離子交換工藝

關(guān)于離子交換工藝離子交換工藝過(guò)程離子交換操作是在裝有離子交換劑的交換柱中以過(guò)濾方式進(jìn)行的。整個(gè)工藝過(guò)程一般包括過(guò)濾(工作交換)、反洗、再生和清洗等4個(gè)階段。這四個(gè)階段依次進(jìn)行，形成不斷循環(huán)的工作周期。第2頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天(一)過(guò)濾階段(交換階段)過(guò)濾階段是利用離子交換樹脂的交換能力，從廢水中分離需要去除的離子的操作過(guò)程。離子交換平衡反應(yīng)通式為:nR-A++Bn+

—Rn-Bn++nA+第3頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天以樹脂RA處理含離子B的廢水為例當(dāng)廢水進(jìn)入交換柱后，首先與頂層的樹脂接觸并進(jìn)行交換，B離子被吸附而A離子被交換下來(lái)。在交換過(guò)程中，工作柱上的A離子被全部交換下來(lái)，這時(shí)交換柱上部出現(xiàn)飽和層（失效層）第4頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天

廢水繼續(xù)流過(guò)下層樹脂時(shí)，水中B離子濃度逐漸降低，而A離子濃度卻逐漸升高。此時(shí)起交換作用的濾層即為工作層。當(dāng)廢水繼續(xù)流經(jīng)一段濾層之后，全部B離子都被交換成A離子，再往下便無(wú)變化地流過(guò)其余的濾層。工作柱中剩下的部分為新料層。第5頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天交換柱中樹脂的實(shí)際裝填高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工作層厚度，因此當(dāng)廢水不斷地流過(guò)樹脂層時(shí)，工作層便不斷地下移。運(yùn)行到某一時(shí)刻，工作層的前沿達(dá)到交換柱樹脂底層的下端，于是出水中開始出現(xiàn)B離子，這個(gè)臨界點(diǎn)稱為"穿透點(diǎn)"。第6頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天(二)反沖洗階段

交換到達(dá)穿透點(diǎn)時(shí)，停止工作，再生前要進(jìn)行反沖洗。目的：①一是松動(dòng)樹脂層，使再生液能均勻滲入層中，與交換劑顆粒充分接觸；②把過(guò)濾過(guò)程中產(chǎn)生的破碎粒子和截留的污物沖走。第7頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天(三)再生階段

再生的推動(dòng)力

離子交換樹脂的再生是離子交換的逆過(guò)程，其反應(yīng)式為：

第8頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天(四)清洗階段

清洗的目的是洗滌殘留的再生液和再生時(shí)可能出現(xiàn)的反應(yīng)產(chǎn)物。通常清洗的水流方向和過(guò)濾時(shí)一樣，所以又稱為正洗。清洗過(guò)程后期應(yīng)特別注意掌握清洗終點(diǎn)的pH值(尤其是弱酸樹脂轉(zhuǎn)型之后的清洗)，避免重新消耗樹脂的交換容量。第9頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天離子交換設(shè)備最常用的離子交換設(shè)備有：①固定床②移動(dòng)床③流動(dòng)床第10頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天固定床離子交換器固定床離子交換器在工作時(shí)，床層固定不變，水流由上而下流動(dòng)。根據(jù)料層的組成，又分為單層床、雙層床和混合床三種。第11頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天固定床離子交換器的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備緊湊、操作簡(jiǎn)單、出水水質(zhì)好缺點(diǎn)：再生費(fèi)用較大、生產(chǎn)效率不夠高。第12頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天移動(dòng)床離子交換器移動(dòng)床交換設(shè)備包括交換柱和再生柱兩個(gè)主要部分，工作時(shí)，定期從交換柱排出部分失效樹脂，送到再生柱再生，同時(shí)補(bǔ)充等量的新鮮樹脂參與工作。第13頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天流動(dòng)床交換設(shè)備流動(dòng)床――同一柱內(nèi)，再生段與交換段在不同部位，樹脂可在同一柱內(nèi)流動(dòng)。移動(dòng)床和流動(dòng)床與固定床相比，具有交換速度快、生產(chǎn)能力大和效率高等優(yōu)點(diǎn)。