❶ 为什么反渗透设备要除去余氯，余氯的作用是什么，怎么除
氯作为市政供水的主要杀菌方式由来已久，因为它效率高，方便操作。一般余氯浓度控制在0.5-1.0ppm之间，这样能很好的防止微生物的污染，但是这个浓度对反渗透设备来说有些高，进反渗透主机之前需彻底地脱氯处理，为什么呢？因为余氯会对反渗透膜造成氧化破坏，最明显的表现就是脱盐率下降。
陶氏膜具有一定程度的抗氯性，大约为与1ppm余氯接触200-1000小时后，可能会出现膜的降解。氯对膜的攻击速度取决于进水水质，如果水质偏碱性，氯对膜的攻击速度要比在中性或是酸性条件下快，另外当重金属（如铁）及高水温条件下，氯的攻击也会加快，它们相当于催化剂，加快膜的降解反应。
通过什么可以有效的去除水中的余氯呢？
一个是物理方法，一个是化学方法。我们最先想到的那就是化学法－还原剂，既然氯对膜是氧化反应，那加还原剂就可以，这里要加的还原剂是焦亚硫酸钠，它是最常用的去除余氯的化学品。物理方法就是活性炭，活性炭对余氯有很好的吸附作用，这也是为什么反渗透设备预处理部分加活性炭装置的作用。
阳离子交换树脂，可在体内活化活化，
液用量为树脂体积的2倍，活化液用回浓度为3.0MOL/L的盐答酸配制，
以1.2-4.0M/H的流速通过树脂层，
再采用体积为树脂体积的1-2倍、浓度为2.0-2.5MOL/L的硫酸浸泡3H以上
❸ 离子交换水处理的装置有多少分类
离子交换水处理的装置主要有固定床和连续床两大类.固定床中又有单级、多级、复合、混合、双层和双流等类型.连续床中又分为移动床和流动床两种类型.
固定床是离子交换处理中最简单的软化水的方法.该方法在水处理运行中的几个基本过程（交换、反洗、再生、清洗）间歇反复地在同一装置中进行,而离子交换树脂本身不移动和流动.具有操作简单,所需设备少,水质稳定等优点.
单床是固定床中最简单的一种方式.常用的钠型阳离子交换器即属这一方式.
多床是用同一种离子交换剂,两个或两个以上的单床串联使用的方式.当单床处理水质达不到要求时可采用多床.
复床是将两种不同的离子交换剂的交换器串联使用,用于水的除盐.
混合床是将阴阳离子交换树脂置于同一柱内,相当于多级阴阳离子柱串联起来.处理水质量较高.
双层床是在一个交换柱中装有两种树脂 （弱酸与强酸、弱碱与强碱型）,上下分层不混合.
双流床主要用于处理凝结水,可提高水质.
固定床离子交换的缺点是,树脂用量多而利用率低,运行不连续.为提高树脂利用率及管理自动化,二十世纪六十年代出现了连续式离子交换装置.可分移动床式和流动床式.
所谓移动床是指将交换剂装于交换塔中,原水从下部进入塔内,软水从塔上部流出.这样自下而上的流动,交换一定时间（一般为45～60分钟）后停止交换,而将交换塔中一定容量的失效交换剂送至再生塔中还原.同时从清洗塔向交换塔上部补充相同容积的已还原清洗的交换剂,约10分钟后,交换塔又开始工作.因交换塔上部始终有刚加入的新交换层,故出水水质稳定.交换剂及还原液的利用率都比固定床高.其缺点是交换剂磨损较大,耗电量较多.
所谓流动床是完全连续工作的,它在进行交换的同时不断从交换塔内向外输送失效的离子交换剂,并且不断向交换塔内输送再生后的交换剂.流动床的优点是出水质量高,并且比较稳定；设备简单,操作方便；需交换剂量少.只是在新设备投入运行时,需要一定时间进行调整.
