去离子水制备原理
去离子水设备去离子水设备工艺原理
去离子水设备工艺原理前言随着科技的发展，现代工业生产对水质的要求越来越高。
传统的自来水经过沉淀、过滤等工艺处理后，虽然能达到一定的卫生指标，但其中仍然含有大量的杂质、矿物质、微生物等，无法满足现代工业生产对水质的要求。
为此，去离子水设备应运而生。
本文将介绍去离子水设备的工艺原理以及常用的原水处理方法。
去离子水设备工艺原理什么是去离子水去离子水是指去除了水中所有溶解的无机盐和有机离子的水，它的电导率通常小于10μs/cm。
去离子水的制备过程包括预处理、反渗透、电离交换和混床净化等不同的阶段。
在预处理阶段，原水需要进行污染物沉淀、过滤等处理；在反渗透阶段，通过高压泵将原水推入反渗透膜中，将水中的溶质和溶剂分离；在电离交换阶段，将反渗透后的水经过阴阳离子交换树脂进行进一步处理，去除还存在的离子杂质；在混床净化阶段，则是对经过上述前三个阶段处理后的水进行混床处理，达到更高的纯度要求。
原水处理方法去离子水设备制备高纯度水需要一个干净、稳定、水质优等的原水源。
如何获得稳定的优质原水往往是制备高纯度水的关键。
在实际生产过程中，原水的质量与行业类型、生产工艺等等都有关系。
常见的去离子水原水处理方法包括：1. 淡水淡水即指自来水。
淡水的水质高低直接影响到后续的处理过程。
在采用自来水作为原水供水的情况下，需进行一些基本处理以满足进水要求。
2. 生化中水生化中水是指工厂的生活给排水再经过生物处理、MVR（真空蒸发浓水），将纯水回收作为原水处理。
生化中水含有易挥发性物质、悬浮物、有机物、微生物等成分，需要进行预处理。
3. 离子交换废水离子交换废水是指反渗透浓水沉淀产生的离子交换废水。
因为具有独特的水质，离子交换废水经过一定改造可以作为ODI（拆离电离）再生原水，制备去离子水。
但是废水处理后产生的高浓度[NaCl]废液处理也是必不可少的。
4. 萃取废水萃取废水是电线、光学、电镀等行业产生的含有复杂有机物和离子的水。
作为制备去离子水的原水之一，需要根据水中有机物的种类进行处理。
实验2离子交换法制备去离子水
实验2 离子交换法制备去离子水一、实验目的1．了解离子交换法的原理。
2．掌握离子交换柱的制作方法及去离子水的制备方法。
3．学习电导率仪的使用及水中常见离子的定性鉴定方法。
二、实验原理1．离子原理无论是工农业生产用水、日常生活用水，还是科研实验用水，对水质都有一定的要求。
在天然水或者自来水中含有各种各样的无机和有机杂质，常见的无机杂质有、、、、离子及某些气体。
常见的处理+2Mg +2Ca -23CO -3HCO -Cl 方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法。
本实验中主要介绍离子交换法的原理及应用。
离子交换法中起核心作用的物质就是离子交换树脂，它是一种具有网状结构的有机高分子聚合物，由本体和交换基团两部分组成，其中本体起的是载体作用，而本体上附着的交换基团才是活性成分。
根据活性基团类型的不同，可以把离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
典型的阳离子交换树脂是磺酸盐型交换树脂，其结构为其中H +离子可以电离，进入溶液，并与溶液中阳离子如、、+Na +2Mg 离子等进行交换，故名为阳离子交换树脂。
+2Ca典型的阴离子交换树脂如季铵盐型离子交换树脂，其结构为其中离子可以电离进入溶液，并与溶液中阴离子、离子等进-OH -24SO -CI 行交换，故名为阴离子交换树脂等净化的水分别经过阴离子交换树脂后，杂质离子被离子和离子+H -OH所取代，最后通过中和反应结合生成水，达到净化的目的。
值得指出的是离子交换法只能对水中电解质杂质有较好的净化作用，而对其他类型杂质如有机杂质是无能为力的。
