水的化学除盐
电厂化学技术问答题库
化学问答题库1、什么是水的化学除盐处理?答：用H型阳离子交换剂与水中的各种阳离子进行交换而放出H—；而用OH型阴离子交换剂与水中的各种阴离子进行交换而放出OH—。
这样，当水经过这些阴、阳离子交换剂的交换处理后，就会把水中的各种盐类基本除尽。
这种方法,就称为水的化学除盐处理.2、保证锅炉给水水质的方法有哪些?答：（1）减少热力系统的水、汽损失,降低补给水量。
(2)采用合理的和先进的水处理工艺,制备优良的锅炉补给水。
(3）防止凝汽器泄漏，避免凝结水污染。
（4)对给水和凝结水系统采取有效的防腐措施,减少热力系统的腐蚀。
（5)作好停备用保护工作，减轻热力系统的腐蚀.3、给水溶解氧不合格的原因有哪些？答：（1）除氧器运行参数（温度、压力）不正常.(2）除氧器入口溶解氧过高。
（3）除氧器装置内部有缺陷。
（4）负荷变动较大,补水量增加。
（5）排汽门开度不合适.6）除氧器运行不正常、除氧器排汽门开度不够。
7）给水泵入口不严。
8）取样管不严漏入空气。
9)给水加联胺不足。
10）分析药品失效或仪表不准。
4、离子交换器再生过程时,反洗有哪些作用？答:1)除去运行时聚集的污物和悬浮物2）排除空气3)使向下逆流时压紧的离子交换剂松动4）用来将阴阳树脂分层5、离子交换器周期制水量明显降低的可能原因有哪些？为什么?1）离子交换树脂破碎,或者流失，树脂层高度不够；2）离子交换树脂受到了严重污染，工作交换容量大大降低；3)离子交换树脂再生度不够;4）再生时发生偏流；5）离子交换树脂发生了乱层现象；6)离子交换树脂结板结块；7）原水水质发生了较大的变化。
6、锅炉启动前，化学人员应做哪些准备工作？答:1）锅炉点火前应化验给水、炉水是否合格,均合格方可通知锅炉点火2)加药设备及其系统应处于良好的备用状态，药箱应有足够药量3）所有取样器应处于备用状态，所有阀门开关灵活4）排污门应灵活好使5）化验药品应齐全，仪器应完整.7、氢站电解槽电压过高的原因答：1）槽内电解液脏致使电解小室进气孔和出气孔堵塞,小室电阻增加2）槽温控制较低3）碱液浓度过高或过低4）碱液循环量过低5）添加剂量不足8、降低酸碱耗的主要措施有哪些？答：1）保证进水水质2)保证再生质量，延长周期制水量3)保证再生液质量、纯度、严格控制再生方式操作4）保证设备运行安全、可靠、正常9、离子交换器进行大反洗应注意哪些事项？答:1）大反洗时，人必须在现场监护2）大反洗时，流量由小到大,要除去空气3）大反洗前进行小反洗4)大反洗尽量达到最高高度，反洗彻底10、锅炉给水水质调节的方法都有哪些？请分别加以说明答:锅炉给水水质调节的方法有：1）全挥发性处理。
电厂题库(化水)
热电公司专业题库化水专业问答题1.什么是水的化学除盐处理？答：用H型阳离子交换剂与水中的各种阳离子进行交换而放出H-；而用OH型阴离子交换剂与水中的各种阴离子进行交换而放出OH-。
这样，当水经过这些阴、阳离子交换剂的交换处理后，就会把水中的各种盐类基本除尽。
这种方法，就称为水的化学除盐处理.2.离子交换器再生过程时,反洗有哪些作用？答：1）除去运行时聚集的污物和悬浮物2）排除空气3)使向下逆流时压紧的离子交换剂松动4）用来将树脂分层3.什么情况下应加强锅炉的排污？答：1）锅炉刚启动，未投入正常运行前；2）炉水浑浊或质量超标；3）蒸汽质量恶化;4)给水水质超标。
