
目前国内常用的软化水设备主要有手动软化器、国产组合式自动软水版设权备、国产多阀式全自动软化器、进口多路阀式全自动软化水器几种，其中进口多路阀式自动软化器是目前市场上的主要产品，这种软化水设备小型的以国产为主，大型的以进口多路阀及控制器为核心，配用国产的树脂罐、盐箱、管道等材料构成全自动软化水设备。中科治水设备引进美国先进的控制技术及控制部件研发生产的高效节能型全自动钠离子交换设备。该设备可使软化、反洗、吸盐、慢洗、快洗、盐箱注水等全自过程实现自动化。
二、离子交换器的工作原理
自动软化器强酸性阳离子树脂将原水中的钙、镁离子置换出去，经该设备流出的水而为硬度极低的软化水。当树脂吸附到一定量的钙、镁离子后必须进行再生。用饱和的盐水浸泡树脂把树脂里的钙、镁离子等硬度置换出来。恢复树脂的软化交换能力，并将废水排出。整个再生过程包括：反洗-松动树脂层，吸盐慢洗-发生交换反应，冲洗（正洗）-将化学反应交换下来的钙、镁离子冲洗，注水-为了下次再生。

2. 水处理的排污标准

GB18918-2002是《城镇污水处理厂污染物排放标准》，而GB8978-1996是《污水综合排放标准》，两者是不同的概念，两者都有各自的针对对象，两者是不可以混用的。
《污水综合排放标准》最新的标准国家还没有出台，国家污水综合排放标准用的还是GB8978-1996。
纳米晶技术是派斯软水机独有的水软化技术，根据中立的实验室检测，除垢率达99.6%，达到完美的软化水的效果，比以前所知的任何一种类型的软水机效果都要优异。同时也是在无化学添加成分的情况下，被证明非常有效的软水机。 纳米晶的技术原理是TAC（Template Assisted Crys-tallization）技术，即离子晶体化，利用纳米晶聚合球体表面晶核产生的高能量把水中的钙、镁、碳酸氢根等离子打包成纳米级的晶体，当这种晶体长到2纳米左右时自动脱落到水中，水中没有了钙、镁、碳酸氢根离子也就不会在有水垢产生。 沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除乾净。这些颗粒物质如果没有清除，会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法，所以这个步骤常用在水纯化的初步处理，或有必要时，在管路中也会多加入几个滤器（filter）以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多，例如网状滤器，沙状滤器（如石英沙等）或膜状滤器等。只要颗粒大小大於这些孔洞之大小，就会被阻挡下来。对於溶解于水中的离子，就无法阻拦下来。如果滤器太久没有更换或清洗，堆积在滤器上的颗粒物质会愈来愈多，则水流量及水压会逐渐减少。人们就是利用入水压与出水压差来判断滤器被阻塞的程度。因此滤器要定时逆冲以排除堆积其上的杂质，同时也要在固定时间内更换滤器。
沉淀物过滤法还有一个问题值得注意，因为颗粒物质不断被阻拦而堆积下来，这些物质 面或许有细菌在此繁殖，并释放毒性物质通过滤器，造成热原反应，所以要经常更换滤器，原则上进水与出水的压力落差升高达到原先的五倍时，就需要换掉滤器。 硬水的软化需使用离子交换法，它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子，以此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下：
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示离子交换树脂，这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之後，将原本含在其内的Na+离子释放出来。
树脂基质（resin matrix）内藏氯化钠，在硬水软化的过程中，钠离子会逐渐被使用耗尽，则交换树脂的软化效果也会逐渐降低，这时需要作还原（regeneration）的工作，也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水，一般是10%，其反应方式如下：
Ca-EX2+2Na+（浓盐水）→2Na-EX+Ca2+
Mg-EX2+2Na+（浓盐水）→2Na-EX+Mg2+
如果水处理的过程中没有阳离子的软化，不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜，同时病人也容易得到硬水症候群。硬水软化器也会引起细菌繁殖的问题，所以设备上需要有逆冲的功能，一段时间後就要逆冲一次以防止太多杂质吸附其上。另一个值得注意问题的是高血钠症，因为透析用水的软化与再还原过程是*计时器来控制，正常情况还原作用大多发生在半夜，这是*阀门在控制，如果发生故障，大量盐水就会涌进水源，进而造成病人的高血钠症。全自动钠离子交换器采用离子交换原理，去除水中的钙、镁等结垢离子。当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时，水中的钙、镁离子便与树脂吸附的 钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的软化水。
活性炭是由木头，残木屑，水果核，椰子壳，煤炭或石油底渣等物质在高温下乾馏炭化而成，制成後还需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是清除氯与氯氨以及其它分子量在60到300道尔顿的溶解性有机物质。活性炭的表面呈颗粒状，内部是多孔的，孔内有许多约1Onm~lA大小的毛细管，1g的活性炭内部表面积高达700-1400m2，而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之所在。影响活性炭清除有机物能力的因素有活性炭本身的面积，孔洞大小以及被清除有机物的分子量及其极性（Polarity），它主要*物理的吸附能力来排除杂物，当吸附能力达饱合之後，吸附过多的杂质就会掉落下来污染下游的水质，所以必须定时利用逆冲的方式来清除吸附其上的杂质。
