6.1離子交換軟化水處理離子交換軟化水處理是利用陽離子交換樹脂中可交換的陽離子，把水中所含的鈣、鎂離子交換出來，這一過程稱為水的軟化過程最常用的是鈉型強酸性陽離子交換樹脂，或稱鈉離子交換樹脂一、鈉型離子交換的過程6.1離子交換軟化水處理離子交換軟化水處理是利用陽離子交換1二、鈉型離子交換后的水質變化6.1離子交換軟化水處理二、鈉型離子交換后的水質變化6.1離子交換軟化水處理2三、再生過程6.1離子交換軟化水處理再生劑用量以鹽耗表示可按下式計算三、再生過程6.1離子交換軟化水處理再生劑用量以鹽耗表示可3444四、鈉離子交換軟化系統6.1離子交換軟化水處理1.單級鈉離子交換軟化系統2.雙級鈉離子交換軟化系統四、鈉離子交換軟化系統6.1離子交換軟化水處理1.單級鈉56.2離子交換軟化及脫堿處理一、氫型強酸性陽離子交換樹脂的H-Na離子交換6.2離子交換軟化及脫堿處理一、氫型強酸性陽離子交換樹脂的66.2離子交換軟化及脫堿處理一、氫型強酸性陽離子交換樹脂的H-Na離子交換6.2離子交換軟化及脫堿處理一、氫型強酸性陽離子交換樹脂的76.2離子交換軟化及脫堿處理二、氫型弱酸性陽離子交換樹脂的H-Na離子交換6.2離子交換軟化及脫堿處理二、氫型弱酸性陽離子交換樹脂的8第6章-水的離子交換處理課件96.3離子交換除鹽水處理一、離子交換除鹽水處理的原理6.3離子交換除鹽水處理一、離子交換除鹽水處理的原理106.3離子交換除鹽水處理一、離子交換除鹽水處理的原理混合床離子交換器是指陽、陰兩種離子交換樹脂按一定比例混合后裝填于同一交換器內的離子交換器。簡稱為混合床。6.3離子交換除鹽水處理一、離子交換除鹽水處理的原理混合床116.3離子交換除鹽水處理二、氫氧型強堿性陰離子交換樹脂的工藝性能三、氫氧型弱堿性陰離子交換樹脂的工藝性能四、離子交換除鹽水處理的系統五、離子交換除鹽運行過程中交換器失效的控制6.3離子交換除鹽水處理二、氫氧型強堿性陰離子交換樹脂的工126.3離子交換除鹽水處理四、離子交換除鹽水處理的系統6.3離子交換除鹽水處理四、離子交換除鹽水處理的系統136.3離子交換除鹽水處理四、離子交換除鹽水處理的系統6.3離子交換除鹽水處理四、離子交換除鹽水處理的系統146.3離子交換除鹽水處理四、離子交換除鹽水處理的系統一級復床離子交換除鹽水系統就是由三個單元組成：陽離子交換單元、脫碳（脫除二氧化碳）單元和陰離子交換單元1.常用的離子交換除鹽水處理的單元6.3離子交換除鹽水處理四、離子交換除鹽水處理的系統一級復156.3離子交換除鹽水處理四、離子交換除鹽水處理的系統2.常用的離子交換除鹽水處理的系統6.3離子交換除鹽水處理四、離子交換除鹽水處理的系統2.常166.4離子交換設備離子交換水處理系統的設備通常包括離子交換器、除碳器和再生劑系統的設備等6.4離子交換設備離子交換水處理系統的設備通常包括離子交換176.4離子交換設備一、順流再生離子交換器在順流再生離子交換器中，運行（交換）時原水水流和再生時再生液的流動方向均為由上向下，故稱順流殼體內部自上而下由進水裝置、再生液分配裝置、交換劑層（離子交換樹脂層）、石英砂墊層和排水裝置等組成。6.4離子交換設備一、順流再生離子交換器在順流再生離子交換186.4離子交換設備一、順流再生離子交換器順流再生離子交換器的工作過程有運行、反洗、再生、置換、正洗等五個步驟反洗的目的是為了松動被壓實的樹脂層，除去運行中截留在樹脂層中的懸浮物雜質和排除碎樹脂層中積存的氣泡6.4離子交換設備一、順流再生離子交換器順流再生離子交換器196.4離子交換設備二、對流（逆流）再生離子交換器在對流再生離子交換器運行（交換）時，原水水流自上而下流動；在再生時，再生液則自下而上流動，兩者的流動方向相反，故稱對流（逆流）其結構與順流再生離子交換器基本上相同，它與順流再生交換器的最主要區別是在樹脂層上有壓脂層，并設有中間排液裝置6.4離子交換設備二、對流（逆流）再生離子交換器在對流再生206.4離子交換設備二、對流（逆流）再生離子交換器對流再生離子交換器的工作過程為小反洗、再生、置換、清洗、運行、大反洗。由于對流再生離子交換器再生時頂壓方式不同，可分為以下四種對流再生的方法。6.4離子交換設備二、對流（逆流）再生離子交換器對流再生離21工作運行圖順流再生圖工作運行圖逆流再生圖工作運行圖順流再生圖工作運行圖逆流再生圖226.4離子交換設備三、分流再生固定床離子交換器分流再生固定床結構基本上和逆流再生離子交換器相似，只是將中間排液裝置降低至設計的位置即可6.4離子交換設備三、分流再生固定床離子交換器分流再生固定236.4離子交換設備四、浮動床離子交換器6.4離子交換設備四、浮動床離子交換器246.5離子交換樹脂的再生方法離子交換樹脂的最大特點是失效后可以再生，使樹脂能在較長時期內反復使用，體現出離子交換村脂利用效率高、成本低的優越性。在離子交換的整個過程中，再生這一環節具有特殊的意義。再生的進行狀況不但對水質有著直接的影響，而且，對制備高純水的運轉費用也有直接影響。因此對再生過程中各技術參數和操作的研究有很重要的價值。從化學反應上講，再生是交換的逆過程，顯而易見，樹脂再生的目的，就是讓失效的樹脂盡可能地恢復或接近原來樹脂的工作狀態。6.5離子交換樹脂的再生方法離子交換樹脂的最大特點是失效25樹脂失效后的再生方式有多種，大致可分為靜態再生和動態再生兩類。靜態再生可分為體內再生和體外再生，是將樹脂放在一定的容器內，用再生劑浸泡樹脂，使其恢復活性的方法。動態再生又可分為順流再生、逆流再生、對流再生等。再生液和處理水的流向一致的稱為順流再生，流向相反的稱為逆流再生，再生液由上、下兩端同時進入，由中部集流管流出的稱為對流再生。動態再生一般都是體內再生。樹脂失效后的再生方式有多種，大致可分為靜態再生和動態再生兩類261、體內再生1）順流再生

