去离子水原理
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。
离子交换树脂制备去离子水的原理
离子交换树脂制备去离子水的原理下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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去离子水机工作原理
去离子水机工作原理去离子水机是一种用于制备去离子水的设备，它的工作原理是通过离子交换膜和离子交换树脂来去除水中的离子。
下面将详细介绍去离子水机的工作原理。
一、离子交换膜的作用离子交换膜是去离子水机的核心部件，它具有选择性地阻止带电离子通过，而允许水分子通过。
离子交换膜一般由聚合物材料制成，其表面带有大量离子交换基团。
当水通过离子交换膜时，带电离子会与离子交换基团发生相互作用，被膜表面的离子交换基团吸附住，从而被去除。
二、离子交换树脂的作用离子交换树脂是一种颗粒状的固体材料，内部带有大量离子交换基团。
它的作用是在水流通过时，吸附水中的离子，实现去离子水的制备。
离子交换树脂一般分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两种类型。
阳离子交换树脂主要用于去除水中的阳离子，如钠离子、钙离子等；阴离子交换树脂主要用于去除水中的阴离子，如氯离子、硝酸根离子等。
通过与离子交换基团的交换作用，水中的离子被树脂吸附，从而实现去离子水的制备。
三、去离子水机的工作步骤去离子水机的工作包括预处理、离子交换和再生三个步骤。
1. 预处理：在进水之前，通常需要进行预处理，以去除水中的悬浮物、泥沙、有机物等杂质。
常用的预处理设备包括沉淀池、过滤器等。
2. 离子交换：水经过预处理后，进入离子交换膜或离子交换柱。
水中的离子在离子交换膜或离子交换树脂中与离子交换基团发生交换作用，被吸附或释放。
经过离子交换处理后，水中的离子被去除，生成的去离子水质量纯净。
3. 再生：离子交换膜或离子交换树脂在一定使用时间后会饱和，需要进行再生。
再生过程包括洗涤和再生剂的处理。
洗涤过程是用纯水冲洗离子交换膜或离子交换树脂，将吸附在其中的杂质冲走。
再生剂则是用于恢复离子交换膜或离子交换树脂的吸附能力，常见的再生剂有酸、碱等。
四、去离子水机的应用去离子水机广泛应用于电子、化工、制药、电力、冶金等行业，尤其是对水质要求较高的领域。
在电子行业中，去离子水机可以用于制备纯净水，用于半导体芯片的制造；在化工行业中，去离子水机可以用于制备纯净水，用于化工反应的溶剂；在制药行业中，去离子水机可以用于制备注射用水、洗涤剂；在电力行业中，去离子水机可以用于锅炉给水的处理等。
去离子水的制备原理
去离子水的制备原理
离子水的制备原理基于电解过程。
原始水经过电解分解成氢氧离子（OH-）和氢离子（H+），其中氢氧离子可以与氢离子
结合生成水分子，即H+ + OH- -> H2O。
这个过程是通过电解
池中两个电极（阳极和阴极）的作用来实现的。
在电解过程中，阳极上的电极反应产生氧气气体和氢离子：
4OH- -> O2 + 2H2O + 4e-。
而在阴极上，电极反应则产生氢气
气体和氢氧离子：2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-。
通过这个电解过程，产生了大量的氢离子和氢氧离子。
随后，氢离子和氢氧离子再结合为水分子。
如果继续进行电解，就会继续产生氢氧离子和氢离子，并结合为水分子。
这样循环反复，就可以通过电解将普通水转化为离子水。
需要注意的是，离子水并不是纯净水。
纯净水中的溶质、杂质等都会通过电解过程被转化成各种离子。
因此，离子水既是一种电解过程产生的溶液，也是一种含有离子的水溶液。
去离子水的制备实验报告
一、实验目的1. 了解离子交换法制备去离子水的原理。
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，了解水中常见离子的定性鉴定方法。
二、实验原理去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。
离子交换法制备去离子水的原理是利用离子交换树脂对水中离子进行选择性地吸附和交换，从而达到去除水中离子的目的。
实验过程中，通过调节离子交换树脂的酸碱度，使树脂上的离子与水中的离子发生交换，进而实现去离子。
三、实验材料与仪器1. 材料：去离子水、石英砂、活性炭、离子交换树脂、盐酸、氢氧化钠、电导率仪、烧杯、漏斗、玻璃棒等。
2. 仪器：离子交换柱、反渗透膜、紫外杀菌器、酸碱滴定仪、电导率仪等。
四、实验步骤1. 准备离子交换柱：将石英砂、活性炭和离子交换树脂按照一定比例混合，装入离子交换柱中。
2. 水预处理：将自来水通过石英砂和活性炭过滤器，去除水中的悬浮物和有机物。
3. 离子交换：将预处理后的水通过离子交换柱，进行离子交换反应。
4. 酸碱调节：根据实验要求，调节离子交换树脂的酸碱度，使树脂上的离子与水中的离子发生交换。
5. 电导率检测：使用电导率仪检测离子交换后的水，了解水中离子的去除情况。
6. 紫外杀菌：将去离子水通过紫外杀菌器，杀灭水中的微生物。
7. 电导率检测：再次使用电导率仪检测去离子水，确保水中离子含量达到实验要求。
五、实验结果与分析1. 离子交换柱的制作：按照实验要求，成功制作了离子交换柱。
2. 水预处理：通过石英砂和活性炭过滤器，成功去除水中的悬浮物和有机物。