这种活性炭滤器如果吸附能力明显下降，必须更新。测定进水及出水的TOC浓度差（或细菌数量差）是考量更换活性炭的依据之一。有些逆渗透膜对氯的耐受性不佳，所以在逆渗透之前要有活性碳的处理，使氯能够有效的被活性炭吸附，但是活性碳上的孔洞吸附的细菌容易繁殖滋长，同时对於分子较大有机物的清除，活性炭的功效有限，所以必须*逆渗透膜在後面补强。 去离子法的目的是将溶解於水中的无机离子排除，与硬水软化器一样，也是利用离子交换树脂的原理。在这 使用两种树脂-阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子（H+）来交换阳离子；而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子（OH-）来交换阴离子，氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水，其反应方程式如下：
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表阳离子，x表电价数，M+x阳离子与阳离子树脂上H-Re的氢离子交换，A-z则表阴离子，z表电价数，A-z与阴离子交换树脂结合後，释放出OH-离子。H+离子与OH-离子结合後即成中性的水。
这些树脂之吸附能力耗尽之後也需要再还原，阳离子交换树脂需要强酸来还原；相反的，阴离子则需要强碱来还原。阳离子交换树脂对各种阳离子的吸附力有所差异，它们的强弱程度及相对关系如下：
Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Ni2+>Cd2+>CU2+>Co2+>Zn2+>Mg2+>Ag1+>Cs1+>K1+>NH41+>Na1+>H1+
阴离子交换树脂与各阴离子的亲合力强度如下：
S02-4+>I->NO3->NO2->Cl->HCO3->OH->F-
如果阴离子交换树脂消耗殆尽而没有还原，则吸附力最弱的氟就会逐渐出现在透析用水中，造成软骨病，骨质疏松症及其它骨病变；如果阳离子交换树脂消耗尽了，氢离子也会出现在透析用水之中，造成水质酸性的增加，所以去离子功能是否有效，需要时常监视。一般是*水质的电阻系数（resistivity）或传导度（conctivity）来判断。去离子法所使用的离子交换树脂同样也会造成细菌的繁殖引起菌血症，这是值得注意的一点。 反渗透法可以有效的清除溶解於水中的无机物，有机物，细菌，热原及其它颗粒等，是透析用水之处理中最重要的一环。要了解反渗透原理之前，要先解释渗透（osmosis）的观念。所谓渗透是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液，其中溶质不能透过半透膜，则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方，直到两侧的浓度相等为止。在还没达到平衡之前，可以在浓度较高的一方逐渐施加压力，则前述之水分子移动状态会暂时停止，此时所需的压力叫作 渗透压 (osmotic pressure)，如果施加的力量大於渗透压时，则水份的移动会反方向而行，也就是从高浓度的一侧流向低浓度的一侧，这种现象就叫作反渗透。反渗透的纯化效果可以达到离子的层面，对於单价离子（monovalentions）的排除率（rejectionrate）可达90%-98%，而双价离子（divalent ions）可达95%-99%左右（可以防止分子量大於200道尔敦的物质通过）。
反渗透水处理常用的半透膜材质有纤维质膜（cellulosic），芳香族聚酝胺类（aromatic polyamides），polyimide或polyfuranes等，至於它的结构形状有螺旋型（spiral wound），空心纤维型（hollow fiber）及管状型（tubular）等。至於这些材质中纤维素膜的优点是耐氯性高，但在碱性的条件下（pH ≥8.0）或细菌存在的状况下，使用寿命会缩短。polyamide的缺点是对氯及氯氨之耐受性差。
如果反渗透前没有作好前置处理则渗透膜上容易有污物堆积，例如钙，镁，铁等离子，造成反渗透功能的下降；有些膜（如polyamide）容易被氯与氯氨所破坏，因此在反渗透膜之前要有活性碳及软化器等前置处理。反渗透虽然价钱较高，因为一般反渗透膜的孔径约在l0A以下，它可以排除细菌，病毒及热原甚至各种溶解性离子等，所以在准备血液透析析释用水最好准备这一道步骤。
反渗透系统的调试工作显得尤为重要。我们可以从以下几个方面来掌握： 运行条件 运行前准备 试车运行 分离流程
反渗透膜分离工艺设计中常见的流程有如下几种：
①一级一段法这种方式是料液进入膜组件后，浓缩液和产水被连续引出，这种方式水的回收率不高，工业应用较少。另一种形式是一级一段循环式工艺，它是将浓水一部分返回料液槽，这样浓溶液的浓度不断提高，因此产水量大，但产水水质下降。
②一级多段法当用反渗透作为浓缩过程时，一次浓缩达不到要求时，可以采用这种多步式方式，这种方式浓缩液体体积可减少而浓度提高，产水量相应加大。
③两级一段法当海水除盐率要求把NaCl从35000 mg/L降至500mg/L时，则要求除盐率高达98.6%如一级达不到时，可分为两步进行。即第一步先除去NaCl 90%，而第二步再从第一步出水中去除NaCl 89%，即可达到要求。如果膜的除盐率低，而水的渗透性又高时，采用两步法比较经济，同时在低压低浓度下运行时，可提高膜的使用寿命。
④多级反渗透流程在此流程中，将第一级浓缩液作为第二级的供料液，而第二级浓缩液再作为下一级的供料液，此时由于各级透过水都向体外直接排出，所以随着级数增加水的回收率上升，浓缩液体体积减少浓度上升。为了保证液体的一定流速，同时控制浓差极化，膜组件数目应逐渐减少。 它的杀菌机理是破坏细菌核酸的生命遗传物质，使其无法繁殖，其中最重大的反应是核酸分子内的pyrimidine盐基变成双合体（dimer）。一般是使用低压水银放电灯（杀菌灯）的人工253.7nm波长的紫外线能量。紫外线杀菌灯的原理与日光灯相同，只是灯管内部不涂萤光物质，灯管的材质是采用紫外线穿透率高的石英玻璃。一般紫外线装置依用途分照射型，浸泡型及流水型。
在血液透析稀释用水所使用的紫外线是安放在储水槽到透析机器之间的管路上，也就是所有的透析用水在使用之前都要接受一次紫外线的照射，以达到彻底杀菌的效果。对紫外线的感受性最大的是绿脓菌、大肠菌；相反的，耐受性较大的则是枯草菌芽胞体。因为紫外线消毒法安全，经济，对菌种的选择性少，水质也不会改变，所以已广泛使用这种方法，例如船上的饮用水就常使用这种消毒法。水中的依哥拉菌、巴斯拉菌、沙门氏菌等等全杀光，能潜入水中心360度杀菌，功效等于水面杀菌灯的三倍。能消除水中禄藻，效果显著，使用方便，紫外线杀菌灯适用于：各种大小渔场过滤，水处理，大小型水池，游泳场、温泉。杀菌效率可达99%－99.99%。