再生劑在交換柱中的流向和交換工作時水的流向相同，即下向流再生，下向流通水。順流再生時，底部樹脂再生效果較差。

順流再生是一種較老的再生方式。其設備簡單，容易操作，但再生劑耗量大、利用率不高、樹脂再生程度低、易出現離子提前穿透現象、處理水的水質不好。1、體內再生1）順流再生

再生劑在交換柱中的流向和交換工作時271、體內再生2）逆流再生

逆流再生時再生劑自下向上流經交換柱樹脂層，交換工作時水自上向下通過交換柱。

逆流再生優點：設備內推動力比較均勻，樹脂再生程度比較完全，能獲得較高的再生度，與順流式相比，顯著提高工作交換容量，再生劑用量較少，整個樹脂失效才出現離子穿透現象。

逆流再生的關鍵是保證樹脂層不因再生劑的流動而發生混合亂層現象，因而必須控制再生劑流速。設備和操作相對順流式較為復雜，造價也高。

逆流再生應用非常廣泛。1、體內再生2）逆流再生

逆流再生時再生劑自下向上流經交換柱281、體內再生3）復床逆流再生

在陽樹脂交換工作中，原水先自上通過交換柱上層的交換容量大的弱型陽樹脂，再通過交換柱下部的強型陽樹脂；再生時，再生劑（如HCl）自下進入交換柱首先再生強型陽樹脂，再流經上部再生交換容量大、容易再生的弱型陽樹脂。對陰樹脂的再生過程與陽樹脂相同，只是再生劑為NaOH。這種再生方式比前面的逆流再生方式更能節約再生劑的用量，樹脂再生程度也好。4）混床再生