4.降低酸碱耗的主要措施有哪些？答:1）保证进水水质2）保证再生质量,延长周期制水量3）保证再生液质量、纯度、严格控制再生方式操作4）保证设备运行安全、可靠、正常5.离子交换器进行大反洗应注意哪些事项?答:1）大反洗时，人必须在现场监护；2）大反洗时，流量由小到大，要除去空气；3）大反洗前进行小反洗；4）大反洗尽量达到最高高度,反洗彻底。
6.炉水中进行磷酸盐处理时应注意哪些问题？答：磷酸盐处理有防垢的一面,但也增加了炉水的含盐量，从而也会影响蒸汽质量，甚至促进金属腐蚀等,所以在采用磷酸盐处理时必须注意以下几点：1）给水硬度不大于5.0umol/L，否则,在炉水中会生成大量水渣，增加了炉水悬浮固形物，严重时会影响蒸汽质量。
2）炉水中应严格控制规定的过剩磷酸根量范围，否则磷酸根含量过高、过低对锅炉运行均不利。
3）加药速度不允许太快，而且要求均匀，以免炉水含盐量急骤增加，影响蒸汽质量.4）必须正确地进行排污，以排除生成的水渣，否则，生成的水渣会附着在受热面上或堵塞管道。
5)对已经结垢的锅炉需要先除垢，然后才能进行磷酸盐处理. 6）药品入库前应进行质量检查，并保证药品符合质量要求，否则，误用不合格产品会造成不堪设想的事故.7.蒸汽含硅量、含盐量不合格的原因有哪些？答：1）炉水、给水质量不合格2）锅炉负荷、汽压、水位变化急剧3)减温水水质劣化4）锅炉加药控制不合理5）汽、水分离器各元件缺陷8.怎样正确进行水汽取样？答：1）取样点的设计、安装是合理的。
电厂化学(水处理及汽、水、油品质监督)
3·碱度和酸度 I)碱度： 水的碱度是指水中含有能接受氢离子的物质的量。天然水中碱度主要由重碳酸根所组成。 酚酞碱度：当用酚酞作指示剂时，终点pH为8·1~8·3，水中的氢氧根中和成水、碳酸根中和成重碳酸根。 甲基橙碱度：当用甲基橙作指示剂时，终点pH为4·3一4·5，水中氢氧根中和成水、碳酸根和重碳酸根中和成碳酸。 通过酚酞碱度和甲基橙碱度可算出水中氢氧根、碳酸根和重碳酸根的含量。 2)酸度： 水的酸度是指水中含有能接受氢氧根离子的物质的量。可能形成酸度的物质有强酸、强酸弱碱盐、酸式盐和弱酸。
炉内加药系统
*
本公司采用的是自动加药成套装置，联氨、磷酸盐集中控制，控制盘在MCC间。
磷酸盐箱
联氨箱
*
影响蒸汽品质的因素及控制方法
蒸汽携带杂质有两种情况：
机械携带：饱和蒸汽带水造成； 选择性携带：饱和蒸汽能够溶解某些物质，而且有一定的选择性
影响机械携带的因素：
与锅炉结构有关，还与锅炉运行工况：压力、负荷、水位及炉水含盐量有直接关系，同一台机组，水位对蒸汽品质的影响最为明显。
1、酸碱性：
2、选择性：
四、离子交换树脂除盐的原理
*
阴床：
离子交换反应：阳床： 离子交换反应是一种可逆反应：
制水时反应方向从左到右，再生是，反应方向是从右向左
*
化学水处理流程
*
阳床
阳床
阳床
清水池
阳床
中间水箱
除盐水箱
*
五、离子交换除盐的工艺流程
*
*
六、逆流再生工艺过程中的离子排代过程
联氨除氧的基本条件：
*
01
必需有足够的剩余量，即要达到一定的过剩浓度；
02
必需维持一定的PH值，9至11最佳；
化水题库
水处理专业一.填空题1、为了防止离子交换树脂的流失，一般在混床的出口管路上加装树脂捕捉器，以防止树脂进入除盐水箱和热力系统。
2、混床树脂刚再生好体积膨胀；树脂失效时体积缩小。
3、反渗透装置可除去水中HCO3、SO4、Cl等阴离子和Ca、Mg、K、Na等阳离子。
4、离子交换器再生时，若再生液的浓度过大，则由于压缩作用，再生效率降低。