实际生产时，将离子交换树脂装填入容器状管道中，做成离子交换柱（见图3.28），一个阳离子交换柱和一个阴离子交换柱串联在一起使用，称为一级离子交换法水处理装置（图3.29）。
该装置串联的级数越多，去杂质的效果显然越好。
实际上实验室里使用的所谓蒸馏水，有很多就是通过离子交换法制得的。
离子换柱在使用过一段时间后，柱内树脂的离子交换能力会出现下降，解决办法是分别让NaOH 溶液和HCl 溶液流过失效的阳离子和阴离子交换树脂，这一过程叫做离子交换树脂的再生。
去离子水系统原理
水处理—混床离子交换系统离子交换是通过离子交换树脂在电解质溶液中进行的，可去除水中的各种阴、阳离子，是目前制备高纯水工艺流程中不可替代的手段。
当原水通过离子交换柱时，水中的阳离子和水中的阴离子与交换柱中的阳树脂的H+ 离子和阴树脂的OH- 离子进行交换，从而达到脱盐的目的。
阳、阴和混柱的不同组合可使水质达到更高的要求。
混合床离子交换器，简称混床，是将阴阳树脂按一定比例装置填在同一交换器中，运行前将它们混合均匀。
此时被处理水在通过混合离子交换床后，所产生的H+ 和OH- 离子立即生成溶解度很低的水。
混合床串联在反渗透或一级复床除盐系统后面，用于纯水或高纯水的制备。
阳离子交换器内装001 × 7 型强酸性阳离子交换树脂（用30% 盐酸作还原剂），当原水进入H 型阳离子交换树脂的交换器中，使水中的各种阳离子和离子交换树脂上的H+ 发生反应，水中各种阳离子被吸附在离子交换树脂上，而离子交换剂上的H+ 则到了水中，它和水中各种阴离子生成各种酸类。
如HCl 、H2SO4 、H2CO3 、H2SiO3 等，此时阳床出水呈酸性。
阳床出水中HCO3 占阴离子总含量的40-50% ，如不除去将会增大阴床的负荷，影响阴床的工作效率，缩短阴床运行周期，增加制水成本。
当水的PH 值低到 4.3 时，水中的碳酸化合物，基本以游离CO2 的形式存在。
在平衡条件下，CO2 溶解度只有0.6mg/L ，而阳床出水CO2 的溶解度约为10mg/L ，很容易从中析出。
脱碳就是利用这个原理来除CO2 。
由于空气中的CO2 很少，即它的分压很小，约占大气压力的0.03% ，所以当鼓入脱碳器的空气和阳床出水接触时，水中的CO2 便会析出。
因此，二氧化碳脱磷运行时要鼓入空气。
脱碳器内装塑料拉稀环，主要为了增加水与空气的接触面积。
经脱碳，一般可将水中的CO2 降至5mg/L 左右。
阴离子交换器内装201 × 7 型强碱性阴离子交换树（用烧碱作还原剂），经脱碳器出来的酸性水，进入装有OH 型阴离子交换树脂的交换器中，使水中的阴离子与离子交换树脂上的OH 发生反应，水中各种阴离子被吸附在离子交换树脂上，而离子交换剂上的OH+ 则到了水中。
去离子水的制备实验报告
去离子水的制备实验报告实验报告：去离子水的制备摘要：本实验采用了双离子交换法去除水中的离子，制备出高纯度的去离子水。
通过测定得出，制备出的去离子水电导率为 0.05μS/cm，pH 值为 6.8，符合国家标准 GB/T 6682-2008 中去离子水的规定。
本实验成功制备出高纯度的去离子水，为后续实验提供了重要的基础。
实验目的：1、了解去离子水的制备方法和原理；2、掌握去离子水的制备技能；3、分析测定去离子水的纯度。
实验原理：水中的离子可以通过双离子交换法去除。
该方法是通过树脂吸附水中离子后再释放出同等量的离子，去除水中的离子。
具体步骤为：将硬度树脂和阴离子交换树脂混合后，装入固定床反应器中，与其通入离子交换水后，将水中的阳离子和阴离子全部吸附下来，水质变为去离子水。
实验步骤：1、将硬度树脂和阴离子交换树脂分别取 50 g，混合后置于固定床反应器中，用玻璃棒搅拌均匀；2、打开进水阀、出水阀、排泥阀，接好输送管，缓缓通水 30 min；3、关闭排泥阀，继续通水至水流从出水孔出现，然后采水样进行测试；4、测试得到的去离子水的电导率和 pH 值，记录实验数据。