紫外线水处理技术--杀菌
紫外线杀菌主要是利用254纳米波长的紫外线光。此波长的紫外线光，即使是在微量的紫外线投射剂量下，也可以破坏一个细胞的生命核心——DNA，因此阻止细胞再生，丧失再生能力使细菌变得无害，从而达到灭菌的效果。象所有其它紫外线应用技术一样，这种系统的规模取决于紫外线的强度（照射器的强度和功率）和接触时间（水、液体、或空气暴露在紫外线下的时间长短）。
紫外线水处理技术--消除臭氧
在工业生产中，臭氧常被用于消毒和净化水体。但是，由于臭氧有极强的氧化能力，水中剩余的臭氧如果不被去除会有可能对下一流程有所影响，因此，通常臭氧处理过的水在进入主要的工艺流程之前必须将水中剩余臭氧去除掉。254纳米波长的紫外线对于破坏剩余臭氧非常有效，它可以把臭氧分解成氧气。尽管不同的系统所需要的规模不同，但通常来讲，一个典型的臭氧消除系统所需的紫外线放射量是一个传统的灭菌消毒系统的三倍左右。
紫外线水处理技术--降低总有机碳量
在很多高技术和实验室装置中，有机物会妨碍高纯度水的生产。有很多方法可以把有机物从水中清除掉，较常用的方法包括使用活性炭和反渗透。波长较短的紫外线（185纳米）也可以有效地降低总有机碳量。波长较短的紫外线具有更多的能量，因此能够分解有机物。紫外线氧化有机的反应过程虽然非常复杂，紫外线水处理技术其主要原理是通过产生氧化能力很强的自由氢氧，将有机物氧化成水和二氧化碳。和臭氧清除系统一样，这种降解有机碳的紫外线系统的紫外线放射量是传统消毒系统的三到四倍。
紫外线水处理技术--降解余氯在市政水处理和供水系统， 加氯消毒是非常必要的。但在工业生产过程中，为了避免对产品产生不良影响，去除水中的余氯却经常是必要的前处理。消除余氯的基该方法有活性炭床和化学处理。活性碳水处理的缺点在于它需要不断再生，而且经常遇到细菌滋生的问题。185纳米和254纳米波长的紫外线都被证实可以有效地破坏余氯和氯氨的化学键。虽然需要巨大的紫外线能量才能发挥作用，但紫外线水处理技术的优点在于此方法不需向水中添加任何药物，不需要储存化学物质，容易维修，而且同时还有杀菌和去除有机物的作用。
特点：
1、脉冲紫外杀菌方式，宽光谱能量强，杜绝微生物的光复活现象
2、采用全不锈钢外壳，使用寿命长
3、灯管可采用手动清洗或自动机械清洗方式
4、全自动控制系统，智能化操作 波长从 200 到 300nm 的紫外线有杀菌作用。 UVC 辐射有很强的杀菌力。它被 DNA 吸收并对其结构进行破坏，从而去除活细胞的活性。微生物如病毒，细菌，酵母菌，真菌被紫外灯在几秒钟之内变得无害。只要辐射强度足够高，紫外线杀菌是一种可靠和环保的方法，因为无需任何化学添加剂。此外，微生物无法对紫外线产生抗体。
在用紫外线杀菌时，可以使用发射波长为 254 nm 的单色谱低压汞灯 ，或是发射宽带光谱覆盖从 200 到 300 nm 的整个范围的中压汞灯，也可以使用只发射波长为 222 nm 的准分子灯。
世纪源紫外灯进行水处理的优点：
对味道和气味没有影响；
无需添加化学物质；
无环境污染；
辐射时间短；
对耐氯的病原体有效；
操作简便；
工艺的维护需求小；
运行成本极低。 生物化学水处理方法利用自然界存生的各种细菌微生物，将废水中有机物分解转化成无害物质，使废水得以净化。生物化学水处理方法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物水处理方法。
生物化学水处理法的流程：
原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀地→过滤→消毒→出水。
1、活性污泥水处理方法
（1）纯氧曝气法。最早是在1968 年由美国建成第一个纯氧曝气的污水处理厂。由于制造氧气的成本不断下降, 纯氧曝气法得到广泛应用。
（2）深水曝气法。增加曝气池的深度可以增加池水的压力, 从而使水中氧的溶解度提高, 氧的溶解速度也相 应增快, 因此, 深水曝气池水中的溶解氧要比普通曝气 池的高, 一般是将池深由原来的4 m 增加到10 m 左右。
（3）射流曝气法。污水和污泥组成的混合液通过射流器, 由于高速射流而产生负压, 从而有大量的空气吸入,空气与混合液进行充分接触, 提高了污水的吸氧率, 从而使处理的污水效率得到提高。
（4）投加化学混凝剂及活性炭法。在活性污泥法的曝气池中投加化学混凝剂及活性炭, 这样相当于在进行生化处理的同时进行物化处理。活性炭又可作为微生物的载体并有协助固体沉降的作用, BOD 及COD 的去除率提高, 使水质净化。（5）生物接触氧化法。这是兼有活性污泥法和生物过滤法特点的一种新型污水处理方法, 以接触氧化池代替一般的曝气池, 以接触沉淀池代替常用的沉淀池。
（6）管道化曝气。此法是使污水在压力管道内进行活性污泥曝气, 同时进行较长距离的输送。由于设备少,投资费用和操作费用均可降低。
曝气：即排流式曝气，使用曝气风机将压缩空气不断地鼓入废水中，保证水中有一定的溶解氧，以维持微生物的生命活动，分解水中有机物，以达到水处理的净化效果。
2、生物膜水处理方法
(1）生物滤池：使废水流过生长在滤料表面的生物膜，通过两面间的物质交换及生化作用，使废水中有机物降解，达到水处理的净化目的。
(2）生物转盘：由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成，不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜，以达到水处理净化效果。 生物接触氧化：供微生物栖附的填料全部浸于废水中，并采用机械设备向废水中充入空气，使废水中有机物降解，以净化废水。 3、土地处理系统 (1）土地渗滤：利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力来进行生活污水处理，同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长。
(2）污水灌溉：这种水处理方法主要目的为灌溉，以充分利用净化后的污水。
4、厌氧生物水处理方法：利用厌氧微生物分解污水中有机物，达到水处理净化目的，同时产生甲烷气、CO2等气体。 如果所取水样内混有较多的微粒杂质，则在四氯化碳萃取后，水和有机溶剂分层处不会出现明显的分液层，但仍可用干的滤纸过滤，因为干滤纸会很快吸干混杂层中的水珠，而使四氯化碳通过滤纸时并不影响测试结果。四氯化碳蒸汽对人体有毒害，在操作时应尽量避免吸入，蒸发烘干时必须在通风橱内进行。