混床系統的再生一般可分為分步再生和對流再生兩種方式。分步再生先將失效樹脂用水或鹽水反洗，使陰、陽樹脂分層（陰樹脂在上，陽樹脂在下）；再生陰樹脂時，NaOH從頂部引入，再生廢液從陰、陽樹脂的分界面的排液管引出；HCl從底部通入再生陽樹脂，廢液同樣從分界面的排液管排出；分步再生時為了防止再生劑的“交叉污染”，需同時通入純水。1、體內再生3）復床逆流再生

在陽樹脂交換工作中，原水先自上29

對流再生是在樹脂分層后，從床層的上下同時引入堿和酸再生液對樹脂進行再生，這種方式節約再生時間，但會消耗較多的再生液。

再生完成后從上、下兩端同時通入純水清洗樹脂，然后用壓縮空氣攪拌樹脂使其混勻。對流再生是在樹脂分層后，從床層的上下同時引入堿和酸再30混床再生時，要嚴格控制再生酸、堿的用量和流速，否則會造成分界面附近的兩種樹脂的交叉污染。在用純水清洗樹脂時，當陰樹脂層的pH=8，陽樹脂層的pH=5時，就可以停止沖洗，進行攪拌混合，不需要沖至中性。混床再生時，要嚴格控制再生酸、堿的用量和流速，否則會造成分界312、體外再生體外再生就是將樹脂移入—個容器中，用HCl，NaOH再生。小型交換住（直徑200mm以下）一般采用體外再生，其優點是再生較充分，缺點是易損耗樹脂、易污染。2、體外再生體外再生就是將樹脂移入—個容器中，用HCl，Na326.6影響樹脂再生的因素1、再生劑的選擇

再生劑的種類和質量直接影響到樹脂的再生效果和處理水的質量。一般來說，陽樹脂的再生用HCl最好，因為HCl氧化能力很弱，不會破壞樹脂結構和氧化樹脂，且從樹脂上解析下來的離子大多形成可溶的氯化物，便于清洗，減少了對樹脂的污染。如用硫酸作再生劑，解析下來的離子可能形成微溶性的鈣、鎂等硫酸鹽沉淀，堵塞孔道降低樹脂的交換容量。但由于硫酸的價格非常便宜，工業上也常用不超過5%濃度的稀硫酸溶液作為再生劑。硝酸由于其強氧化性，即使很稀也能使樹脂氧化，破壞樹脂的結構，影響其壽命，一般不用。

陰樹脂的再生一般用NaOH作為再生劑。用NaOH再生時，不僅陰樹脂的再生度高，而且去除硅的能力也強。從經濟上考慮，對交換容量大、再生較容易的弱堿性陰樹脂，也可用Na2CO3或NH3·H2O作再生劑，但其對強型樹脂沒有多大作用。

再生劑的質量也是影響再生效果的重要因素。如用工業級NaCl再生陽樹脂，由于其雜質含量高，尤其鐵含量高，不但會降低再生效果，而且會引起樹脂的鐵中毒。6.6影響樹脂再生的因素1、再生劑的選擇

再生劑的種類和332、再生劑的用量一般來說，提高再生劑用量有助于樹脂的再生程度的提高，增加樹脂的工作交換容量。但若無限制地增加再生劑用量，不僅經濟上難以承受，而且當再生劑用量達到一定值時，再生程度的提高不再明顯。再生劑用量與再生程度的關系圖見下圖。實踐表明，順流式Na型樹脂，再生劑用量一般為理論值的2～3.5倍，強酸性H型樹脂為理論值的2～5倍；弱性樹脂，其再生劑用量略大于理論用量即可。2、再生劑的用量一般來說，提高再生劑用量有助于樹脂的再生程度343、再生劑濃度再生劑用量一定時，適當增加再生劑濃度，可提高再生程度。但當濃度達到一定值時，交換容量達到最高值，此時再增加濃度，交換容量反而下降。原因是由于高濃度的再生劑使再生反應不均衡，引起樹脂交換基團受到過分壓縮，造成樹脂破碎，這樣樹脂的交換容量反而下降了。實際生產中，應根據不同情況通過試驗確定最佳再生劑濃度。一般來說Na型樹脂用NaCl再生時采用5%～10%，H2SO4再生時，1%～2%。3、再生劑濃度再生劑用量一定時，適當增加再生劑濃度，可提高再354、再生劑流速再生劑流速的大小反映了再