固定床离子交换软化设备

三、固定床离子交换软化设备

1．离子交换装置的分类

固定床：单床、双层床、混合床

连续床：移动床和流动床

2．固定床的工作过程

饱和曲线

任意时刻树脂层存在三个区

※饱和区（失效区）

※交换区（交换带）：工作层

※未交换区

从交换带来讲，要经历两个阶段：1）首先是形

成阶段，2〕下移阶段

为保证一定的水质：

应有一个保护层≥交换带高度

交换带的影响因素：水流速度、树脂大小、原水

水质

3．工作交换容量

在给定工作条件下的实际交换能力。

P1：再生完毕，软化开始前树脂层中残存的硬度离子所占的百分数P3：软化结束时，树脂层中交换不到的部分所占的百分数。

P2：工作交换容量

P1＋P2＋P3＝100

影响因素：再生程度、软化时的流速、原水水质

4．树脂再生

固定床再分为顺流再生和逆流再生两种。

逆流再生：降低再生剂用量；出水质量提高、工作交换容量提高。RNa型：用NaCl再生

RH型：用HCl 或H2SO4再生。

第5节离子交换除盐

需求：高温高压锅炉的补给水、某些电子工业用水等

一、阴离子树脂特性

阴树脂是在粒状高分子化合物母体的最后处理阶段导入各种胺基而成的。

1．强碱性阴离子树脂

※可以交换经H离子交换出来的各种阴离子。

SO42－、Cl－、HCO3－、HSiO3-

※为彻底除硅：阴离子树脂进水的pH必须较低

ROH + H2SiO3---- RHSiO3 + H2O

若进水酸性降低，则

ROH + NaHSiO3---- RHSiO3 + NaOH

生成的NaOH阻碍反应向右进行。

※化学稳定性比阳树脂差。

●易受氧化剂的氧化而变质。特别是其中的氮氧化后，碱性逐渐变弱。交换容量逐渐较少。

●抗有机物污染能力较差――交换能力逐渐降低。原因尚不清楚。但一般认为阴树脂的交

联程度不均，有机物易被交联紧密部分卡住。

2．弱碱性阴树脂

※只能与强酸阴离子交换反应（以酸形式存在时）。

如：R-NH3OH +HCl = R-NH3Cl + H2O

※极易再生

※与强碱阴树脂一快用

弱碱――去除强酸阴离子

强碱――去除其他阴离子

同时，强碱阴树脂的再生废碱液――再生弱碱性阴树脂

※树脂内部孔隙较大，抗有机污染能力较强，交换容量较大。

二、复床除盐

1）强酸－脱气－强碱：最基本

2）强酸－脱气－弱碱－强碱

适用于有机物含量高，强酸阴离子多的情况

三、混合床

阳、阴树脂按比例混合装在同一反应器内。

再生时分层再生，使用时均匀混合。

相当于许多阳、阴树脂交错排列而成的多级复床。

一般交换反应为：

RH＋ROH＋NaCl ---- RNa＋RCl＋H2O

平衡常数（选择性系数）K=K H Na K OH Cl 1/K H2O>>1 交换反应远比复床彻底得多，出水纯度高。

体内再生：见图。

特点（与复床比较）：出水水质好而稳定，交换终点明显，设备也比较少。缺点：是树脂交换容量的利用率比较低，损耗率大。再生操作复杂。

应用：在除盐系统的最后，起精加工作用。

四、双层床

弱酸型：去除碳酸盐硬度

强酸型：去除非碳酸盐硬度

应用：硬度和碱度接近或硬度略大于碱度，Na＋含量不大的水质条件。

2．阴树脂双层床

弱碱：去除强酸阴离子

强碱：去除弱酸阴离子

注意再生条件：防止胶体硅胶聚集在弱碱树脂上

第6节离子交换法处理工业废水

一、离子交换处理工业废水的特点

1．工业废水水质复杂：含各种悬浮物和油类、溶解盐类

适当预处理

2．pH的影响：影响某些离子在废水中的形态，影响树脂交换基团的离解。3．温度影响：温度高，有利于交换速度的增加，但对树脂有损害，适当降温。4．高价金属离子：引起中毒，用高浓度酸再生

5．氧化剂：尽量采用抗氧化性好的树脂

6．有机污染：可采用大孔型树脂

7．再生：再生剂的选择要考虑回收有用物，不能回收时，要进行妥善处置。

二、应用

重金属废水，回收重金属例如：处理含铬废水

六价铬：铬酸根CrO 42-和重铬酸根Cr 2O 72-，两种的比例与pH 有关。酸性条件下，主要是Cr 2O 72-

三价铬：Cr 3+

阳树脂去除三价铬： 3RH + Cr 3+ ---R 3Cr + 3H 阴树脂去除六价铬：

2ROH + CrO 42- --R 2CrO 4 + 2OH - 2ROH + Cr 2O 72- -- R 2Cr 2O 7 +2OH -

失效后再生：

R 3Cr + 3HCl ----3RH + CrCl 3

R 2CrO 4 + 2NaOH ----2ROH +Na 2CrO 4

R 2Cr 2O 7 + 4NaOH----2ROH + 2Na 2CrO 4 + H 2O 阴树脂的洗脱液再经一级RH 回收铬酸。 4RH + 2Na 2CrO 4 ---4RNa + H 2Cr 2O 7 + H 2O 脱钠柱失效后再用HCl 再生： RNa+HCl---RH+NaCl