3. 钠离子交换器产水不合格是怎么回事

先要已知原水的水质与水压等情况,是否符合钠离子交换器的设计要求。内另外钠离子交换器的容控制阀或再生系统,树脂罐体内的离子交换树脂是否存在质量问题,水质分析的试剂是否标准,以上某一环节都可影响钠离子交换器产水水质"不合格"的问题…。一杰水质

4. 离子交换的水处理中的应用

EDI(Electro-de-ionization)是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术(电渗析技术)相结合的纯水制造技术。该技术利用离子交换能深度脱盐来克服电渗析极化而脱盐不彻底,又利用电渗析极化而发生水电离产生H和OH离子实现树脂自再生来克服树脂失效后通过化学药剂再生的缺陷,是20世纪80年代以来逐渐兴起的新技术。经过十几年的发展,EDI技术已经在北美及欧洲占据了相当部分的超纯水市场。
EDI装置包括阴/阳离子交换膜、离子交换树脂、直流电源等设备。其中阴离子交换膜只允许阴离子透过,不允许阳离子通过,而阳离子交换膜只允许阳离子透过,不允许阴离子通过。离子交换树脂充夹在阴阳离子交换膜之间形成单个处理单元,并构成淡水室。单元与单元之间用网状物隔开,形成浓水室。在单元组两端的直流电源阴阳电极形成电场。来水水流流经淡水室,水中的阴阳离子在电场作用下通过阴阳离子交换膜被清除,进入浓水室。在离子交换膜之间充填的离子交换树脂大大地提高了离子被清除的速度。同时,水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂进行连续再生,以使离子交换树脂保持最佳状态。EDI装置将给水分成三股独立的水流:纯水、浓水、和极水。纯水(90%-95%)为最终得到水,浓水(5%-10%)可以再循环处理,极水(1%)排放掉。图2表示了EDI的净水基本过程。
EDI装置属于精处理水系统,一般多与反渗透(RO)配合使用,组成预处理、反渗透、EDI装置的超纯水处理系统,取代了传统水处理工艺的混合离子交换设备。EDI装置进水要求为电阻率为0.025-0.5MΩ·cm,反渗透装置完全可以满足要求。EDI装置可生产电阻率高达15MΩ·cm以上的超纯水。 EDI装置不需要化学再生,可连续运行,进而不需要传统水处理工艺的混合离子交换设备再生所需的酸碱液,以及再生所排放的废水。其主要特点如下:
EDI的净水基本过程
·连续运行,产品水水质稳定
·容易实现全自动控制
·无须用酸碱再生
·不会因再生而停机
·节省了再生用水及再生污水处理设施
·产水率高(可达95%)
·无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施
·占地面积小
·使用安全可靠,避免工人接触酸碱
·降低运行及维护成本
·设备单元模块化,可灵活的组合各种流量的净水设施
·安装简单、费用低廉
·设备初投资大 EDI装置与混床离子交换设备属于水处理系统中的精处理设备,下面将两种设备在产水水质、投资量及运行成本方面进行比较,来说明EDI装置在水处理中应用的优越性。
(1)产品水水质比较
EDI装置是一个连续净水过程,因此其产品水水质稳定,电阻率一般为15MΩ·cm,最高可达18MΩ·cm,达到超纯水的指标。混床离子交换设施的净水过程是间断式的,在刚刚被再生后,其产品水水质较高,而在下次再生之前,其产品水水质较差。
(2)投资量比较
与混床离子交换设施相比EDI装置投资量要高约20%左右,但从混床需要酸碱储存、酸碱添加和废水处理设施及后期维护、树脂更换来看,两者费用相差在10%左右。随着技术的提高与批量生产,EDI装置所需的投资量会大大的降低。另外,EDI装置设备小巧,所需厂房远远小于混床。
(3)运行成本比较
EDI装置运行费用包括电耗、水耗、药剂费及设备折旧等费用,省去了酸碱消耗、再生用水、废水处理和污水排放等费用。
在电耗方面,EDI装置约0.5kWh/t水,混床工艺约0.35kWh/t水,电耗的成本在电厂来说是比较经济的,可以用厂用电的价格核算。
在水耗方面,EDI装置产水率高,不用再生用水,因此在此方面运行费用低于混床。
至于药剂费和设备折旧费两者相差不大。
总的来说,在运行费用中,EDI装置吨水运行成本在2.4元左右,常规混床吨水运行成本在2.7元左右,高于EDI装置。因此,EDI装置多投资的费用在几年内完全可以回收。 EDI装置属于水精处理设备, 具有连续产水、水质高、易控制、占地少、不需酸碱、利于环保等优点, 具有广泛的应用前景。随着设备改进与技术完善以及针对不同行业进行优化, 初投资费用会大大降低。可以相信在不久的将来会完全取代传统的水处理工艺中的混合 。
控制氮含量的方法（4种）：生物硝化-反硝化（无机氮延时曝气氧化成硝酸盐，再厌氧反硝化转化成氮气）；折点氯化（二级出水投加氯，到残余的全部溶解性氯达到最低点，水中氨氮全部氧化）；选择性离子交换；氨的气提（二级出水pH提高到11以上，使铵离子转化为氨，对出水激烈曝气，以气体方式将氨从水中去除，再调节pH到合适值）。每种方法氮的去除率均可超过90%。