5、001×7型树脂的全名称是强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，树脂交联度值为7％。
6、水的碱度表示水中OH-和其他 CO32-弱酸阴离子HCO3的总浓度。
7、混合床离子交换器反洗分层的好坏与反洗分层时的水的流速有关，同时也与树脂的失效程度有关。
8、本厂混床中规定阳树脂装载高度500mm；阴树脂装载高度1000mm。
9、混床反洗后，树脂分为两层，上层为阴树脂，下层为阳树脂。
10、离子交换器长期备用时，离子交换树脂应呈失效状态、这样可以避免离子交换树脂在水中出现胶溶现象。
11、离子交换器反洗的目的是松动交换剂层；清除交换剂上层的悬浮物；排除碎树脂和树脂层中的气泡。
12、离子交换器正洗的目的，是把充满在交换剂颗粒孔隙中的再生液和再生产物冲洗干净。
13、在混合床离子交换器运行过程中，主要监督电导率、含硅量和钠离子含量等出水水质指标。
14、新树脂在使用前最好进行预处理，树脂经预处理后，有三大好处：树脂稳定性提高，起到活化树脂的作用和提高了树脂的工作交换容量。
15、离子交换树脂长期使用后，颜色变深，工作交换容量降低，其原因是铁、铝及其氧化物和有机物的污染所致。
一般可用HCI溶液和NaOH溶液进行处理。
16、离子交换树脂的交联度越大，树脂的视密度越大，含水率越小，机械强度越大，再生效率越低。
17、对离子交换器进行反洗操作时，必须注意以下两个方面：反洗水质应澄清纯净，反洗强度应适当。
18、反渗透装置正常出力为 66－75 m3/h，一段膜元件有48根。
19、反渗透装置二段进水为一段浓水出水，20、本厂有两个容量为2000 m3除盐水箱，21、阴床出水导电度10µS/cm，混床出水电导率0.2µS/cm。
除盐水处理题库全解
除盐水系统复习试题一、填空题1、误差是指测定值与真实值之间的差值。
2、分析误差一般可分为系统误差、偶然误差和过失误差等。
3、在进行化学水取样时，必须用所取水样将取样瓶冲洗干净，以保证样品的准确性。
4、在滴定过程中，指示剂发生颜色变化的转变点叫滴定终点。
5、通过比较溶液颜色的深浅测定有色物质浓度的分析方法称比色分析法。
6、缓冲溶液具有调节溶液酸碱度的能力。
7、水的碱度一般可分为酚酞碱度和甲基橙碱度（也称全碱度）两种。
8、氯离子测定实验中，如果水混浊，一般应该事先过滤。
9、常用的除碳器有鼓风式除碳器和真空式除碳器两种。
10、在化学水处理系统中，活性碳吸附器的作用是吸附水中有机物。
11、发现电动机有进水、受潮现象时，应及时通知电气人员测量绝缘电阻。
12、电动机正常运行中声音是均匀的并且无杂音。
13、电动机运行中主要监视检查的项目有电流、温度、声音、振动、气味和轴承工作的情况。
14、离子交换树脂按孔型可分为凝胶型和大孔型两大类。
15、湿视密度可用来计算交换器中装载的湿树脂的重量。
16、运行制水和再生是离子交换水处理的两个主要阶段。
17、浮动床运行一个周期的过程为制水→落床→进再生液→置换→下向流清洗→成床→制水。
≤20ug/L ,DD≤0.2us/cm。
18、我司除盐水处理能力是290t/h，出水水质：SiO219、除盐水箱的容积是2×1500M3。
阴床出水SiO≤10us/cm。
220、在进行化学水取样时，必须用待测水样将取样瓶冲洗干净，以保证样品的准确性。
21、强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂型号为001×7。