此信息来源于纯水设备公司：https://www.360docs.net/doc/a511116157.html,

软化器设计计算书

目录一、总述 (1) 1. 锅炉水处理监督管理规则 (1) 2. 离子交换树脂内部结构 (1) 3. 钠离子交换软化原理及特性: (2) 4. 水质分析测试内容 (2) ?PH值(Potential of Hydrogen) (2) ?总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS) (2) ?铁含量(IRON) (2) ?锰........................................................ ?硬度值(HARDNESS) (3) ?碱度 (3) ?克分子(mol) (3) ?当量 (4) ?克当量 (4) ?硬度单位 (4) ?我国江河湖泊水质组成 (7) 二、全自动软水器 (7) 三、影响软水器交换容量的因素 (9) 1. 流速(gpm/ft，m/h) (9) 2. 水与树脂的接触时间：（gpm/ft3） (9) 3. 树脂层的高度 (10) 4. 进水含盐量 (11) 5. 温度 (13) 6. 再生剂质量(NaCl) (13) 7. 再生液流量 (14) 8. 再生液浓度 (15) 9. 再生剂用量 (16) 10. 树脂 (16) 四、自动软水器设计 (16) 1. 软水器设备应遵循的标准 (16) 2. 全自动软水器主要参数计算 (17) 1) 反洗流速的计算: (17) 2) 系统压降计算 (17) 3. 软水器设计计算步骤 (17) 计算示例 (19)

一、总述 1.锅炉水处理监督管理规则第三条锅炉及水处理设备的设计、制造、检验、修理、改造的单位，锅炉及水处理药剂、树脂的生产单位，锅炉房设计单位，锅炉水质监测单位、锅炉水处理技术服务单位及锅炉清洗单位必须认真执行本规则。第九条锅炉水处理是保证锅炉安全经济运行的重要措施，不应以化学清洗代替正常的水处理工作。第十条生产锅炉水处理设备、药剂和树脂的单位，须取得省级以上(含省级)安全监察结构注册登记后，才能生产。第十一条未经注册登记的锅炉水处理设备、药剂和树脂，不得生产、销售、安装和使用。第十四条锅炉水处理设备出厂时，至少应提供下列资料: 1.水处理设备图样(总图、管道系统图等); 2.设计计算书; 3.产品质量证明书; 4.设备安装、使用说明书; 5.注册登记证书复印件。第三十六条对违反本规则的单位和个人，有下列情况之一者，安全监察机构有权给予通报批评、限期改进，暂扣直至吊销资格(对持证的单位和个人)的处理。 2.离子交换树脂内部结构离子交换树脂的内部结构可以分为三个部分： 1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成，如交联的聚苯烯、聚丙烯酸等； 2)离子交换基团它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子) 的离子官能团[如-SO 3Na、-COOH、-N(CH 3 ) 3 Cl]等，或带有极性的非离子型官能团[如-N(CH 3)2、-N(CH 3 )H等]； 3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。离子交换树脂的内部结构如下图中的左图所示，离子交换基团的结构如下图的右图所示。顺流再生：交换流速20-30m/h，反洗流速12~15m/h，吸盐流速4-6m/h（逆1.4-2m/h）

离子交换法47802

离子交换法早在古希腊时期人们就会用特定的黏土纯化海水.算是比较早的离子交换法.这些黏土主要是沸石....离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。例:苯乙烯型树脂的合成可分为阴离子类型和阳离子类型. 一．定义离子交换法(ionexchangeprocess)是液相中的离子和固相中离子间所进行的一种可逆性化学反应，当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时，便会被离子交换固体吸附，为维持水溶液的电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。二．原理离子交换法是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水,水中的离子会与固定在树脂上的离子交换.常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法.硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前,先将水质硬度降低的一种前处理程序.软化机里面的球状树脂,以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质. 离子交换树脂利用氢离子交换阳离子，而以氢氧根离子交换阴离子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树

脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样,以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中，分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起，置于同一个离子交换床中。不论是那一种形式，当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子，就必须进行“再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反，利用氢离子及氢氧根离子进行再生，交换附着在离子交换树脂上的杂质。三．纯化方法若将离子交换法与其他纯化水质方法(例如反渗透法、过滤法和活性碳吸附法)组合应用时，则离子交换法在整个纯化系统中，将扮演非常重要的一个部分。离子交换法能有效的去除离子，却无法有效的去除大部分的有机物或微生物。而微生物可附着在树脂上，并以树脂作为培养基，使得微生物可快速生长并产生热源。因此，需配合其他的纯化方法设计使用。四．离子交换树脂离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状，其大小约为0.1~1mm。其离子交换能力依其交换能力特征可分：

离子交换设计计算书(有公式)