5. 离子交换法在废水处理中有哪些应用

在废水处理中，离子交换法可用于去除废水中的某些有害物质，回收有价值化学品、重金属和稀有元素，或为了实现水资源的重复利用。主要用于处理电镀废水，如镀铬废水、镀镍废水、镀镉废水、镀金废水、镀银废水、镀锌废水、镀铜废水及含氰废水等，在胶片洗印废水中回收银、CD-2、CD-3等贵重化学药品，还可用于其他含铬废水、含镍废水和含汞废水、放射性废水的处理。
每升含铬数十至数百毫克的电镀废水首先经过过滤去除悬浮物，再经阳离子交换器除去金属离子，然后进入阴离子交换器除去Cr2O7-和Cr2O4- ，出水六价铬的含量小于0.5mg/L，还可作为清洗水循环使用。阴树脂用12%NaOH再生后，再生液含铬可高达17g/L，将此再生液H型阳离子交换器使Na2CrO4 转变成铬酸，再经蒸发浓缩7～8倍后，可返回电镀槽重新使用。
离子交换法处理电镀废水，第一个阳离子交换器的作用有两个，一是除去金属离子及杂质，减少对阴树脂的污染，因为重金属对树脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值，使六价格以Cr2O7- 存在，因为阴树脂Cr2O7- 的选择性大于Cr2O4- 和其他阴离子的选择性，而且交换一个Cr2O7- 除去两个Cr6+，面交换一个Cr2O4- 只能除去一个Cr6+。由于Cr2O7- 是强氧化剂，容易引起树脂的氧化性破坏，因此一定要选用化学稳定性较好的强碱性树脂
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6. 钠离子交换器工作原理

工作复原理：
全自动浮动床制钠离子交换器，依托专利技术——平面密封集成多路阀的先进技术，用转动对位方式实现液相的切换，控制原水、软化水、盐液和废水在系统内的流量和流向，自动完成交换器周期循环软化过程的全自动。
总之，钠离子交换器是用于降低水中的硬度，生水由上而下通过交换器进行软化，水中含有的镁、钙、阳离子与水交换剂的钠离子互相交换；生水被软化成为极少的钙、镁、盐类的水，也就是软水。其剩余硬度不超过0.03毫克／升。