22、我司除盐水系统过滤器至阴床设备采用单元制，高效过滤器和混床采用母管制。
23、运行和再生监督以在线监督为主同时辅以人工监督。
24、水的化学除盐处理过程中，最常用的离子交换树脂是____________，____________ ，____________和____________等四种。
第二章锅炉补给水的化学除盐案例
火电厂水处理和水分析人员 资格考核委员会
第二章 锅炉补给水的化学除盐 第一节 离子交换基本理论
一．离子交换原理:通过离子交换树脂上的活性 集团和水中的阴阳离子发生交换反应,从而达 到去除水中阴阳离子的目的. 二．离子交换树脂的化学性能 1.交换反应的可逆性:它是离子交换树脂可以反 复使用的重要性质 2.酸、碱性和中性盐分解能力 3.中和反应和水解反应
运行中会遇到阳床出水正常，阴床出水有硬 度，一般可能有以下几方面的原因： ①有机物污染使阴床出水有硬度 ②阴树脂中混有阳树脂 ③中间水箱为混凝土内部涂环氧树脂防腐层的， 如果防腐层脱落，由于阳床出水显微酸性对 混凝土造成腐蚀也会使阴床出水有硬度。
5.再生剂比耗：表示单位体积树脂所用再生剂的 量（mol/m3）和该树脂的工作交换容量 （mol/m3）的比值，它反映了树脂的再生性 能，是离子交换器运行经济性的一项重要指 标。
强酸性阳树脂最高使用温度：100~120℃，阴 树脂ROH（Ⅱ型）为40 ℃、 ROH（ Ⅰ型） 为60 ℃ ，RCl为80 ℃。 弱碱性阴树脂：聚苯乙烯类为100℃，丙烯酰 胺类为60 ℃。
树脂的耐热稳定性顺序为：弱酸性＞强酸性 ＞弱碱性＞ Ⅰ型强碱性＞ Ⅱ型强碱性。 在凝结水精处理中要注意凝结水的温度不要 超过40 ℃，否则对强碱性阴树脂威胁较大。
再生树脂用的盐酸必须是合成盐酸，不能用 副酸，判断最直接简便的方法就是用密度计 测定密度，ρ合成盐酸＞ ρ副酸。 阳床运行时出水的电导率比进水高，原因是 H+是所有离子中导电能力最大的，阳床出水 的PH值相对是稳定的，一般在3.0~3.5之间， 所以阳床出水可通过监测PH值来判断出水水 质。
离子交换除盐课件
4-4离子交换设备
• 阴（阳）离子交换床主体 结构图：
• • • • • • • • 1）进水装置（布水器） 均匀分布进水，收集反洗水。 2）中排装置 均匀排出再生液，防止树脂 乱层，流失。 3）出水装置 均匀收集处理好的水，均匀 分布反洗水。 4）压脂层 截留水中的悬浮物质，防止 树脂在逆流再生过程中乱层。
• •
• • • •
4.3影响再生效果的因素
• 1 再生剂 • 2 再生方式 • 3 再生剂的用量
再生剂用量不足,树脂的再生度低,交换容量小,制水周期缩短,自 耗水量增大.再生剂用量越多,树脂的再生程度越高,再生交换容 量越接近于全交换容量.但当再生剂的比耗增大到约4 倍理论量 后,再生程度不会再有明显提高.再生剂的利用率越来越低.所以 采用过高的的再生剂的比耗是不经济的.
再生剂的单耗.是指恢复交换剂1摩尔的交换容量,所消耗 再生剂的克数.用食盐再生时称为盐耗,用盐酸再生称 为酸耗. 符号W. W= G/(Cj-Cc)V g/moL G-再生一次所用纯再生剂的质量 Cj-进水离子浓度 Cc-出水离子浓度 比耗.是指恢复树脂1摩尔的交换容量,实际用纯再生剂的 量与理论量之比.也即再生剂用量为树脂工作交换容量 理论量的倍数.符号R R = W/M M-再生剂的摩尔质量g/moL 再生剂的比耗总是大于1.