全自动软水器设计指导手册（附设计公式）

目录一、总述 0 1. 锅炉水处理监督管理规则 0 2. 离子交换树脂部结构 0 3. 钠离子交换软化原理及特性: (1) 4. 水质分析测试容 (1) ?PH值(Potential of Hydrogen) (1) ?总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS) (1) ?铁含量(IRON) (1) ?锰 (2) ?硬度值(HARDNESS) (2) ?碱度 (2) ?克分子(mol) (2) ?当量 (3) ?克当量 (3) ?硬度单位 (3) ?我国江河湖泊水质组成 (5) 二、全自动软水器 (5) 三、影响软水器交换容量的因素 (7) 1. 流速(gpm/ft，m/h) (7) 2. 水与树脂的接触时间：（gpm/ft3） (7) 3. 树脂层的高度 (8) 4. 进水含盐量 (9) 5. 温度 (11) 6. 再生剂质量(NaCl) (11) 7. 再生液流量 (12) 8. 再生液浓度 (13) 9. 再生剂用量 (14) 10. 树脂 (14) 四、自动软水器设计 (14) 1. 软水器设备应遵循的标准 (14) 2. 全自动软水器主要参数计算 (15) 1) 反洗流速的计算: (15) 2) 系统压降计算 (15) 3. 软水器设计计算步骤 (15) 计算示例 (17)

一、总述 1.锅炉水处理监督管理规则第三条锅炉及水处理设备的设计、制造、检验、修理、改造的单位，锅炉及水处理药剂、树脂的生产单位，锅炉房设计单位，锅炉水质监测单位、锅炉水处理技术服务单位及锅炉清洗单位必须认真执行本规则。第九条锅炉水处理是保证锅炉安全经济运行的重要措施，不应以化学清洗代替正常的水处理工作。第十条生产锅炉水处理设备、药剂和树脂的单位，须取得省级以上(含省级)安全监察结构注册登记后，才能生产。第十一条未经注册登记的锅炉水处理设备、药剂和树脂，不得生产、销售、安装和使用。第十四条锅炉水处理设备出厂时，至少应提供下列资料: 1.水处理设备图样(总图、管道系统图等); 2.设计计算书; 3.产品质量证明书; 4.设备安装、使用说明书; 5.注册登记证书复印件。第三十六条对违反本规则的单位和个人，有下列情况之一者，安全监察机构有权给予通报批评、限期改进，暂扣直至吊销资格(对持证的单位和个人)的处理。 2.离子交换树脂部结构离子交换树脂的部结构可以分为三个部分： 1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成，如交联的聚苯烯、聚丙烯酸等； 2)离子交换基团它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子)的离子官能团[如-SO3Na、-COOH、-N(CH3)3Cl]等，或带有极性的非离子型官能团[如-N(CH3)2、-N(CH3)H等]； 3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。离子交换树脂的部结构如下图中的左图所示，离子交换基团的结构如下图的右图所示。顺流再生：交换流速20-30m/h，反洗流速12~15m/h，吸盐流速4-6m/h（逆1.4-2m/h）

第四章-离子交换处理doc资料

第四章-离子交换处理

离子交换处理第一节离子交换基本知识一、磺化煤：是一种半合成的离子交换剂。它利用煤本身的空间结构作为高分子骨架，用浓硫酸处理（磺化）引入活性基团而制成。二、离子交换树脂：是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物。可以人为地将其分子结构分为两部分；一部分称为离子交换树脂的骨架，是高分子化合物的聚合体，具有庞大的空间结构，支撑着整个化合物；另一部分是带有可交换离子的活性基团，化合在高分子骨架上，提供可交换的离子。三、离子交换树脂的分类 1、按活性基团的性质分类，可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。2、按离子交换树脂的孔型分类，可分为凝胶型树脂；大孔型树脂。3、按单体种类分类，可分为苯乙烯系、丙烯酸系等。四、离子交换树脂的命名方法五、离子交换树脂的性能（一）、物理性能：1、颜色2、形状3、粒度4、密度5、含水率6、溶胀性7、耐磨性8、溶解性9、耐热性10、导电性（二）、化学性能：1、酸碱性2、离子交换反应的可逆性3、中和水解4、离子交换树脂的选择性5、交换容量全交换容量：表示一定量的离子交换树脂中所有活性基团的总量。即将树脂中所有活性基团全部再生成某种可交换的离子，然后测定其全部交换下来的量。工作交换容量：是在交换柱中模拟水处理实际运行条件下测得的交换剂的交换容量。

平衡交换容量：将离子交换树脂完全再生后，与一定组成的水溶液作用到平衡状态的交换容量。六、离子交换原理第二节水的离子交换处理一、强酸性阳树脂的交换特性；二、弱酸性阳树脂的交换特性：三、NA型树脂离子的交换软化四、H—Na离子交换转化除碱五、强碱性阴树脂的工艺性能：（一）再生（二）交换六、弱碱性阴树脂的工艺性能第三节固定床离子交换原理及设备一、水中阳离子吸有Ca2+时和Na型交换树脂交换二、水中含有Ca2+、Mg2+和Na+时与H型交换剂的交换三、固定床离子交换装置（一）顺流再生固定床离子交换装置 1、交换器的结构 2、交换器的运行：1、反洗2、再生 3、正洗 4、交换反洗的目的：1、松动交换剂层；2、清除交换剂上层中的悬浮物、树脂碎粒和气泡。再生的目的：恢复交换剂的交换能力，这是固定床离子交换器运行操作中很重要的一个环节。正洗的目的：为了清除其中过剩的再生剂和再生产物。（二）逆流再生固定床离子交换装置 1、交换器结构 2、交换器的运行（1）小反洗（2）放水（3）顶压（4）进再生液（5）逆流冲洗（6）小反洗（7）正洗