❹ 离子交换器典型工艺流程
离子交换器在不同领域的应用中，其工艺流程各异，以满足各类水处理需求。以下是几种典型的离子交换器工艺流程：
1. 对于苦咸水淡化和地下水除氟，首先通过101过滤器去除大颗粒杂质，然后经过精密过滤器进一步净化，接着进入电渗析装置进行离子分离。随后，中空纤维超滤器会去除微小颗粒，紫外线杀菌器确保水质安全，最终得到成品水。
2. 生产饮用纯净水或太空水时，原水首先通过机械过滤器，接着活性炭过滤器吸附有机物，再经过精密过滤器，电渗析装置分离离子。阳离子和阴离子交换器进一步去除特定离子，混合离子交换器确保水质纯度，中空纤维超滤器和紫外线杀菌器确保无菌，最后可能还需臭氧灭菌装置，以确保达到高标准的饮用水质量。
3. 在制药行业，针剂制备和大输液制备用水流程更为严格。原水经过活性炭过滤器，精密过滤器和电渗析，阳离子、阴离子及混合离子交换器确保无杂质，多效蒸馏水机确保高纯度，最后产出无菌的高品质用水。
4. 化肥和机械行业对水质要求相对较低，但仍需通过机械过滤、精密过滤和电渗析去除杂质。阳离子交换器进一步处理，脱气塔去除气体，阴离子交换器完成离子交换，最后得到满足行业需求的成品水。
在纯净水消毒方面，臭氧被推荐使用，其消毒过程不留下残留物，能有效确保水质安全。
离子交换器钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类。钠离子交换器是用于去除水中钙离子、镁离子，制取软化水的离子交换器。有机玻璃离子交换装置耐腐蚀与无色透明、适用于食品、医药、制糖及电子工业小规模纯水制备。
❺ 离子交换树脂如何活化
一、本方法适用于用离子交换法处理镀铬废水时阴、阳离子交换树脂受污染时的活化
二、阴离子交换树脂，可采用体外活化。活化液用量为树脂体积的1-2倍。活化液用浓度为2.0-2.5MOL/L硫酸与亚硫酸氢钠配制，亚硫酸氢钠含量对凝胶型强碱阴树脂为45G/L,对大孔型弱碱阴树脂为28G/L,活化时,树脂在活化液中浸泡一夜
三、阳离子交换树脂,可在体内活化活化.液用量为树脂体积的2倍.活化液用浓度为3.0MOL/L的盐酸配制,以1.2-4.0M/H的流速通过树脂层，再采用体积为树脂体积的1-2倍、浓度为2.0-2.5MOL/L的硫酸浸泡3H以上
离子交换树脂的工作原理及优缺点分析将离子性官能基结合在树脂（有机高分子）上的材料，称之为 “离子交换树脂”。 树脂表面带有磺酸 (sulfonic acid) 者，称为阳离子交换树脂，而带有四级氨离子的，则为阴离子交换树脂。由於离子交换树脂可以有效去除水中阴阳离子，所以经常使用於纯水、超纯水的制造程序中。(见下图)离子交换树脂上的官能基虽可去除原水 (Feed water) 中的离子，但随著使用一段时间之後,因官能基的饱和而导致去离子效率的降低，引发水质劣化的缺点。此外，离子交换树脂本身也是有机物质，使用中会受到氧化分解、机械性破裂、担体流出而造成有机物质的溶出。此外，带有电荷的有机物质也会受到离子交换树脂的吸附，使离子交换树脂很容易受到有机物质的污染 (Fouling)。而有些微生物由於菌体表面带著负电，也会被阳离子交换树脂所吸附，树脂表面因而成为微生物的繁殖场地，造成纯水的污染。在此同时，微生物所产生的代谢产物也会成为有机物质的污染来源。这些都是使用离子交换树脂时，引发水质劣化而不可不注意的地方。通常失去离子去除能力（饱和）的离子交换树脂，虽然可以经由酸碱药剂的作用来再生，达到重复使用的目的，但若因为有机物质的吸附（污染）而造成效率不好时，树脂的去除性能就会降低。此外，依再生用化学药剂的品质不同也会有离子交换树脂本身被污染的风险。因此，超纯水系统所使用的离子交换树脂几乎是不能进行再生处理的。
❻ 工业上常用饱和食盐水的方法制去H2,CL2,和NAOH,请写出反应的化学方程式
工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。
一、电解饱和食盐水反应原理
电解饱和食盐水的原理与前面学过的电解CuCl2 溶液的原理是相类似的。
【实验3】 在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极（如右图）。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。接通直流电源后，注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。
从实验可以看到，在U型管的两个电极上都有气体放出。阳极放出的气体有刺激性气味，并且能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，说明放出的是Cl2；阴极放出的气体是H2，同时发现阴极附近溶液变红，这说明溶液里有碱性物质生成。
为什么会出现这些实验现象呢？
这是因为NaCl是强电解质，在溶液里完全电离，水是弱电解质，也微弱电离，因此在溶液中存在Na+、H+、Cl-、OH-四种离子。当接通直流电源后，带负电的OH-和Cl-向阳极移动，带正电的Na+和H+向阴极移动。在这样的电解条件下，Cl-比OH-更易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。