4-2. 离子交换器的再生步骤
• • • • • • • • • 无顶压逆流再生操作 1小反洗 大反洗(一般连续运行10-20周期进行一次) 清除树脂上层沉积的悬浮物,破碎树脂颗粒.反洗排出水中不应含有效树脂颗 粒,反洗至水质澄清为止. 2.放水 让树脂借助重力自然沉降,使树脂表面平坦. 3.进再生液 用较高浓度的再生剂对失效树脂进行还原.(大反洗周期再生剂用量加倍) 要求控制进口、出口阀门流量平衡,不允许排出液流量大于进再生液的流量. 以免再生液发生偏流.严格控制进再生液的百分浓度.采用现场取样打比重,或 在线浓度计进行分析.控制进再生液时间不能低于30分钟.(不包括小型钠离 子自动交换器) 4.置换(逆洗) 停止进再生液,但保持进水流量不便,继续进水15-30分钟.让交换器内再生液 继续进行交换反应, 5.小正洗 冲洗树脂上层残留再生液 6.大正洗 加大进水与排水流量,将残余的再生液和反应产物排出交换器. 正洗至出水硬度合格.(钠型树脂硬度小于0.03毫摩尔⁄ 每升.氢型树脂不含 硬度)
水的离子交换除盐(共68张PPT)
阳离子交换树脂层高度为2米，交换器出水平均酸度为1.5mmol/L，交换器出力为50t/h ，交换器运行20小时后失效，求该交换器中交换挤的工作交换容量是多少？
为便于树脂粒度的粒度比较，采用了有致粒径和均匀系数两项指标。有 效粒径是指颗粒总量的10%通过而90%保存的筛孔径；均匀系数是指通过 60%球粒的筛孔孔径与通过10%球粒的筛孔孔径的比值。均匀系数反映树 脂粒度的分布情况，其值愈大表示粒度分布愈均匀。
(2)密度
• 湿真密度＝湿树脂质量/颗粒本身总体积
4、计算离子交换器中装载树脂所需湿树脂的重量时，要使用〔
。
〕密度。
〔A〕干真； 〔B〕湿真； 〔C〕湿视； 〔D〕真实
4.2 一级复床除盐
4.2.1 一级复床除盐原理 4.2.2 阳离子交换 4.2.3 阴离子交换
4.2 一级复床除盐
一级化学除盐系统由阳离子交换器、除碳器和阴离子交换器所 组成，其组合方式分为单元制和母管制。
(CJ-CC)V VR
对于阳离子交换树脂的工作交换容量:
(JD进+SD出)V
QG=
VR
Eg. 某电厂原水分析结果如下：Ca2+=30mg/L，Mg2+=6 mg/L，Na+=23 mg/L ，Fe2+=27.9 mg/L，HCO-3=122 mg/L，Cl-=35.5 mg/L，SO42--=24 mg/L ，HSiO-3=38.5 mg/L。〔提示：原子量Ca=40，Mg=24，Na=23，Fe=55.8， H=1，C=12，O=16，Cl-=35.5，S=32，Si=28)
水中溶解物质去除与处理方法
上大量采用的是粒状活性炭。 • 活性炭主要成分除碳外，还含有少量的氧、氢、
硫等元素，以及水分、灰分。
• 活性炭的吸附中心点 • 具有良好的吸附性能和稳定化学性质，可以耐
强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用， 不易破碎。
• 再生：即交换反应的逆过程。使具有较高 浓度的再生液流过树脂，将先前吸附的离 子置换出来，从而使树脂的交换能力得到 恢复。再生液的浓度对树脂的再生程度有 较大影响。
• 清洗：洗涤残留的再生液和再生时可能出 现的反应产物 。
三、 吸附法
1、吸附的基本理论
• 吸附是指利用多孔性固体物质吸附废水中某种 或几种污染物，以回收或去除某些污染物，使 废水得到净化的方法。
• 具有吸附能力的多孔性固体物质称为吸附剂。 而废水中被吸附的物质称为吸附质。
• 吸附是一种界面现象，发生在两个相的界面上。 • 根据吸附剂与吸附质之间作用力不同，可分为
物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。
1）物理吸附的特点
• 吸附剂和吸附质之间通过分子间力作用所发生 的吸附为物理吸附，没有选择性。
3、吸附剂
工业吸附剂必须满足下列要求: （a）吸附能力强； （b）吸附选择性好； （c）吸附平衡浓度低； （d）容易再生和再利用； （e）机械强度好； （f）化学性质稳定； （g）来源广； （h）价格低。
一般工业吸附剂 难于同时满足这 八个方面的要求， 应根据不同的场
合选用.