离子交换实验

实验报告课程名称：水处理工程实验指导老师：胡宏成绩：__________________ 实验名称：离子交换实验类型：________________同组学生姓名：陈巧丽、林蓓等一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和废水中的离子进行交换反应而除去废水中有害离子的方法。离子交换是一种特殊吸附过程，通常是可逆性化学吸附；其特点是吸附水中离子化物质，并进行等电荷的离子交换。离子交换剂分无机的离子交换剂如天然沸石，人工合成沸石，及有机的离子交换剂如磺化煤和各种离子交换树脂。在应用离子交换法进行水处理时，需要根据离子交换树脂的性能设计离子交换设备，决定交换设备的运行周期和再生处理。通过本实验希望达到下述目的： 1) 加深对离子交换基本理论的理解；学会离子交换树脂的鉴别； 2) 学会离子交换设备操作方法； 3) 学会使用手持式盐度计，掌握pH 计、电导率仪的校正及测量方法。二、实验内容和原理由于离子交换树脂具有交换基因，其中的可游离交换离子能与水中的同性离子进行等当量交换。用酸性阳离子交换树脂除去水中阳离子，反应式如下： nRH + M +n → Rn M + nH + M ——阳离子专业：环境工程姓名：王义学号： 71 日期： 2010-4-2 装订线

n——离子价数 R——交换树脂用碱性阴离子交换树脂除去水中的阴离子，反应式如下： nROH + Y?n→ R n Y + nOH- Y——阴离子离子交换法是固体吸附的一种特殊形式，因此也可以用解吸法来解吸，进行树脂再生。本实验采用自来水为进水，进行离子交换处理。因为自来水中含有较多量的阴、阳离子，如Clˉ， NH4+，Ca2+，Mg2+，Fe3+，Al3+，K+，Na+等。在某些工农业生产、科研、医疗卫生等工作中所用的水，以及某些废水深度处理过程中，都需要除去水中的这些离子。而采用离子交换树脂来达到目的是可行的方法。本实验采用测量水中电导率值或盐度的方法来间接地、近似地表示离子的去除情况。三、主要仪器设备离子交换树脂的鉴别： 30ml试管数支、吸管1支、5ml移液管数支，废液缸一个；溶液、5mol/L NH4OH溶液、1 溶液、10%CuSO4溶液，酚酞指示剂、甲基红指示剂；离子交换树脂对水中离子的交换作用：烧杯50ml 5只，METTLER TOLEDO 326电导率仪1台、PHS-9V型酸度计一台、手握式盐度计一支，清水、模拟废水，流量计，砂滤柱、阳树脂柱、阴树脂柱、混树脂柱装置一套。交换柱有效值：Φ=9cm，h=100cm。图1 离子交换实验装置流程图

离子交换软化实验报告

再生钠离子交换的最大优点是不出酸性水，但不能脱碱；氢离子交换能去除碱度，但出酸性水。本实验采用钠离子交换。 3实验内容 3.1实验设备与试剂表3-1 实验中所用试剂及说明仪器（试剂）数量或说明软化装置 1 套 100 mL量筒 1 个秒表 1 块 2000 mm钢卷尺 1 个测硬度所需用品若干食盐1000 g

3.2实验装置实验装置如图3-1所示。图3-1 离子树脂交换装置 1—软化柱；2—阳离子交换树脂；3—转子流量计；4—软化水箱；5—定量投再生液瓶； 6—反洗进水管；7—反洗排水管；8—清洗排水管；9—排气管 3.3实验步骤 (1)熟悉实验装置，搞清楚每条管路、每个阀门的作用； (2)测原水硬度，测量交换柱内径及树脂层高度；用100 mL吸管移取三份水样，分别加5mL NH3-NH4Cl缓冲溶液，2~3滴铬黑T 指示剂，用EDTA 标准溶液滴定，溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。 (3)将交换柱内树脂反洗数分钟，反洗流速采用15 m/h，以去除树脂层的气泡；

离子交换树脂和设备设计

离子交换树脂及装置设计详解 1、离于交换剂 1.1离子交换剂的种类离子交换剂是实现交换功能的最基本物质。离子交换剂根据其材料可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂，又可分为天然离子交换剂和人工合成离子交换剂等。天然离子剂如粘土、沸石、褐煤等。人工合成离子交换树脂有凝胶树脂、大孔树脂、吸附树脂、氧化还原树脂、螯合树脂等。其交换能力又可分为强碱性、弱碱性、强酸性、弱酸性等多种类型。 1.2离子交换树脂的基本特性罗门哈斯树脂,陶氏树脂依其功能用途不同、原料性能不同，所制的树脂特性也不相同。常用的凝胶树脂的主要特性简介如下。 1.2.1.树脂的外观与粒度凝胶型阳树脂为半透明的棕色或淡黄色的小球，阴树脂颜色略深。树脂粒度和均一度影响树脂的性能，粒度越小表面积就越大;但粒度过细不仅增大液体在树脂层内的阻力，而且也会影响树脂的机械程度，降低使用寿命。通常树脂小球直径为0.2-0.8mm。 2.树脂的密度树脂密度分为干密度和湿密度。干密度是在温度115℃真空干燥后的密度。湿密度又分湿真密度和湿视密度 2.1湿真密度是树脂在水中充分膨胀后的质量与自身所占体积(不含树脂颗粒之的空隙)之比值(g/cm3)。不同类型树脂，湿真密度不同。即使同一类型的阳树脂或阴树脂，由于所含交换离子种类不同，湿真密度大小也不相同。 2.2湿视密度湿视密度又称堆积密度，是指树脂在水中充分溶胀后，单位体积树脂所具有的质量。湿视密度可用来计算离子交换柱内填充树脂的所需量。 3.树脂的交联度树脂的骨架是靠交联剂连接在一起的。交联度是指交联剂所占有的份数，一般用交联剂占单体质量百分数来表示。例如，聚苯乙烯树脂用二乙烯苯作交联剂，其用量占单体总料量的8%时，则这种树脂的交联度为8%。交联度直接影响树脂的性能。交联度越高，树脂的机械强度就越大，对离子的选择性越强，但离子的交换速度就越慢。这是因为交联度高，表明树脂的结构紧密，孔隙率低，同时树脂在水中溶胀率也低，因而水中的离子在树脂内扩散速度小，影响了离子间的交换能力。 4、树脂的稳定性