7. 家用净水桶阳离子交换树脂用盐水泡过后会增加食盐的摄入量吗

软水机主要解决硬水所带来的水垢问题，因此在水质较硬的美国，家用软水机已相当普及。家用软水机进入中国，以水质较硬的华北、西北地区为主要市场，正处于萌芽期。目前产品终端销售主要集中在北京、上海地区。天然水的分类天然水可分为硬水和软水两种：凡含有较大量钙、镁离子（无机矿物质）的水称为硬水,反之则称为软水.水的硬度若由含有碳酸钠或碳酸氢镁引起的，这种水则称为暂时性硬水；水的硬度若由含有钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的这种水叫永久性硬水。简单地说，水中碳酸钙的含量小于10毫克/升下的水就属于高标准的软水。在西方发达国家作为90%的家庭用水（包括烹饪、洗涤、洗浴等）均使用软水。无污染的雨水、雪水、露水都是天然软水。什么是硬水？所谓硬水，就是含矿物质的水，主要是钙镁离子。钙离子和镁离子含量越多，水的硬度越大。当用硬水洗脸时，钙镁离子与香皂相互作用，形成不溶于水的钙镁皂，它像胶质的、有黏性的物质，粘附在脸上不易去掉。这样，原来皮肤上的污垢没有洗净，且又增添了新的污垢。这些污垢与钙镁皂形成的黏性物质堵塞在皮肤腺的开口处，不仅堵塞了皮肤的排泄通道，形成栓塞，刺激皮肤，还会影响皮肤的正常代谢，使皮肤过早地萎缩、老化。因此，在洗脸时我们要注意选择硬度小的软水。在自然界中，井水、泉水的硬度最大，湖水、河水硬度中等，雨水、雪水、蒸馏水的硬度最小，故用后三种水洗脸较好。水的软硬与口感有关系，硬水爽口，多数矿泉水硬度较高，使人感到清爽可口，软水显得淡而无味。但用硬水泡茶，冲咖啡，口感将受到影响。有些食品加工用水比较讲究，水硬将影响食品加工，易造成蛋白质沉淀、无机盐沉淀或较难煮熟，而饮料用水又用软水较好。锅炉用水一般应使硬水软化，否则会因水垢太多而发生意外事故。热水壶和淋浴器上的水碱，浴室中的瓷砖及卫生洁具上难以擦洗的污渍，玻璃器皿上的斑点等都是硬水造成的。硬水使家庭水管逐渐堵塞、浪费能源、缩短热水器使用寿命，洗衣需要的洗涤用品，损伤棉织品，造成浪费。有机污染物对人体带来的危害极大当前我国水源有机物污染非常严重，有机物种类越来越多，据统计，常见的就有约7万多种。水中有机物的存在对胶体有保护作用，使其稳定性提高，不但给水处理增加了一定的难度，同时有毒的小分子有机物难以降解，并在生物体内蓄积，并有强烈的三致作用（致癌、致畸、致突变）或慢性毒性，有机物对人体的危害往往是滞后的，从发现到得病需要一个漫长的时间，甚至20—30年。另外有机物和氯消毒剂结合后产生卤代化合物，有许多已经确认是癌症的诱发物。其中主要是挥发性三卤甲烷和非挥发性的卤乙酸，后者致癌的危险是前者的50—100倍。饮水机与净水机区别饮水机：饮水机是一种水的加热装置净水机，你可以采用桶装水作为水源，也可以在上边加一个净化器（准确的说是净水桶），把自来水添加进去作为水源。优点：方便解决喝开水的问题。缺点：1.饮水机反复烧煮，既浪费电，又容易形成千滚水，影响健康；2.放水出来的时候，机内会进入空气，随之空气中的杂质也会进去，形成二次污染；3.就算是没有上边的2种情况（这是不可能的），也只能解决喝水的问题，而您的洗米、洗菜、煮饭、煲汤等厨房用水问题仍然无法解决，还得使用二次污染的自来水。净水机净水器。净水机：净水机实际上主要使用两种技术，RO反渗透技术和超滤技术。RO反渗透技术所使用的RO膜的孔径是0.1nm,这个尺寸基本上只能通过水分子和溶解于水中的气体，所以出来的水非常纯净，现在各个水店RO净水机里所出售的桶装纯净水就是用这种方法生产。超滤技术的超滤膜的孔径是10nm~100nm，可以过滤掉水中的砂石、泥土、铁锈、病菌、有机胶体、藻类等大分子有机物，而对人体有用的钙镁离子等矿物质却可以通过，没有废水产生。这两种净水机的出水都可以直接饮用，既可以解决饮水问题，又可以解决厨房用水问题（如果选择大流量的超滤中央净水机，还可以解决洗澡、洗衣的净化用水），缺点是无法加热，要喝开水的话，需要使用专门的管线机。净水器软水机：严格的说软水机是不具备净化功能的，它是用阳离子交换树脂对水进行软化处理，原理是树脂中的钠离子进入水里，水中的钙镁离子进入树脂中，这样达到减少水中的钙镁离子而对水进行软化处理。这种水处理设备主要的用途就是工业上防止锅炉结垢，而在家庭用主要是用于水质软化，对水垢有很好的效果，用来洗衣服不起皱，更柔和。净水器[编辑本段]软水技术工业上是怎么软化水的？当前我们对家庭水处理的认识有一个错误消费观念和意识：只要“饮”部分达标而其它方面用水差一点没关系。其实家庭生活饮用水除了饮用外还包括食用、沐浴、洗衣、冲厕等。实际上水中的各种物质有三分之一是通过沐浴等经皮肤吸收进入人体。好水可以提高水洗涤力，减少洗衣粉用量，减少水环境污染等，好水也可以减少冲厕恶臭从而改善室内环境。因此，除了“饮”部分，人的沐浴、洗漱、洗衣等用水也应该干净、卫生和没有污染。Brown等研究了皮肤对水中挥发性有机物的吸收，按成人饮水量2升/天、婴儿饮水1升/天、二者洗澡时间均为15分钟/天，饮用水常见挥发性有机物的皮肤吸收与口腔摄入的比例，成人与婴儿分别为63/37及40/60。Andelaman报道了饮用水中三氯乙烯造成的户内呼吸摄入。以饮水量2升/人·天，沐浴耗水量40—95升/人·天计，淋浴时三氯乙烯的呼吸摄入量是饮水口腔摄入量的数倍。所以，水中有害物质对人健康的危害不单纯从饮用产生的。据国外报道水中有害物质被人体吸收的比例大致为：1/3由口腔摄入；1/3在洗漱和沐浴中由皮肤吸收；1/3在沐浴时由随水蒸汽经呼吸道吸收。工业上用到水的地方很多，根据用水水质的不同采用不同的处理方法达到应有的标准。而工业上通用的软化水方法是离子交换法。离子交换水处理离子交换水处理是指采用离子交换剂，使交换剂中和水溶液中可交换离子产生符合等物质的量规则的可逆性交换，导致水质改善而交换剂的结构并不发生实质性（化学的）变化的水处理方式。在这种水处理方式中，只有阳离子参与交换反应的，称阳离子交换水处理；只有阴离子参与交换反应的，称阴离子交换水处理；既有阳离子又有阴离子参与交换反应的，称阳、阴离子交换水处理。由于原水的水质千差万别，而对出水水质的要求又多种多样，所以有许多种类型的离子交换及某组合的水处理方法，采用这些水处理方法而使原水软化、除碱和除盐。离子交换剂中参与交换反应的离子是钠离子Na+时，此方法称为钠（Na）型离子交换法，此交换剂称为钠（Na）型阳离子交换剂，相类似的，有氢（H）型离子交换法及氢（H）型阳离子交换剂等。钠型离子交换法是工业锅炉给水最通用的一种水处理方法。当原水经过钠型离子交换剂时，水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换剂中的Na+进行交换，降低了水的硬度，使水质得到软化，故这种方法又称为钠离子交换软化法。离子交换水处理交换过程（1）离子交换水处理交换过程碳酸盐硬度（暂硬）软化过程：Ca(HCO3)2+2NaR——CaR2+2NaHCO3Mg(HCO3)2+2NaR——MgR2+2NaHCO3非碳酸盐硬度（永硬）软化过程：CaSO4+2NaR——CaR2+Na2SO4CaCl2+2NaR——CaR2+2NaClMgSO4+2NaR——MgR2+Na2SO4MgCl2+2NaR——MgR2+2NaCl也可以用综合上述反应式的离子式表示：Ca2++2NaR——CaR2+2Na+Mg2++2NaR——MgR2+2Na+离子交换水处理再生过程（2）离子交换水处理再生过程在钠离子交换过程中，当软水出现了硬度，且残留硬度超过水质标准规定时，则认为钠离子交换剂已经失效。