（1）活性炭
• 活性炭是一种非极性吸附剂。 • 是由含炭为主的物质为原料，经高 指吸附质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表 面的带电点上，并置换出原先固定在这些带电点上 的其他离子。
【3】第二章 水的物理化学处理方法(3)
除盐
H＋型阳离子交换柱 OH－型阳离子交换柱
6、离子交换法在处理工业废水中的应用
离子交换法近年来被广泛地应用于回收工业废 水中的有用物质和去除有毒物质。
【1】处理含铬废水 含铬废水是一种常见的废水，主要含有以 CrO42-和 Cr2O72-形态存在的六价铬以及少量的以Cr3+形态存在的 三价铬。经预处理后，可用阳树脂去除三价铬离子和其 他阳离子，用阴树脂去除六价铬离子，并可回收铬酸， 实现废水在生产中的循环使用。
再生剂的选择
• 强酸性阳离子交换树脂可用HCl或H2SO4等强酸及
NaCl、Na2SO4等再生。
• 弱酸性阳离子树脂可以用HCl、H2SO4等再生。
• 强碱性阴离子交换树脂可用NaOH等类强碱及NaCl
再生，
• 弱碱性阴离子树脂可以用NaOH、Na2CO3、
NaHCO3等再生。
5、离子交换法在给水处理中的应用
环 境 工 程 学
第二章 水的物理化学处理方法
水中的杂质：ห้องสมุดไป่ตู้
粗大颗粒物质：格栅、筛网、沉砂 按颗粒的大小 悬浮物质和胶体物质：沉淀、混凝 溶解性物质
第二章 水的物理化学处理方法
第三节 水中溶解物质的去除
一、水的软化和除盐
二、离子交换法
三、吸附法
四、膜分离技术
第三节 水中溶解物质的去除
天然水体 阳离子 阴离子 溶解气体 Ca2+、Mg2+、Na+、K+ CO32-、HCO3- 、SO42-、ClO2、CO2
3、水质对树脂交换能力的影响
1）悬浮物和油脂
• 废水中的悬浮物会堵塞树脂孔隙，油脂会包住树 脂颗粒，都会使交换能力下降。因此当这些物质 含量较多时，应进行预处理。预处理的方法有过 滤、吸附等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.5 连续电去离子 EDI(Electrodeionization)是一种不耗酸, ( )是一种不耗酸, 碱而制取纯水的新技术,又称" 碱而制取纯水的新技术,又称"填充床电渗 析".它是将传统的电渗析技术和离子交换 技术有机地结合起来, 技术有机地结合起来,既克服了电渗析不能 深度除盐的缺点, 深度除盐的缺点,又弥补了离子交换不能连 续制水,需要用酸碱再生等不足. 续制水,需要用酸碱再生等不足.EDI适用于 适用于 处理反渗透出水等低含盐量水, 处理反渗透出水等低含盐量水,其产水水质 满足锅炉用水对电导率,硬度和硅等要求. 满足锅炉用水对电导率,硬度和硅等要求.
1.5离子交换树脂的离子交换容量 离子交换树脂的离子交换容量
交换容量是表示离子交换树脂交换能力大 小的一项性能指标.离子交换树脂进行离 子交换反应的性能,表现在它的"离子交 换容量",即每克干树脂或每毫升湿树脂 所能交换的离子的毫克当量数 ;它又有 "总交换容量","工作交换容量"和 "再生交换容量"等三种表示方式.通常 所说的离子交换剂的交换容量是指离子交 换剂所能提供交换离子的总量,又称为总 交换容量,它只和离子交换剂本身的性质 有关.
离子交换树脂的命名方式: 离子交换产品的型号以三位阿拉伯数字组成, 第一位数字代表产品的分类,第二位数字代表骨架 的差异,第三位数字为顺序号用以区别基因,交联 剂等的差异.第一,第二位数字的意义 树脂型号中的一,二位数字的意义
代号 0 1 2 3 4 5 6
分类名称
强酸性
弱酸性
强碱性
弱碱性
螯合性
阴离子交换树脂
1.2离子交换树脂基础介绍
离子交换树脂的全名称由分类名称,骨架(或基因)名称, 基本名称组成.孔隙结构分凝胶型和大孔型两种,凡具有 物理孔结构的称大孔型树脂,在全名称前加"大孔".分 类属酸性的应在名称前加"阳",分类属碱性的,在名称 前加"阴".如:大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂. 离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系 树脂和丙烯酸系树脂.树脂中化学活性基团的种类决定了 树脂的主要性质和类别.首先区分为阳离子树脂和阴离子 树脂两大类,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行 离子交换.阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,阴离 子树脂又分为强碱性和弱碱性两类 (或再分出中强酸和中 强碱性类).