高分子化学实验报告-离子交换树脂

离子交换树脂的制备与性能测定一. 实验目的： 1.熟悉悬浮共聚合的方法及特点。 2.通过对共聚物的磺化反应，了解高分子反应的一般规律。 3.掌握离子交换树脂的净化方法和交换当量的测定。二、实验背景 2.1 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)。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。 2.2 离子交换树脂的种类 (1) 强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3－，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。 (2) 弱酸性阳离子树脂这类树脂含弱酸性基团，如羧基－COOH，能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团，如R-COO－(R为碳氢基团)，能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。 (3) 强碱性阴离子树脂这类树脂含有强碱性基团，如季胺基(亦称四级胺基)－NR3OH(R为碳氢基团)，能在水中离解出OH－而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。(4) 弱碱性阴离子树脂这类树脂含有弱碱性基团，如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2，它们在水中能离解出OH－而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶

软水器(软化水设备)离子交换软化树脂更换

广州奥凯环保科技有限公司 1、离子交换树脂（软水器树脂）的污染、中毒与活化离子交换（软水器树脂）树脂在长期使用中易受悬浮物质、胶体物质、有机物、细菌、藻类和铁、锰等的污染，使离子交换能力降低甚至失去。因此，需根据情况对树脂进行不定期的活化处理。活化方法可根据污染情况和条件而定，一般阳树脂在软化中易受Fe3+污染，可用盐酸浸泡后逐步稀释。阴树脂易受有机物污染，可用10%NaCl+2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗。必要时可用1%双氧水溶液浸泡数分钟，也可采用酸、碱交替处理法，漂白处理法，酒精处理法和各种灭菌法进行处理。 2、软水器树脂预处理工业生产的离子交换树脂如锅炉软化水设备常含有一些过剩溶剂、低聚物和其他杂质，必须除去，否则将影响交换效果和出水质量，因此新树脂必须进行预处理。树脂经预处理转成所需离子型还可以提高其稳定性，并能起到活化树脂的作用。 a) 离子交换器阳树脂预处理：将树脂用水洗至流出清水后，用2-4%NaOH浸泡4-8小时再用水洗至中性，再用5%盐酸浸泡4-8小时，用水洗至pH6，待用。 b) 阴树脂预处理：将树脂用水洗至流出清水后，用5%盐酸浸泡4-8小时后，用水洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小时，用水洗至pH7-9，待用。 c) D301-Ⅲ、D301弱碱树脂预处理：将树脂用温水浸泡4-8小时，用水洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小时，用水洗至中性，有可能进行二次处理，待用。 d) 对于医药工业、食品工业所用树脂，请按特殊要求进行处理。 e) 用户可根据不同用途流程设计，将树脂转成所需的离子型。 3、离子交换器树脂（软化水树脂树脂）贮存运输 a) 离子交换树脂的贮存温度应该在5-40℃之间。离子交换树脂应贮存在密封容器内，避免受冷或曝晒。若冬季没有防冻设施时，可将树脂贮于食盐水中，食盐水的浓度可根据气温而定。树脂一旦受冻，不要突然转到高温环境，要放到5-10℃低温环境中，让其缓慢解冻。 b) 离子交换树脂内含有一定量地水份，在储运及应用过程中应保持这部分水份。如不慎树脂失水，应先用浓食盐水（约10%）浸泡，再逐渐稀释，不得直接加水，以免树脂急剧膨胀而破碎。 c) 树脂在长期贮存中，强型树脂应转成盐型，弱型树脂应转成氢型或游离碱型，然后浸泡在清净的水中。 d) 树脂贮存期为2年，超过2年复检合格方可使用。 e) 在使用和贮运过程中，严防树脂被有机油类污染。 2) 预处理工业生产的离子交换树脂常含有一些过剩溶剂、低聚物和其他杂质，必须除去，否则将影响交换效果和出水质量，因此新树脂必须进行预处理。树脂经预处理转成所需离子型还可以提高其稳定性，并能起到活化树脂的作用。 a) 阳树脂预处理：将树脂用水洗至流出清水后，用2-4%NaOH浸泡4-8小时再用水洗至中性，再用5%盐酸浸泡4-8小时，用水洗至pH6，待用。