注意事项：1、实验中需要用到去离子水，不可使用普通自来水；2、操作时需佩戴实验室专用手套，防止操作中出现意外；3、废水不得随意排放，需放入特定的收集器中。
实验结果：本实验制备出的去离子水电导率为0.05 μS/cm，pH 值为 6.8，符合国家标准 GB/T 6682-2008 中去离子水的规定。
讨论：本实验采用了双离子交换法制备出去离子水。
通过实验数据可以看出，制备出的去离子水的纯度较高，符合去离子水的标准。
在实验过程中，需要注意用去离子水来进行实验，防止因为自来水中含有杂质导致实验结果失误。
此外，在日常生活中也可以使用去离子水，保证家庭成员的饮用水健康安全。
EDI工作原理
EDI工作原理EDI（Electrodeionization）是一种利用电化学和离子交换技术实现水的去离子化的过程。
它是一种高效、经济、环保的水处理技术，广泛应用于制药、电子、化工、食品饮料等行业。
1. 原理概述EDI技术是将离子交换膜和电化学反应相结合的一种方法。
它利用电场和离子交换膜的特性，将水中的离子分离出来，从而实现水的去离子化。
EDI设备通常由正极板、负极板和离子交换膜组成。
2. 工作过程EDI设备的工作过程可以分为预处理、电化学反应和离子交换三个阶段。
2.1 预处理阶段水经过粗滤、活性炭吸附、软化等预处理，去除悬浮物、有机物、硬度等杂质，以保护EDI设备的正常运行。
2.2 电化学反应阶段水进入EDI设备后，通过外加电压，形成电场。
正极板上的水分子发生氧化反应，产生氢离子和氧气。
负极板上的水分子发生还原反应，产生氢氧根离子。
氢离子和氢氧根离子通过离子交换膜相互迁移，使水中的离子得以分离。
2.3 离子交换阶段离子交换膜起到了关键作用。
它具有选择性透过阳离子或阴离子的能力，将水中的阳离子和阴离子分别收集到不同的腔室中。
通过这种方式，水中的离子被有效地去除，得到高纯度的去离子水。
3. 优点和应用EDI技术相比传统的离子交换和反渗透技术具有以下优点：3.1 高效性EDI设备无需再生剂，不需要停机维护，连续稳定运行，大大提高了工作效率。
3.2 经济性EDI设备的运行成本低，不需要化学品再生，减少了化学品的使用和处理成本。
3.3 环保性EDI技术不需要酸碱再生剂，减少了化学品的使用和废液的排放，对环境友好。
EDI技术广泛应用于以下领域：3.4 制药行业EDI设备可以用于制备注射用水、纯净水等，满足制药行业的高纯水需求。
3.5 电子行业EDI设备可以用于制备电子级水，用于半导体、液晶显示器等电子产品的制造。
3.6 化工行业EDI设备可以用于制备超纯水，满足化工行业的生产需求。
3.7 食品饮料行业EDI设备可以用于制备矿泉水、纯净水等，保证食品饮料的安全和质量。
去离子水的制备方法
去离子水的制备方法《去离子水的制备方法》朋友们，今天咱们来聊聊去离子水是咋制备出来的。
其实啊，去离子水的制备方法有不少。
有一种常见的办法是离子交换法。
简单来说，就是让水通过一些特别的树脂材料。
这些树脂就像小卫士一样，能把水里的离子给抓住。
比如说钙离子、镁离子、钠离子啥的，都能被它们给“扣住”，这样出来的水，离子就少了很多，就变成去离子水啦。
还有一种方法是反渗透法。
这就好比给水流设置了一个超级严格的关卡。
只有特别小的水分子能通过，那些带着离子的大个头就被拦住了。
这个过程就像是一个精细的筛选，把不需要的东西都给挡在外面，留下纯净的水分子，从而得到去离子水。
在实际操作中，制备去离子水可不是一件随随便便的事儿。
得先把设备准备好，保证干净卫生，不能有啥脏东西混进去影响水质。
而且在制备的过程中，还得时刻盯着，看看效果咋样，要是有啥不对劲儿，得赶紧调整。
制备去离子水是个需要细心和耐心的活儿，这样才能得到高质量的去离子水，满足各种需要呢！《去离子水的制备方法》咱今天来讲讲去离子水咋弄出来。
先来说说电渗析法。