阳极反应：2Cl-－2e-=Cl2↑（氧化反应）
H+比Na+容易得到电子，因而H+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子，并结合成氢分子从阴极放出。
阴极反应：2H+＋2e-＝H2↑（还原反应）
在上述反应中，H+是由水的电离生成的，由于H+在阴极上不断得到电子而生成H2放出，破坏了附近的水的电离平衡，水分子继续电离出H+和OH-，
H+又不断得到电子变成H2，结果在阴极区溶液里OH-的浓度相对地增大，使酚酞试液变红。因此，电解饱和食盐水的总反应可以表示为：
工业上利用这一反应原理，制取烧碱、氯气和氢气。
在上面的电解饱和食盐水的实验中，电解产物之间能够发生化学反应，如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中，要避免这几种产物混合，常使反应在特殊的电解槽中进行。
二、离子交换膜法制烧碱
目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。这一技术在20世纪50年代开始研究，80年代开始工业化生产。
离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。右图表示的是一个单元槽的示意图。电解槽的阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是说只允许Na+通过，而Cl -、OH-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。下图是一台离子交换膜电解槽（包括16个单元槽）。
精制的饱和食盐水进入阳极室；纯水（加入一定量的NaOH溶液）加入阴极室。通电时，H2O在阴极表面放电生成H2，Na+穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH；Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。
离子交换膜法电解制碱的主要生产流程可以简单表示如下图所示：
电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙、
精制食盐水时经常加入Na2CO3、NaOH、BaCl2等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的pH。例如：
加入Na2CO3溶液以除去Ca2+：
加入NaOH溶液以除去Mg2+、Fe3+等：
Mg2+＋2OH-＝Mg(OH)2↓
Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓
以除去过量的Ba2+：
这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金属离子，由于这些阳离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜，因此该盐水还需送入阳离子交换塔，进一步通过阳离子交换树脂除去Ca2+、Mg2+等。这时的精制盐水就可以送往电解槽中进行电解了。
离子交换膜法制碱技术，具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点，是氯碱工业发展的方向。
三、以氯碱工业为基础的化工生产
NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生产原料，可以进一步加工成多种化工产品，广泛用于各工业。所以氯碱工业及相关产品几乎涉及国民经济及人民生活的各个领域。
由电解槽流出的阴极液中含有30％的NaOH，称为液碱，液碱经蒸发、结晶可以得到固碱。阴极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后被送往氢气贮柜。阳极区产物湿氯气经冷却、干燥、净化、压缩后可得到液氯。
以氯碱工业为基础的化工生产及产品的主要用途见下图。
随着人们环境保护意识的增强，对以氯碱工业为基础的化工生产过程中所造成的污染及其产品对环境造成的影响越来越重视。例如，现已查明某些有机氯溶剂有致癌作用，氟氯烃会破坏臭氧层等，因此已停止生产某些有机氯产品。我们在充分发挥氯碱工业及以氯碱工业为基础的化工生产在国民经济发展中的作用的同时，应尽量减小其对环境的不利影响。
我国氯碱工业的发展
我国最早的氯碱工厂是1930年投产的上海天原电化厂（现上海天原化工厂的前身），日产烧碱2t。到1949年解放时，全国只有少数几家氯碱厂，烧碱年产量仅1.5万吨，氯产品只有盐酸、液氯、漂白粉等几种。
近年来，我国的氯碱工业在产量、质量、品种、生产技术等方面都得到很大发展。到1990年，烧碱产量达331万吨，仅次于美国和日本，位于世界第三位。1995年，烧碱产量达496万吨，其中用离子交换膜电解法生产的达56.2万吨，占总产量的11.3％。预计到2000年，烧碱年产量将达540 万吨，其中用离子膜电解法生产的将达180万吨，占33.3％。
参考资料：http://www.ltyz.net/xueke/huaxue/gao34/2shi.htm