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工業(yè)上用到水的地方很多,根據(jù)用水水質(zhì)的不同采用不同的處理方法達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。而工業(yè)上通用的軟化水方法是離子交換法。
離子交換水處理
離子交換水處理是指采用離子交換劑,使交換劑中和水溶液中可交換離子產(chǎn)生符合等物質(zhì)的量規(guī)則的可逆性交換,導(dǎo)致水質(zhì)改善而交換劑的結(jié)構(gòu)并不發(fā)生實(shí)質(zhì)性(化學(xué)的)變化的水處理方式。在這種水處理方式中,只有陽(yáng)離子參與交換反應(yīng)的,稱陽(yáng)離子交換水處理;只有陰離子參與交換反應(yīng)的,稱陰離子交換水處理;既有陽(yáng)離子又有陰離子參與交換反應(yīng)的,稱陽(yáng)、陰離子交換水處理。由于原水的水質(zhì)差萬(wàn)別,而對(duì)出水水質(zhì)的要求又多種多樣,所以有許多種類型的離子交換及某組合的水處理方法,采用這些水處理方法而使原水軟化、除堿和除鹽。離子交換劑中參與交換反應(yīng)的離子是鈉離子Na+時(shí),此方法稱為鈉(Na)型離子交換法,此交換劑稱為鈉(Na)型陽(yáng)離子交換劑,相類似的,有氫(H)型離子交換法及氫(H)型陽(yáng)離子交換劑等。
鈉型離子交換法是工業(yè)鍋爐給水zui通用的一種水處理方法。
當(dāng)原水經(jīng)過(guò)鈉型離子交換劑時(shí),水中的Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子與交換劑中的Na+進(jìn)行交換,降低了水的硬度,使水質(zhì)得到軟化,故這種方法又稱為鈉離子交換軟化法。
離子交換水處理再生過(guò)程
在鈉離子交換過(guò)程中,當(dāng)軟水出現(xiàn)了硬度,且殘留硬度超過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí),則認(rèn)為鈉離子交換劑已經(jīng)失效。為了恢復(fù)其交換能力,就需要對(duì)交換劑進(jìn)行再生(或還原)。再生過(guò)程是使含有大量鈉離子的氯化鈉(NaCl)溶液通過(guò)失效的交換劑層恢復(fù)其交換能力的過(guò)程。此時(shí),鈉離子又被離子交換劑所吸著,而交換劑中的鈣、鎂離子被置換到溶液中去。鈉型離子交換劑的再生過(guò)程可用如下反應(yīng)式表示:
CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2 MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2 生產(chǎn)中多采用食鹽(NaCl)溶液作為再生劑。因?yàn)槭雏}比較容易得到,而且再生過(guò)程中所形成的產(chǎn)物(CaCl2、MgCl2)是可溶性鹽類,很容易隨再生液排出去。再生用食鹽,大都采用工業(yè)用鹽,其中雜質(zhì)含量不宜過(guò)多,食鹽溶液需澄清過(guò)濾后使用。通常認(rèn)為,10%食鹽溶液的硬度不應(yīng)超過(guò)40mmol/L,懸浮物不應(yīng)大于2%。離子交換劑再生時(shí),一般要用經(jīng)過(guò)澄清的8~10%的鹽溶液??偟脑偕佑|時(shí)間隨離子交換樹脂交聯(lián)度的不同而變化,對(duì)于一般交聯(lián)度7%左右的強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹脂,再生劑和樹脂總的接觸時(shí)間zui低應(yīng)保證45min以上。
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