为了恢复其交换能力，就需要对交换剂进行再生（或还原）。再生过程是使含有大量钠离子的氯化钠（NaCl）溶液通过失效的交换剂层恢复其交换能力的过程。此时，钠离子又被离子交换剂所吸着，而交换剂中的钙、镁离子被置换到溶液中去。钠型离子交换剂的再生过程可用如下反应式表示：CaR2+2NaCl——2NaR+CaCl2MgR2+2NaCl——2NaR+MgCl2生产中多采用食盐（NaCl）溶液作为再生剂。因为食盐比较容易得到，而且再生过程中所形成的产物（CaCl2、MgCl2）是可溶性盐类，很容易随再生液排出去。再生用食盐，大都采用工业用盐，其中杂质含量不宜过多，食盐溶液需澄清过滤后使用。通常认为，10%食盐溶液的硬度不应超过40mmol/L，悬浮物不应大于2%。离子交换剂再生时，一般要用经过澄清的8～10%的盐溶液。总的再生接触时间随离子交换树脂交联度的不同而变化，对于一般交联度7%左右的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，再生剂和树脂总的接触时间最低应保证45min以上。[编辑本段]软水机工作原理工作原理介绍软水机内装有一个由人造食品级的树脂材料制成的滤料。树脂看上去有点像粗糙的沙子，但树脂粒更为圆润光滑。树脂能够通过离子交换取出水中较硬的矿物质。软水机在工作状态中,将源水中的绝大部分钙镁离子置换出去，源水在一定压力流量下，流经装有离子交换树脂的容器（软水机）树脂中所含的可交换Na+与水中的阳离子（Ca2+、Mg2+、Fe2+等）进行离子交换，使容器出水中Ca2+、Mg2+离子含量大大降低，流出的水就是硬度极低的软化水，当离子树脂吸附一定量的钙镁离子后饱和就必须进行再生——用饱和的浓盐水浸泡树脂层，把树脂所吸附的钙镁离子再生置换出来，恢复树脂的交换能力，并将废液污水排出。在进行再生之前用水自上而下的进行反洗，反洗的目的有两个，一是通过反洗使运行中压紧的树脂松动，有利于树脂颗粒与反洗液充分接触；二是运行时在树脂表层积累的悬浮物也随着反洗水液排出，这样交换器水流阻力不会越来越大，最先进的自动控制系统使软化、反洗、吸盐、慢洗、快洗、盐箱注水等全过程实现自动化。逆渗透原理介绍逆渗透为现有科技中最有效的水处理方式之一，它能有效地处理水中盐类(如钙、镁等硬度杂质)、重金属、化学残留物质达百分之九十五以上。RO逆渗透水处理科技在今日已是到处可见，如海水淡化系统、电子超纯水精炼系统、生化制药、洗肾、化妆品生产制造、饮料、包装水乃至于一般家庭过滤使用。何谓渗透、渗透压及逆渗透对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为逆渗透。逆渗透是一种在压力驱动下，借助半透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法。目前被广泛的应用于各种液体的分离与浓缩。水处理工艺中，将水中无机离子、细菌、病毒、有机物及胶质等杂质去除，以获得高质量的水。半透膜渗透现象:溶剂由低浓度溶液透过半透膜流向高浓度溶液目前逆渗透膜主要由二大类材料构成，一种是醋酸纤维(CA)，一种是聚醯胺类(T.F.C.)。逆渗透技术是一种先进的水处理技术，各国为了制造符合有关饮用水标准的饮水，越来越广泛的应用逆渗透技术。世界卫生组织(WHO)制定有饮用水水质标准，各国的饮用水标准也有不同，其制定和实施往往也是由国家不同部门负责。以美国为例，一般是由美国环保署(E.P.A)负责此工作。而大家熟知的美国食品及药品署(F.D.A.)，只负责食品及药品方面，有关标准制定和实施，并不负责饮水方面的工作。尽管美国环保署(E.P.A)负责饮用水方面的工作，但到目前为止，并没有一个正式可用于评价逆渗透膜的安全可靠标准。美国国家卫生基金会(N.S.F)为美国一个非营利性团体，于一九九六年制定了一个标准来评估饮用水逆渗透系统。据美国水质协会(W.Q.A)建议的饮用水处理技术，逆渗透方法可用于去除水中的浊度、色度、硬度、镭、铀等放射元素，三卤甲烷、石棉等致癌物质及各种无机离子，特别是对人体有害的锑、砷、钡、镉、铬、铜、铅、汞、镍、硒、铝、锰、锌、等金属离子及氰化物、亚硝酸根等化学物质。特别注意特别注意：工业上处理的软化水人们不可饮用，因为成本问题，一般工业软化水处理是用钠离子置换出钙、镁离子，人们如果长期饮用含高钠盐的水，容易得心脑血管疾病。例如：高血压、冠心病、脑血栓等。[编辑本段]家用软水机软水好处：软水与自来水相比，有极明显的口感和手感，软水含氧量高，硬度低，可有效防止结石病，减轻心、肾负担，有益健康。软水沐浴、洗发、洗脸，光滑细嫩，对婴幼儿的皮肤尤具保护作用，更可以使美容、美发、护肤的投资获得事半功倍的效果。软水洗衣物洁净、蓬松、艳丽、无残留的洗涤和味感，衣物的寿命可延长15％以上。软水洗餐具、茶具晶莹剔透，脸盆、浴缸也不在有污渍，可节省很多的洗涤剂，且十分省力。软水机软化原理：水的钠离子交换软化法，就是原水通过钠离子交换剂时，水中的Ca2+、mg2+被交换剂中的Na+所代替，使易的钙镁化合物转变为不形成水垢的易溶性钠化合物而使水得到软化。全自动钠离子交换器主要是由多路控制阀、控制器、树脂罐(内有布水器)、盐箱组成，多路控制阀在同一阀体内多个通路的阀门，控制器根据设定的程序向多路阀发生指令，多路阀自动完成多个阀门的开关。从而实现运行，反洗、再生、置换、正洗的程序，无需设置盐液液泵。设备简单，可广泛应用于工业和民用软化用的制备，如蒸汽锅炉给水、供热空调、水池等用水系统。技术参数：原水压力：0.1~0.35MPa电源：220V/50Hz原水硬度：≤6mmol/L耗电：5~15W出水硬度：0.03mmol/L盐耗：<100克/克当量水耗：<产水量的2%原水温度：5℃~38℃流量：2000-3000L/H筒体材质：SUS304不锈钢或玻璃钢筒体中央软水机特点：1、自动运行：采用液晶显示多路控制阀，实现全自动控制运行，质量可靠，产水稳定。2、高效低能：设备的水、电、盐耗量约为同类产品的30~60%，高效低耗，节省运行费用。3、优质材料：控制阀体材质为无铅黄铜，耐腐、抗污染；交换罐材质有玻璃钢、不锈钢等；盐桶材质有PE塑料，可满足各类需求。4、经济实用：设备结构紧凑、占地面积极小，安装位置灵活。5、安装简单：安装时按图连接管道，无须固定，简单易行；设备自动运行，无需人工操作。6、形式多样：控制阀控制型式多样，如：单阀单罐、单阀双罐、双阀双罐，可以采用时间型控制或流量型控制方式。前置抑垢器前置除垢器是家用软水中最常见的一种抑垢装置。它的抑垢成本低，见效快，非常受到市场的认可。是家前置抑垢器用超滤净水器除垢中最常见的装置。抗菌抑垢器由外套（分上盖和下盖）、内胆芯、过滤（过滤网和挡片）三部分组成。外套丝口连接，内胆芯内加有100%硅磷晶，内设有控制释放装置，通过该装置，活性组分缓慢放出，每24小时能处理200公斤的冷水。药芯内胆内加有500克活性物，释放时间有效长达18~24个月，能使200吨硬水软化。在保护真空管、探头不结水垢的同时，还能保护内胆不腐蚀，杜绝热水黄锈色。用户只需每过1.5~2年后更换一个内胆芯，更换内胆，只需拧开上盖，装上新内胆，并清理过滤网，重新装上即可。