EDI除盐机理 EDI除盐机理
一种说法是利用离子交换原理除去水中离子, 一种说法是利用离子交换原理除去水中离子,利用 水在直流电能的作用下分解产生H+ OHH+和 水在直流电能的作用下分解产生H+和OH-去再 生混合离子交换树脂,从而实现在通电状态下, 生混合离子交换树脂,从而实现在通电状态下, 连续制水,再生; 连续制水,再生; 一种理论是在电场作用下,纯水里离子在树脂相的 一种理论是在电场作用下, 迁移速率要比水中高2 个数量级, 迁移速率要比水中高2～3个数量级,阴,阳离 子会与树脂颗粒不断发生交换过程而构成" 子会与树脂颗粒不断发生交换过程而构成"离 子迁移通道" 即阴, 子迁移通道",即阴,阳离子主要通过树脂相 迁移至阳膜和阴膜而进入浓水室. 迁移至阳膜和阴膜而进入浓水室.
1.3交换反应的可逆性及失效树脂的再生
树脂使用一段时间后受到污染导致吸附 能力下降,需要再生以恢复其吸附能力 .
1.4离子交换树脂的吸附选择性
离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力,对它 们的吸附有选择性.各种离子受树脂交换吸附作用的强弱 程度有一般的规律,但不同的树脂可能略有差异.主要规 律如下: (1) 对阳离子的吸附 强酸性阳离子交换树脂高价离子通常被优先吸附,而 低价离子的吸附较弱.在同价的同类离子中,直径较大的 离子的被吸附较强.一些阳离子被吸附的顺序如下: Fe3+ > Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+ (2) 对阴离子的吸附 强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为: SO42-> NO3- > Cl- > OH- > HCO3- >HSIO3
2.3 混合离子交换器
是将阴,阳离子交换树脂按一定比例混合放置在一 个交换器内,运行时将两种树脂混合均匀,失效再生时 又依靠其密度差进行分离再生的交换器.其分为体内再 生混床和体外再生混床两种. 体内再生混床运行及再生五个步骤: 反洗分层,进再生液,置换,正洗,混合,正洗,运行 特点:由于将两种树脂混合进行离子交换,其出 水水质好,pH呈中性,但是需要控制好反洗分层和混脂 这两步,才能使出水水质得到保证.
阴极化学反应
_
2H2O +2e- = 2OH- +H2 生成氢气 pH值高 易产生结垢 水从阴极得到电子
Cathode
阳极化学反应
+
2H2O = 4H+ +O2 +4e2Cl- = Cl2 +2e 生成氧气 生成氯气 pH值低 阳极从水中得到电子
Anode
浓水电导率 主要用来控制E-CELL模块的"电阻" 典型范围在 150 - 600 uS/cm 加盐水 在浓水回路中加入高品质的盐水 盐水加入点在浓水排放以后以减少加盐量 盐加入量很小
E-CellTM 操作
影响E-Cell性能的四个参数: 性能的四个参数: 影响 性能的四个参数 1. 进水水质 2. 电流 3. 压力 4. 流量
E-CellTM Operation
1) 进水水质 CO2 会造成进水水质差 TEA < 25 ppm 以 CaCO3 计 (<16 for Pharm) 硬度超过 1.0 ppm 会导致结垢 超出允许的最大回收率会造成结垢 硅含量超过 500 ppb 也会引起结垢
EDI产品的应用
EDI装置通常用于处理反渗透出水,用于制备超 纯水.EDI对进水含盐量,弱电解质含量要求比较 严格,主要是因为EDI对弱电解质的脱除能力受限 于这些物质在水中电离度的大小.EDI要求进水硬 度小于1.0mg/L(CaCO3),当原水硬度不能满足该要 求时,可以使用钠离子软化器等工艺去除硬度. 为满足上述条件,EDI前处理通常为二级反渗透 +除碳器 或在二级反渗透 前加碱处理. (单级反渗透出水硬度,CO2 ,SiO2含量高难以满 足EDI进水要求.)