某淀粉厂废水处理毕业设计-说明书计算书

一、前言（一）设计任务来源学院下达设计任务。（二）原始资料原始资料见设计任务书。（三）设计要求设计要求按扩大初步设计要求完成设计文件。（四）设计指导思想毕业设计的目的是使学生综合运用所学的理论知识，根据“环境保护法”和设计规范以及党和政府颁布的各项政策和法令，依据原始资料，设计一座城市或工业企业的污水处理厂，具体指导思想如下： 1.总结、巩固所学知识，通过具体设计，扩大和深化专业知识，提高解决实际工程技术问题的独立工作能力； 2.熟悉建造一座现代化污水处理厂的设计程序，掌握各类处理构筑物的工艺计算，培养分析问题的能力； 3.广泛阅读各类参考文献及科技资料，正确使用设计规范，熟练应用各种设计手册，标准设计图集以及产品目录等高等工具书，进一步提高计算、绘图的技能和编写好设计说明书，完成工程师的基本训练。（五）设计原则 “技术先进、经济合理、安全使用、确保质量”。二、概述淀粉属多羟基天然高分子化合物，广泛地存在于植物的根、茎和果实中。淀粉是食物的重要成分，是食品、化工、造纸、纺织等工业部门的主要原料。目前，我国淀粉行业有600多家企业，其中年产万吨以上的淀粉企业仅60多家。该行业1979—1992年的13年中，年产量从28万t增加到149万t，平均年递增率14％。1998年淀粉产量为300多万t。每生产13 m废水，在淀粉、酒 m淀粉就要产生10—203

精、味精、柠檬酸等几个较大的生物化工行业中，淀粉废水的总排放量占首位。淀粉废水中的主要成分为淀粉、蛋白质和糖类，随生产工艺的不同，废水中的Cr COD 浓度在2 000—20 000mg/L 之间。这些淀粉废水若不经处理直接排放，其中所含的有机物进入水体后会迅速消耗水中的溶解氧，造成水体因缺氧而影响鱼类和其他水生生物的生存，同时还会促使水底的有机物质在厌氧条件下分解而产生臭味，恶化水体，污染环境，损害人体健康。因此废水必须进行处理。淀粉生产的主要原料作物有甘薯类、玉米和小麦。 (一)以甘薯类为原料的淀粉生产工艺是根据淀粉不溶于冷水和其密度大于水的性质，采用专用机械设备，将淀粉从水中的悬浮液中分离出来，从而达到生产淀粉的目的。作为原料的马铃薯等都是通过流水输送到生产线的，在流送过程中，马铃薯等同时得到了一定程度的洗净。除此之外，淀粉厂内还设有专门清除马铃薯等表皮所沾染的污物和砂土的洗净工序。这两工段(洗净和流送工段)流出的废水含有大量的砂土、马铃薯碎皮碎片以及由原料溶出的有机物质。因而这种废水悬浮物含量多，Cr COD 和5BOD 值都不高。原料马铃薯经洗净后，磨碎形成淀粉乳液。乳液中含有大量的渣滓，需使淀粉乳与渣滓分离，淀粉乳进入精制、浓缩工段。这时，分离废水中含有大量的水溶性物质，如糖、蛋白质、树脂等，此外还含有少量的微细纤维和淀粉。Cr COD 和5BOD 值很高，并且水量较大，因而这一工段是马铃薯原料淀粉厂主要污染废水。在精制淀粉乳脱水工序产生的废水水质与分离废水相同。淀粉生产过程中，产生大量渣滓，长期积存在贮槽内，会产生一定量酸度较高的废水。另外，还有蛋白分离废水、生产设备洗刷废水、厂区生活废水等。 (二)以玉米为原料的生产工艺其废水主要来源于浸泡、胚芽分离、纤维洗涤和脱水等工序。此工艺主要表现为耗水量大和淀粉提取率低，这就造成了玉米淀粉废水量大，且污染物浓度高。工艺用水量一般为5—123m /t 玉米。玉米淀粉废水中的主要成分为淀粉、糖类、蛋白质、纤维素等有机物质，Cr COD 值为8 000—30 000mg/L ，5BOD 值为5 000—20 000mg/L ，SS 值为3 000—5 000mg/L 。 (三)以小麦为原料的生产工艺其废水由两部分组成：沉降池里的上清液和离心后产生的黄浆水。前者的有机物含量较低，后者的含量较高。生产中，通常将两部分的废水混合后称为淀粉废水。

