离子交换原理 离子交换层析基本原理

“离子交换法”制取纯水，在国内应用比较广泛。其原理是：原水中的各种无机盐电离生成的阳（钙、镁、铜、钠等金属离子）、阴离子（碳酸根、硝酸根、硫酸根等非金属离子），经过阳、阴树脂层（离子交换柱内的交换离子剂）时，跟树脂上的氢离子和氢氧根离子发生置换反应，而被树脂吸附。从树脂上置换下来的氢离子和氢氧根离子结合成了水分子（H2O），从而取得去除水中无机盐类的效果，达到制取脱盐纯水的目的。随着离子交换柱的运行，柱内树脂上可置换的氢离子和氢氧根离子变得越来越少，置换能力也就越来越弱。当这种置换能力弱到一定程度时，我们就称树脂“失效”，此时树脂就需要再生。再生就是让强酸（常用HCL溶液）、强碱（常用NaOH溶液）电离生成的氢离子和氢氧根离子，在流过阳、阴树脂层时，把吸附在树脂上的无机盐离子置换下来，并随着酸液或碱液一起流出离子交换柱，这样就使得离子交换柱内的树脂恢复了原有的置换能力。

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本除盐水制取也是通过离子交换处理的方法达到处理目的。经预处理设备去除了大部分的有机物杂质、及大于5μm以上的颗粒等后，水进入阳、阴离交换器、混合离子交换器以去除水中的各种金属与非金属的阳、阴离子无机盐类后，即得合格纯水进入纯水箱，然后经纯水供水泵送至车间的生产用水点整个处理过程。

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3、工艺特点：

本水站是采用“逆流再生固定床”的生产制取工艺，它具有结构简单、易操作，对进水要求低，再生剂耗量少，出水水质稳定，系统安全,可靠运行稳定等特点。

4、离子交换剂：

①阳离子交换器采用强酸性阳离子交换树脂001×7（732，H＋型)；

②阴离子交换器采用强酸性阴离子交换树脂201×7（717，OH－型）。

5、再生剂：

① 阳离子交换器采用化学纯盐酸（HCL）浓度按大于31%；

② 阴离子交换器采用化学纯氢氧化钠（NaOH）浓度按大于32%。

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6、主要设备选择：

A、机械过滤器：机械过滤器是较为实用处理效果好的预处理常用设备，内装英砂滤料。主要去除水中机械杂质、有机物、悬浮物，从而使原水浊度降低到1?2度以下，达到保护后级水处理设备的进水要求。

本设备采用SUS304材质，柱体规格Φ250，过滤滤速8-12m/h.，处理水量0.5m3/h。

C、活性炭吸附器：内装颗粒活性炭填料。它主要用于给排水工程中对有机物、色度、余氯，亦可用于电镀含铬废水的净化处理，活性炭过滤器应用在树脂交换柱前级使用，这样可以保证离子交换树脂的使用寿命，提高出水水质。

采用SUS304材质，过水板滤帽结构柱体规格Φ250，过滤滤速8-12m/h.，处理水量0.5m3/h。

D、精密过滤器：它能有效截留多介质过滤器和活性炭吸附器泄漏的微细机械杂质和活性碳破碎颗粒，精密过滤器内装深层过滤芯，滤芯孔径精度为5μm，壳体材质为SUS304，规格为Φ200，处理水量0.5m3/h.。

E、阳离子交换器：采用有机玻璃复合材质Φ250，1 套，树脂装填高度1.2米，交换流速15-20 m/h，单台处理水量：0.5m3/h。逆流再生形式,再生浓度2-4%，再生流速4-5 m/h。

F、阴离子交换器：采用有机玻璃复合材质Φ250，2 套，树脂装填高度1.2米，交换流速15-20 m/h，单台处理水量：0.5m3/h。采用二级串联运行方式，逆流再生,再生浓度2-4%，再生流速4-5 m/h。

G、混合离子交换器：采用有机玻璃复合材质Φ200，体内再生型1 套，树脂装填总高度1.2米，其中阳树脂层高0.5米，阴树脂层高0.7米，交换流速15-25 m/h，单台处理水量：0.5m3/h。再生浓度3-5%,再生流速4-5 m/h。

H、中间水箱、纯水箱：采用立式园形PE整体塑料材质，容积分别为V=0.5m3, V=1m3。

I、中间水泵、纯水泵: 采用优质国产不锈钢卧式给水泵，型号：CHL2-20型，供水量为Q=2m3/h，供水压力P=0.20 Mpa，功率N=0.37KW，2台，一台工作,一台备用。

J、酸、碱再生装置：硬PVC材质，1000×500×1200容积V=0.5m3，一只。