2) 电流
每个模块的平均电流必须足够负担进水中的离子含量 1.5-2.0 Amp/stack 的电流对绝大多数进水已经足够
化学规程中的数据
硬度 进 水 二氧化硅 电导率 TOC 出 水 浓 水 二氧化硅 电阻率 电导率 单个模块电流 SiO2 --DD YD SiO2 DD μmol /L μg/L μs/cm mg/L μg/L MΩMΩ-CM μs/cm V A <1.0 (以CaCO3计) ≤500 <65 <0.5 ≤20 >10 150150-500 <600 <4.5
1,总交换容量,表示每单位数量(重量或体积)树脂能进 行离子交换反应的化学基团的总量. 2,工作交换容量,表示树脂在某一定条件下的离子 交换能力,它与树脂种类和总交换容量,以及具体工作条 件如溶液的组成,流速,温度等因素有关. 3,再生交换容量,表示在一定的再生剂量条件下所 取得的再生树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再 生复原的程度. 通常,再生交换容量为总交换容量的50～90%(一般 控制70～80%),而工作交换容量为再生交换容量的30～ 90%(对再生树脂而言),后一比率亦称为树脂的利用率.
EDI 工艺过程回顾 离子交换从水中除去污染离子. 污染离子以及 H+ 和 OH- 在电场作用下通 过树脂和离子交换膜迁移到浓水室. 离子集中到浓水室. 如果超过设计极限,会发生结垢现象. 极水 (E) 含有氢气和氯气,因此需排弃. 主要的能量最终转化为热量,所以要注意 最小流量.
出水口
浓水出口
极水排放口
流动方向: 流动方向: 1)淡水从模块下方进入 2)浓水从模块下方进入 3)产水从模块上方导出 4)循环浓水从模块上方导出 5)极水从模块上方排出
浓水进口
进水口
流体接地
控制原理
运行状态 E-Cell 系统启动: 确认淡水进水5秒钟 启动浓水循环泵和加盐泵 确认浓水循环泵运行 确认进水流量,浓水流量,浓水排放流量和 极水排放流量 5 秒钟 启动整流器 确认整流器工作
两性
氧化还原性
骨架名称
苯乙烯系
丙烯酸系
醋酸系
环氧系
乙烯吡啶系
脲醛系
氯乙烯系
大孔树脂在型号前加"D",凝胶型树脂的交联度 值可在型号后用"×"号连接阿拉伯数字表示.如 D001×7,表示大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换 树脂,其交联度为7. 树脂的交联度,即树脂基体聚合时所用二乙烯苯 的百分数,对树脂的性质有很大影响.通常,交 联度高的树脂聚合得比较而交联度低的树脂孔隙较大,脱色能力较强,反 应速度较快,但在工作时的膨胀性较大,机械强 度稍低,比较脆而易碎.工业应用的离子树脂的 交联度一般不低于4%;单纯用于吸附无机离子的 树脂,其交联度可较高.
2.2
逆流再生离子交换器
也叫对流再生离子交换器.运行水流动方向与树脂 再生时再生液方向相反.分无顶压再生和无顶压再生. 顶压再生可以大大避免发生树脂乱层的情况,主要有 水顶压和空气顶压,其 运行及再生步骤为: 小反洗,放水,顶压,进再生液,置换,小正洗,正洗, 大反洗,运行. 无顶压再生操作步骤: 小反洗,放水,进再生液,置换,小正洗,正洗,运行, 大反洗. 特点:树脂再生度高,运行出水水质好.但是需要控 制再生液及置换流速,避免发生乱层.
GE的膜堆在淡水室中填充了阴,阳离子交 换脂,并在浓水室中设置了浓水循环系统,一 方面可通过增加浓水室的电导率以减小浓水室 电阻,另一方面浓水室保持较高的流速增强混 合效果以减少结垢的可能,浓水中的离子通过 从循环回路排出一部分以达到盐量平衡. Ionpure公司的膜堆与其他公司不同之处在 于将浓水室中也填充了离子交换树脂,通过树 脂的导电能力维持装置电流,系统较为简化, 不需要加入NaCl维持浓水室的电导率,也不需 要使用浓水循环泵.