水處理系統(tǒng)中離子交換設(shè)備的種類(lèi)、工作原理及再生方法
離子交換樹(shù)脂已應(yīng)用在許多非常受關(guān)注的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質(zhì)，這些可用樹(shù)脂進(jìn)行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)等。
1）離子交換設(shè)備的種類(lèi)
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離子交換設(shè)備在水站里的種類(lèi)有:陰床，陽(yáng)床，混床等，.每種設(shè)備內(nèi)的樹(shù)脂種類(lèi)也不同，故每種設(shè)備的工作原理也有區(qū)別。
2）離子交換的特點(diǎn)
水處理系統(tǒng)引入離子交換設(shè)備的原因就在于離子交換樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在穩(wěn)定性好，交換容量高，其最大的特點(diǎn)是失效后可以再生，使樹(shù)脂能夠較長(zhǎng)時(shí)期的反復(fù)使用，利用效率高，成本低，出水水質(zhì)好等方面。
3) 離子交換的基本原理
離子交換是一種特殊的固體吸附過(guò)程，它是由離子交換劑在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的。一般的離子交換劑是一種不溶于水的固體顆粒狀物質(zhì)，既離子交換樹(shù)脂.它能夠從電解質(zhì)溶液中吸取陽(yáng)離子或陰離子，而把自身所含的另一種帶相同電荷符號(hào)的離子等量的交換出來(lái)，并釋放到溶液中去，這就是離子交換的基本原理。
4) 離子交換樹(shù)脂的交換過(guò)程：
離子交換的過(guò)程與一般的擴(kuò)散過(guò)程不同，這是因?yàn)殡x子交換劑在溶液中與溶液建立起離子交換平衡的過(guò)程需要的時(shí)間很長(zhǎng)，只有少數(shù)的離子交換可以在瞬間完成，一般的交換都需要長(zhǎng)時(shí)間的.這是因?yàn)殡x子交換不只是在離子交換劑的表面進(jìn)行的，而且在整個(gè)離子交換樹(shù)脂的內(nèi)部進(jìn)行，離子交換的過(guò)程可分為7個(gè)連續(xù)的步驟：
①再生劑離子從溶液中擴(kuò)散到離子交換樹(shù)脂顆粒的表面，
②再生劑離子透過(guò)離子交換樹(shù)脂顆粒表面的邊界膜，
③再生劑離子在離子交換樹(shù)脂顆粒的內(nèi)部孔隙中擴(kuò)散，并擴(kuò)散到交換點(diǎn)，
④離子交換反應(yīng)進(jìn)行，
⑤交換后的離子在離子交換樹(shù)脂顆粒的內(nèi)部空隙中擴(kuò)散，并擴(kuò)散到離子交換樹(shù)脂的表面，
⑥交換后的離子透過(guò)離子交換樹(shù)脂顆粒表面的邊界膜，
⑦向外擴(kuò)散到溶液中去，完成整個(gè)離子交換的過(guò)程。
在這7個(gè)連續(xù)的步驟中，① ~ ③是再生劑的離子向離子交換樹(shù)脂顆粒內(nèi)部擴(kuò)散的，⑤ ~ ⑦是再生劑再生后置換出來(lái)的離子交換樹(shù)脂的離子，并且是等價(jià)的離子，離子的運(yùn)動(dòng)方向相反；①和⑦是離子在溶液中擴(kuò)散，②和⑥是離子透過(guò)交換樹(shù)脂的邊界膜擴(kuò)散，③和⑤是離子在交換樹(shù)脂的內(nèi)部擴(kuò)散，那么離子交換過(guò)程的快慢就決定離子擴(kuò)散的速度。F、離子交換樹(shù)脂的再生方法：脂盡可能的恢復(fù)或接近原來(lái)樹(shù)脂的工作狀態(tài)。
樹(shù)脂失效后的再生方式有多種，大致可分為靜態(tài)再生和動(dòng)態(tài)再生兩種，靜態(tài)再生指的是在容器內(nèi)用再生劑泡樹(shù)脂，使之恢復(fù)到原來(lái)的工作狀態(tài)的方法．動(dòng)態(tài)再生指的是讓再生劑不斷的流過(guò)盛裝著樹(shù)脂的容器內(nèi)，使之恢復(fù)到原來(lái)的工作狀態(tài)的方法，動(dòng)態(tài)再生的方法有：順流再生；逆流再生；對(duì)流再生。
在純水系統(tǒng)中水先經(jīng)過(guò)陽(yáng)床（SC）/陰床（WA/SA），經(jīng)過(guò)陽(yáng)/陰床的水從下至上注入陽(yáng)/陰床，當(dāng)新的水系統(tǒng)開(kāi)始調(diào)試時(shí)就要對(duì)陽(yáng)/陰床再生，陽(yáng)/陰床再生的方式是逆流再生，因?yàn)镈I水從陰/陽(yáng)床的下方進(jìn)入設(shè)備內(nèi)進(jìn)行交換，那么在設(shè)備內(nèi)的交換樹(shù)脂失效程度最高和最先的是處于最下層的樹(shù)脂，失效程度不高的在設(shè)備的最上方，那么再生劑就從設(shè)備的最上方加入，這樣再生劑的利用率較高和濾過(guò)水在正常工作時(shí)最后接觸的是再生程度最高的樹(shù)脂層，這樣就能充分的保證出水穩(wěn)定的水質(zhì)，其次解決了逆流再生時(shí)再生劑流經(jīng)樹(shù)脂層對(duì)濾層的擾動(dòng)；再次就是這樣再生的推動(dòng)力較大．再生后的反洗也可以沖洗掉一部分再生的生成物。
在純水系統(tǒng)中的混床（MB）中裝著陰/陽(yáng)兩種樹(shù)脂，這里的再生方法有兩種，第一種就是分步處理，先將已失效的混床用水反洗，由于陰離子交換樹(shù)脂較輕而上浮與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂分開(kāi)，在從頂部引入堿(NAOH)再生劑進(jìn)行陰樹(shù)脂再生，再生的廢液從混床的中部排出，在再生的時(shí)候要從混床的下部引入反洗水，通過(guò)反洗水和陽(yáng)樹(shù)脂來(lái)保持堿液不流入下部，以免污染陽(yáng)樹(shù)脂，再生完陰樹(shù)脂后就從混床的下部引入酸(HCL)來(lái)再生陽(yáng)樹(shù)脂，再生的廢液從混床的中部排出，在再生的時(shí)候要從混床的頂部引入正洗水，保持一定的壓力來(lái)防止酸液進(jìn)入上部對(duì)陰樹(shù)脂污染，再生完后，在正洗一遍，然后就用無(wú)油的壓縮空氣或高純氮?dú)鈱?duì)樹(shù)脂進(jìn)行充分的攪拌.再一種再生的方法就是采用陰/陽(yáng)樹(shù)脂同時(shí)再生，也就是所謂的對(duì)流再生法.在純水系統(tǒng)中陰/陽(yáng)床和混床都是前處理也就是脫鹽工序.一般混床出口的水質(zhì)可在10MΩ.CM（23℃～25℃）。
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