第四章离子交换处理.docx

化学实验报告

四川化工职业技术学院化学实验报告课题名称:环境友好化学院(系): 制药与环境工程技术专业班级:环境监测与治理技术1432班学生姓名: 陈强学号:46

化学实验报告实验一:酸式滴定管得使用实验药品:NaOH、酚酞、蒸馏水、Hcl 实验目得: 1)练习滴定操作定得初步掌握滴定得使用方法及准确终点方法、 2)练习酸式标准溶液得配置与浓度得比较、 3)熟悉酚酞指示剂得使用与终点颜色变化,初始掌握酸试剂得选择方法。实验步骤:1、检查旋塞转动就是否灵活,与滴定管就是否密合,如不合要求下旋塞用滤纸擦干净旋塞槽,涂上少量凡士林。 2、查漏:关闭塞用水充满至0刻度,把滴定管直立夹在滴定管架上,静置2分钟,就是否有水滴渗出,刻度线就是否下降,重复一次。 3、洗涤:将滴定管洗净,使水自然沥干,先用少量滴定液洗涤三次(10、5、5)除去残留在壁管与下端管尖得水,以防装入滴定液被水稀释。 4排气泡:滴定液装入滴定管至0刻度以上,若尖端有气泡,转动活塞,使溶液得急流逸去气泡,再调整溶液得液面至0刻度处,既可进行滴定。 5、将滴定管固定在滴定管夹上,活塞柄向右,左手从中间向右伸出,拇指在管前,食指及中指在管后,三指平行地轻轻拿住活塞柄,无名指及小指向手心弯曲,食指及中指由下向上顶住活塞柄一端,拇指在上面配合动作,在转动时,中指及食指轻向左扣住。

6、滴定前“初读"零点,滴定时不应太快,每秒3-4滴为宜。滴定至终点后,“终读"也至少读两次、实验现象:在装有酸得锥形瓶中加入酚酞(两滴),再逐步滴入碱溶液(NａOＨ)锥形瓶溶液逐步变为粉红色、实验二:碱式滴定管得使用实验目得:方法相同,只就是测试相反(酸式滴定管得使用)。实验药品:NａOH、甲基橙、蒸馏水、Hcｌ 1、捡漏:将乳胶管连同细嘴玻璃管连接滴定管下端到收缩部分、装水至0刻度以上,夹在滴定管架左侧,擦去外壁得水,靠去下端液滴,观察就是否有水流下残悬在管口,如发现漏水,则需要换乳胶管与玻璃珠,在乳胶管两端分别装上尖嘴管、滴定管,左手小指无名指夹住尖嘴管上端,玻璃珠放在大拇指食指所在位置、 2、洗涤:用自来水冲洗后,再用纯水荡洗三次,将管竖起,用左手拇指与食指轻轻往一边挤推玻璃珠,随放随转。用碱润洗,倾斜滴定管,将其余得水从管口倒出,重复3次。３、排气泡:将操作液装入滴定管至刻度以上,下端就是否有气泡,如玻璃珠下有气泡,则用左手食指将乳胶管向上弯曲,滴定管倾斜,用左手两指挤推稍高于玻璃珠所在处,使溶液从管尖喷出而带出气泡、一边挤推胶管一边把胶管放直,再松开手指。 4、加液:将碱管架在滴定管左侧右手小指与无名指夹住细嘴玻璃管、拇指或食指拿住乳胶管中玻璃珠所在部位,向右挤推乳胶管,溶液以空隙中流出。停止时先松开拇指与食指,最后松开无名指与小指。 5、读数:从零刻度开始读,读数时视线与液体凹液面平行。

全自动固定床顺流再生钠离子交换器计算示例

全自动固定床顺流再生钠离子交换器计算示例序号名称符号单位计算公式数值附注或控制要求原始参数 1产水量Q m3/h由用户提供60 2原水总硬度Hi mol/m3由用户提供4 3软化水硬度Ho mmol/L由用户提供0.03 4原水钾钠含量K+Na ppm由用户提供50 5工作温度T o C由用户提供10 6进水压力P MPa由用户提供0.42 7要求连续供水时间Sct hr由用户提供24 交换器计算 8离子交换树脂R 选用001*7型树脂(PUROLITE) 9单位树脂再生耗盐量 Spr g/L160查阅相关资料 10树脂工作交换容量Rc mol/L 1.1查资料考虑安全余量得 11运行流速Sv m/h25根据国家标准*确定标准为20-30m/h 12所需交换面积F m2Q/Sv 2.4流量/运行流速，结果是总的面积 13交换器同时工作台数n台2 14交换器选用台数台n或n+13一台再生备用 15单台交换器流量Qe m3/h Q/n30总流量/交换器台数 16单台交换器直径De mm√(F/n/3.14)×20001236(总交换面积/台数/3.14)开方后*2*1000 17选用交换器直径Dt mm1250根据玻璃钢罐体资料 18实际交换器截面积Fe m2 3.14×(Dt/2)2 1.2 19单罐连续运行时间St hr8流量控制再生一般连续运行时间不少于6小时20要求的单罐交换容量Ce mol Qe×St×Hi960流量×运行时间×原水硬度 21最少树脂装载量R min L Ce/Rc873时间控制再生其树脂量必须满足一天的总产水要求22核算树脂层高度Hcr mm Rmin/Fe×1000712树脂层高度最低不低于762mm 23选用交换器高度H mm2000根据玻璃钢罐体资料 24反洗流速Bcv m/h1515根据国家标准*确定标准为15m/h 25反洗膨胀率Bh%树脂粒径(0.45-1.25)50 查PUROLITE-C-100E型树脂资料得 26交换器折损高度h mm500查阅相关资料 27实际树脂层高度Hr mm(H-h)/(1+Bh)1000 28实际运行流速V m/h Qe/Fe24.46 29实际树脂装载量Rv L Fe×Hr1227 30实际单罐运行时间St hr(Rv×Rc)/(Qe×Hi)11.24 反洗计算 31反洗流量Bq m3/h Fe×Bcv181m3/h=4.4gpm 32反洗流量控制器 D.L.F.C gpm Bq×4.481查阅反洗流量控制器资料 80实际流量 33实际反洗流速Bv m/h DLFC×0.227/Fe14.98 34反洗时间Bt min15按国家标准*再生计算 35再生一次盐耗量Sd kg Rv×Spr/1000196当饱和盐液浓度为26.3%时,一加仑水溶解1.35kg盐36配制饱和盐液耗水量Sw gallon Sd/1.351451gallon=3.785L 37盐箱注水孔板流量 B.L.F.C.gpm Sw/159.69盐箱注水时间一般设定在 10-20 分钟;查资料确认 9.00注水实际流量 38盐箱注水时间Rt min Sw/BLFC15.0 39实际盐箱注水量Rw gallon BLFC×Rt135.00 L511 40实际再生一次盐耗量Spt kg Rw×1.35182.25 41饱和盐液量Dv gallon{(Rw×3.785+Spt)/1.2}/3.7851531gallon=3.785L;饱和盐液比重为1.2