这就好像给水里的离子们来了一场“大迁徙”。
通过电场的作用，让离子朝着特定的方向移动，这样就把它们从水里给分离开了，剩下的就是去离子水。
这个办法听起来是不是还挺神奇的？再说说蒸馏法。
就是把水加热变成水蒸气，然后再让水蒸气冷却变成水。
在这个过程中，那些离子就被留在了原来的地方，收集到的冷却后的水就是去离子水啦。
不管用哪种方法制备去离子水，都得注意一些事儿。
比如说设备得定期检查和维护，要不然出了毛病，制出来的水可就不达标了。
还有啊，操作的环境也得干净整洁，不能让灰尘啊、杂质啊跑进去捣乱。
制备去离子水可不简单，但是弄好了用处可大了。
能在好多地方派上用场，像实验室里做实验啊，工厂里生产东西啊，都离不开它。
所以说，把去离子水制备好，那可是很重要的！下面再为您两篇新的文章：《去离子水的制备方法》朋友们，你们知道吗？去离子水在我们生活中的好多地方都能派上用场。
去离子水制备及原理.pptx
[R—N(CH3)3] Cl ＋ OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式为：
2RH+2Cl+2H2O
离子交换树脂可再生
通过简易装置演示 离子交换法制备去离子水实验
离子交换法制备去离子水实验
实验原理
自来水中常见的无机 杂质有Ca2＋、Mg2＋、 Cl- 和SO42-等离子，可 通过离子交换法将水
中的杂质除去制备去 离子水。
表 净化水分类（25℃）
水的类别
三级水 二级水 一级水 理论纯水
电导率 （µS·cm-1）
≤5 ≤1 ≤0.1 ≤0.054
离子交换法中起核心作用的物质就是离子交换树脂， 树脂是一种具有网状结构的有机高分子聚合物，分 为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
典型的阳离子交换树脂是磺酸 盐型交换树脂，
典型的阴离子交换树脂如季铵 盐型离子交换树脂。
采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的
阳、阴离子去除，以MgCl2代表水中无机盐类， 水质除盐的基本化学反应表达为：
阳离子交换树脂：
2R—SO3H＋Mg2＋ 阴离子交换树脂：
2(R—SO3)2Mg＋2H＋
[R—N(CH3)3] OH＋ Cl-
去离子水原理
去离子水原理：去离子水：就是将水通过阳离子交换树脂（常用的为苯乙烯型强酸性阳离子交换树脂），则水中的阳离子被树脂所吸收，树脂上的阳离子H+被置换到水中，并和水中的阳离子组成相应的无机酸；含此种无机酸的水再通过阴离子交换树脂（常用的为苯乙烯型强碱性阴离子）OH-被置换到水中，并和水中的H+结合成水，此即去离子水。
去离子水在现代工业中有着非常广泛的用途，使用去离子水，是我国很多行业提高产品质量的，赶超世界先进水平的重要手段之一。
由于去离子水中的离子数可以被人为的控制，从而，使它的电阻率、溶解度、腐蚀性、病毒细菌等物理、化学及病理等指标均得到良好的控制。
在工业生产及实验室的实验中，如果涉及到使用水的工艺都被使用了去离子水，那么，许多参数会更接近设计或理想数据，产品质量将变得易于控制。
去离子水是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺，阴、阳离子交换树脂按不同比例进行搭配可组成离子交换阳床系统，离子交换阴床系统及离子交换混床（复床）系统，而混床（复床）系统又通常是用在反渗透等水处理工艺之后用来制取超纯水，高纯水的终端工艺，他是目前用来制备超纯水、高纯水不可替代的手段之一。
其出水电导率可低于1uS/cm以下，出水电阻率达到1MΩ.cm以上，根据不同的水质及使用要求，出水电阻率可控制在1~18MΩ.cm 之间。
被广泛应用在电子、电力超纯水，化工，电镀超纯水，锅炉补给水及医药用超纯水等工业超纯水，高纯水的制备上。
