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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。
复床是制备初高级纯水的主要设备,
原水通过阳离子交换器,水中的阳离子如 Ca2+、
Fe2+ 、 K+、
Na+等被树脂中活性强的H+置换到阳离子交换树脂上,从而取代了H+在阳树脂上的位置,
H+则和水中的阴离子生成无机酸,所以阳床产水一般均显弱酸性。当含有无机酸的水通过阴离子交换器时,水中无机酸的阴离子如
SO42-、C1-、HCO-等又被树脂中活性强的
OH-置换到阴树脂上代替了 OH-的位置,
OH-和 H+结合并生成水,原水中的盐分就可得到去除,当阳阴树脂的
H+和 OH-被相应的离子置换完毕后,复床失效,需要用酸碱来再生方能继续除盐,此为一级复床除盐,一级复床除盐产水电导率
≤10µs/cm ,可根据水质的要求设计为多级复床的组合。此装置可与混合离子交换器、反渗透、电渗析等串联用,产水电导率
可达0.1µs/cm 。
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。
离子交换混床为深度脱盐设备,用于制造高纯水,产水电阻率为
10-18MΩ/CM(25℃), 二氧化硅含量(SiO2)≤0.02mg/L
。混床分为单、双床、抛光床,双床可一用一备,(不影响生产用水的连续性);可串联使用,以提高产水水质,有效利用离子交换树脂的交换容量;当生产用水量大时,可并联使用,运行相当灵活、方便。按产水纯度可初级混床和精混床。出水电导率由高精度电阻率仪监控。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”。可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,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。
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。 |