3. 离子交换：经过离子交换柱处理后，水中离子含量明显降低，达到实验要求。
4. 酸碱调节：根据实验要求，成功调节了离子交换树脂的酸碱度，使树脂上的离子与水中的离子发生交换。
5. 电导率检测：通过电导率仪检测，去离子水的电导率明显降低，说明水中离子含量达到实验要求。
6. 紫外杀菌：通过紫外杀菌器，成功杀灭去离子水中的微生物。
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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。
离子交换阴树脂离子交换阳树脂离子交换抛光树脂离子交换柱离子交换树脂的预处理
阳离子交换树脂的预处理
先用清水对树脂进行冲洗，然后用4~5%的HCl和NaOH在交换柱中依次交替浸泡2~4小时，在酸碱之间用大量清水淋洗至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。
最后一次处理应用4~5%的HCl溶液进行，放尽酸液，用清水淋洗至中性即可待用。
阴离子交换树脂的预处理
先用清水对树脂进行冲洗，然后用4 ~5%的NaOH和HCl在交换柱中依次交替浸泡2 ~4小时，在碱酸之间用大量清水淋洗至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。
最后一次处理应用4~5%的NaOH溶液进行，用放尽碱液，用清水淋洗至中性即可待用。
碳钢衬胶阳床+阴床+混床
离子交换超纯水处理设备反渗透+1级混床
离子交换超纯水小型反渗透+两级混床
去离子交换超纯水设备离子交换树脂再生工艺离子交换树脂在使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，使之恢复原来的组成和性能。
目前，国内树脂的再生常用化学药剂酸碱法使失效的树脂恢复交换能力，酸的使用通常采用HCl或H2SO4，调配浓度为3-5%左右；碱的使用一般采用NaOH，调配浓度为3-5%左右。
一、去离子水设备反洗分层：
反洗流速10米/时，反洗时间15分钟，以沉降后阳，阴树脂层界面是否清晰判别分层效果。
二、进再生液：
用20分钟左右的时间泵完所需的再生液，浸泡2-3个小时后采用正洗的方法，阴树脂冲洗至出水碱度PH=8-9左右，阳树脂冲洗至出水酸度PH=5-6左右。
三混合：
从底部进入氮气（也可用压缩空气，真空抽气等）进行混合，进气压0.1~0.15MPa，进气量2.5~3.0米3/（米2·分），混合时间一般为5～10分种，以柱内树脂充分混合为终点。
有机玻璃柱超纯水
离子交换柱设备（4吨）有机玻璃柱超纯水
离子交换柱设备（0.5吨）有机玻璃柱超纯水
离子交换柱设备（1吨）离子交换树脂超纯水制备工艺的特点及应用领域离子交换设备是传统的去离子水设备，它的产水水质稳定，造价相对较低。
在以往的电厂锅炉补给水都是采用阳床+阴床+混床处理工艺。
近年来，随着反渗透、EDI等工艺的发展，离子交换设备操作复杂，不容易实现自动化，浪费酸碱，运行成本高等缺点更加突出，目前更多的应用于反渗透的深度处理。
小型的去离子水设备常采用有机玻璃交换柱，有利于观察树脂运行情况。
如混合离子交换器再生分层是否充分，阳离子是否“中毒”等，树脂损耗情况等。
大型的去离子水设备则采用碳钢内衬环氧树脂或衬胶，中间预留可视装置，以便于离子再生时在线观测再生液水位状况。
1、工业超纯水处理工艺，是目前工业用超纯水的制备上应用最多的一种工艺之一。
2、食品工业离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。
3、制药工业去离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。
链霉素的开发成功即是突出的例子。
4、合成化学和石油化学工业在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。
5、电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。
6、湿法冶金及其他离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。
去离子水的处理步骤
从自来水到去离子水一般要经过几步处理：
1、先通过石英砂过滤颗粒较粗的杂质
2、然后高压通过反渗透膜
3、最后一般还要经过一步紫外杀菌以去除水中的微生物
4、假如此时电阻率还没有达到要求的话，可以再进行一次离子交换过程最高电阻率可达到18兆。
相对而言，蒸馏水只是先气化再冷凝，其纯度如电导率一般不如纯度高的去离子水，半导体工业中用的大多数是高纯度的去离子水设备。
离子交换设备工艺
1、预处理－反渗透－水箱－阳床－阴床－混合床－纯化水箱－纯水泵－紫外线杀菌器－精制混床－精密过滤器－用水对象
2、预处理－一级反渗透－加药机（PH调节）－中间水箱－二级反渗透－纯化水箱－纯水泵－紫外线杀菌器－0.2或0.5μm精密过滤器－用水对象
3、预处理－反渗透－中间水箱－水泵－EDI装置－纯化水箱－纯水泵－紫外线杀菌器－0.2或0.5μm精密过滤器－用水对象
4、预处理－反渗透－中间水箱－水泵－EDI装置－纯化水箱－纯水泵－紫外线杀菌器－精制混床－0.2或0.5μm精密过滤器－用水对象为满足用户需要，达到符合标准的水质，尽可能地减少各级的污染，在工艺设计上，取达国家自来水标准的水为源水，再设有介质过滤器，活性碳过滤器，精密过滤器等预处理系统、RO反渗透主机系统、离子交换混床系统等。