離子交換工藝

關(guān)于離子交換工藝第1頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月離子交換工藝過程離子交換操作是在裝有離子交換劑的交換柱中以過濾方式進(jìn)行的。整個(gè)工藝過程一般包括過濾(工作交換)、反洗、再生和清洗等4個(gè)階段。這四個(gè)階段依次進(jìn)行，形成不斷循環(huán)的工作周期。第2頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)過濾階段(交換階段)過濾階段是利用離子交換樹脂的交換能力，從廢水中分離需要去除的離子的操作過程。離子交換平衡反應(yīng)通式為:nR-A++Bn+

—Rn-Bn++nA+第3頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月以樹脂RA處理含離子B的廢水為例當(dāng)廢水進(jìn)入交換柱后，首先與頂層的樹脂接觸并進(jìn)行交換，B離子被吸附而A離子被交換下來。在交換過程中，工作柱上的A離子被全部交換下來，這時(shí)交換柱上部出現(xiàn)飽和層（失效層）第4頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月

廢水繼續(xù)流過下層樹脂時(shí)，水中B離子濃度逐漸降低，而A離子濃度卻逐漸升高。此時(shí)起交換作用的濾層即為工作層。當(dāng)廢水繼續(xù)流經(jīng)一段濾層之后，全部B離子都被交換成A離子，再往下便無變化地流過其余的濾層。工作柱中剩下的部分為新料層。第5頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月交換柱中樹脂的實(shí)際裝填高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工作層厚度，因此當(dāng)廢水不斷地流過樹脂層時(shí)，工作層便不斷地下移。運(yùn)行到某一時(shí)刻，工作層的前沿達(dá)到交換柱樹脂底層的下端，于是出水中開始出現(xiàn)B離子，這個(gè)臨界點(diǎn)稱為"穿透點(diǎn)"。第6頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)反沖洗階段

交換到達(dá)穿透點(diǎn)時(shí)，停止工作，再生前要進(jìn)行反沖洗。目的：①一是松動(dòng)樹脂層，使再生液能均勻滲入層中，與交換劑顆粒充分接觸；②把過濾過程中產(chǎn)生的破碎粒子和截留的污物沖走。第7頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)再生階段

再生的推動(dòng)力

離子交換樹脂的再生是離子交換的逆過程，其反應(yīng)式為：

第8頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月(四)清洗階段

清洗的目的是洗滌殘留的再生液和再生時(shí)可能出現(xiàn)的反應(yīng)產(chǎn)物。通常清洗的水流方向和過濾時(shí)一樣，所以又稱為正洗。清洗過程后期應(yīng)特別注意掌握清洗終點(diǎn)的pH值(尤其是弱酸樹脂轉(zhuǎn)型之后的清洗)，避免重新消耗樹脂的交換容量。第9頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月離子交換設(shè)備最常用的離子交換設(shè)備有：①固定床②移動(dòng)床③流動(dòng)床第10頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月固定床離子交換器固定床離子交換器在工作時(shí)，床層固定不變，水流由上而下流動(dòng)。根據(jù)料層的組成，又分為單層床、雙層床和混合床三種。第11頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月固定床離子交換器的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備緊湊、操作簡(jiǎn)單、出水水質(zhì)好缺點(diǎn)：再生費(fèi)用較大、生產(chǎn)效率不夠高。第12頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月移動(dòng)床離子交換器移動(dòng)床交換設(shè)備包括交換柱和再生柱兩個(gè)主要部分，工作時(shí)，定期從交換柱排出部分失效樹脂，送到再生柱再生，同時(shí)補(bǔ)充等量的新鮮樹脂參與工作。第13頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月流動(dòng)床交換設(shè)備流動(dòng)床――同一柱內(nèi)，再生段與交換段在不同部位，樹脂可在同一柱內(nèi)流動(dòng)。移動(dòng)床和流動(dòng)床與固定床相比，具有交換速度快、生產(chǎn)能力大和效率