离子交换软化实验报告资料

1 实验目的 (1) 熟悉顺流再生固定床运行操作过程； (2) 加深对钠离子交换基本理论的理解。 2 实验原理当含有钙离子或镁离子是造成水硬度的主为成分。当含有钙离子或镁离子的水通过装有阳离子交换树脂的交换器时，水中的Ca 2+及Mg 2+便与树脂中的可交换离子（钠型树脂中的Na +,氢型树脂中的H +）交换，使水中的Ca 2+和Mg 2+含量降低或基本上全部去除，这个过程叫做离子交换树脂对水的软化。钠离子交换用食盐（NaCl ）再生，氢离子交换用盐酸或硫酸再生。基本反应式如下: （1）钠离子交换软化 2RNa +{Ca (HCO 3)2 CaCl 2CaSO 4}→R 2Ca +{2NaHCO 32NaCl Na 2SO 4} 2RNa +{Mg (HCO 3)2 MgCl 2MgSO 4 }→R 2Mg +{2NaHCO 32NaCl Na 2SO 4} 再生 R 2Ca +2NaCl →2RNa +CaCl 2 R 2Mg +2NaCl →2RNa +MgCl 2 （2）氢离子交换交换 2RH +{Ca (HCO 3)2 CaCl 2CaSO 4}→R 2Ca +{2H 2CO 32HCl H 2SO 4} 2RH +{Mg (HCO 3)2 MgCl 2MgSO 4 }→R 2Mg +{2H 2CO 32HCl H 2SO 4} 再生

R2Ca+{ 2HCl H2SO4}→2RH+{ CaCl2 CaSO4} R2Mg+{ 2HCl H2SO4}→2RH+{ MgCl2 MgSO4} 钠离子交换的最大优点是不出酸性水，但不能脱碱；氢离子交换能去除碱度，但出酸性水。本实验采用钠离子交换。 3实验内容 3.1实验设备与试剂表3-1 实验中所用试剂及说明 3.2实验装置实验装置如图3-1所示。

离子交换器设计介绍材料(内部资料)

石油化工有限公司炼油乙烯项目除盐水处理系统计算书设计原则 1工艺流程的设计由于原水水质较好，水中TDS含量较低。因此，本项目推荐选用传统的成熟工艺离子交换器作为系统的主脱盐设备；系统初期投资成本低、易于实现自动化。离子交换器采用双床浮动床工艺，它具有处理水量大、占地面积小、交换容量高等优点。根据计算，一级阳阴离子脱盐后的产水尚未达到生产工艺用水的要求，所以，在一级除盐装置之后，设置混合离子交换器，其出水水质完全满足设备采购方出水要求。为保证关键设备离子交换器的长期可靠稳定运行，则必须设置符合水质特点的预处理系统，满足离子交换器进水指标：SS<3mg/L。 2工艺流程总述 2.1工艺流程：由净化水场来的原水经过水处理系统后到达超高压锅炉给水的要求后，通过管道送到除氧水站供超高压和高压锅炉使用。原水由全厂新鲜水管网送入除盐水站后，部分去凝结水换热后进生水罐，生水经新鲜水泵加压后，先经过滤器后进入阳离子交换器，因原水中HCO3-含量为20-42.1mg/L，为减少后级阴离子交换器的负荷，经过除CO2器除去重碳酸根后，由中间水泵经阴离子交换器和混合离子交换器后，去除盐水罐，最后由除盐水泵加压进除盐水管网供各用户使用。主体设备为单元式运行排列，同时也考虑母管式的连接组合。为了减少设备的台数、减少再生次数和酸碱耗量，

增加运行时间。工艺如下：（原水箱）→原水泵→多介质过滤器→阳离子交换器→脱塔碳→中间水箱→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→使用点 2.2为了保证除盐水系统供应的可靠性，选择了五个系列；正常情况下，三个系列运行,一个系列再生，一个系列备用。其中设备包括： 10台150吨/小时的纤维球过滤器（?2600mm），5套300吨/小时阳离子交换器(?3000mm），5套300吨/小时阴离子交换器(?3000mm），5套300吨/小时混合离子交换器(?2800mm）及其它辅助设备等组成。 2.3本套水处理设备的原水水质按提供的水质报告设计，而最终制出900吨/小时除盐水。设计进水水质及出水水质 1进水水质 1.1 除盐水物流特性本项目的原水来自于菱溪水库，其水质(供参考)为：