采用阴床，阳床，混床去离子超纯水处理设备采用反渗透主机加两级混床去离子超纯水处理设备离子交换树脂的工作原理采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除，以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类，水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：1、阳离子交换树脂：R—H+Na+ R—Na+H+2、阴离子交换树脂：R—OH+Cl- R—Cl+OH-阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O由此可看出，水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。
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• 离子交换装置是一种圆柱形交换柱，树脂
放入圆柱中，水从圆柱上部进入，通过树 脂进行离子交换，然后从下部流出。在制 备去离子水的离子交换装置中，有复床式 和混合床两种。复床式是阳离子交换树脂 和阴离子交换树脂分别装在两个圆柱筒内。
• 离子交换树脂的再生 • 离子交换树脂使用一段时间后，阴阳离子
树脂大部分转变成盐型的离子交换树脂， 他的置换能力大大降低，这时需要对离子 交换树脂进行再生处理。再生时阴离子交 换树脂可用5％～10％的氢氧化钠溶液处 换树脂可用5％～10％的氢氧化钠溶液处 理，阳离子交换树脂可用4 理，阳离子交换树脂可用4～6％的盐酸溶 液处理。处理好的树脂需要大量的水冲洗， 然后才可以正常使用。
子交换树脂。它们的区别是按树脂母体中 含酸性基或是碱性基来决定。具有酸性基 的离子交换树脂，因为他能够吸附溶液中 的各种阳离子（如Na 的各种阳离子（如Na+，K+，Mg2+，Ca2+等） 而析出阳离子氢离子（H 而析出阳离子氢离子（H+），所以叫阳离 子交换树脂。具有碱性基的离子交换树脂， 因为它能吸附溶液中的各种阴离子（如Cl 因为它能吸附溶液中的各种阴离子（如Cl-， SO42-，CO32-等）而析出阴离子氢氧根离子 （OH-），所以叫阴离子交换树脂。
谢 谢
离子交换→紫外光杀菌→微孔过滤膜→ 离子交换→紫外光杀菌→微孔过滤膜→去 离子水
• 粗过滤是由细砂石组成的过滤池，水通过
它后，把水中的较大颗粒的泥沙和污染物 过滤掉。 • 活性炭过滤器用以除去水中残余的有机物 和部分微生物。
• 电渗析就是将水通过带有正负电极和阴阳离子交 • • •
换膜的电渗析器，使水中含有的正负离子被置换 出来，从而使流出来的水的离子浓度大大降低， 达到提高水的纯度的目的。 离子交换是将水通过离子交换树脂，使水中的阴 阳离子分别被树脂吸附，去除水中的无机离子。 紫外光杀菌是通过紫外光照射使水中细菌不能存 活繁殖。 微孔过滤器是将水通过微孔过滤膜把0.5um以上 微孔过滤器是将水通过微孔过滤膜把0.5um以上 的各种颗粒通的水无论是地表水（如湖水、河水）
还是地下水都含有许多悬浮微生物和杂质 离子，如Na 离子，如Na+，K+，Mg2+，Ca2+等阳离子以 及Cl-，SO42-，CO32-等阴离子。
• 去离子水的制备流程如下所示： • 普通水→粗过滤→活性炭过滤→电渗析→ 普通水→粗过滤→活性炭过滤→电渗析→
• 离子交换树脂是高分子聚合物，它是
一种不溶的、呈颗粒状的固体。颜色 有白色、黄色、褐色等等。如果把离 子交换树脂放入含有各种离子的水溶 液中，由于离子交换树脂能吸附溶液 中的离子，并把自己的离子析出而进 入溶液中，即能进行离子交换反应， 因而被称之为离子交换树脂。
• 离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离