8. 无顶压逆流再生钠离子交换器为什么要排水

无顶压逆流再生钠离子交换器，是为了让交换层以上压层树脂能得到充分再生，在进专再生液前属，通过中排装置排放掉压层树脂以上的水层，我个人认为，因盐液浓度较高，在进再生液前，可以不用操作排水过程。现在有一种新型逆流再生工艺控制阀(多路阀)，操作更方便，不需要盐液泵，不用电源，只要有一定水压(0.2~0.4Mpa)，通过多路阀控制器旋钮转动，就可完成设备全部的再生与制水工作，下面图片就是逆流再生工艺控制多路阀...。

9. 全自动钠离子交换器的工作原理

当树脂来吸收一定量的钙、源镁离子之后，就必须进行再生。再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子再置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换的能力。
软水器由树脂罐（主罐和付罐）、水力控制阀和盐箱三个主要部分组成。其基本原理是：水力控制阀内的两个涡轮在水流的推动下，分别带动两组齿轮，巧妙地根据累积流量的变化地，驱动不同通道的阀门开闭，自动完成软水器的运行、再生、清洗、排污以及盐箱补水的循环过程，并在两罐之间自动切换，一用一备，确保不间断地供应软水。

10. 全自动钠离子交换器和全自动软化水器有什么区别

辽京制造离抄子交换器工作原袭理
在钠离子交换器内装有一定高度的钠离子交换树脂作为交换剂。生水自上而下地通过交换剂层，交换剂上的钠离子置换了生水中的钙、镁离子、使水得到了软化。反应如下：
Ca2++2NaR → CaR+2Na+
Mg2++2NaR → MgR+2Na+
交换剂上的钠离子逐渐被钙、镁离子所取代，当使用一段时间以后，就会泄漏出钙、镁离子,在出水的硬度达到所规定的数值时，即停止运行,进行再生。再生时将5～8%的盐水(或稀盐酸)由下向上地通过交换剂层。盐液中的钠离子又置换出交换剂上的钙、镁离子，使交换剂得到再生，恢复其交换能力。反应如下：
CaR+2Na+→ Ca2++2NaR
MgR+2Na+→ Mg2++2NaR