离子交换设备的工作原理

    离子交换设备的基本原理

    1、离子交换软化的基本原理 离子交换软化除盐的基本原理是：用Na型强酸性阳离子交换树脂中的Na+ 交换去除水中的Ca2+、Mg2+ 硬度，饱和的树脂再用5％～8％的食盐NaCI溶液再生。原水经过树脂的软化，水中的致硬离子Ca2+、Mg2+ 被全部去除，替换成非致硬的Na+ 离子，但是处理后水的含盐量（以mol为单位）没有降低。

    2、离子交换除盐的基本原理 先用H型强酸性阳离子交换树脂中的H+ 交换去除水中的所有金属阳离子（以符号Mm+代表），饱和的树脂用3％～4％的盐酸HCI溶液再生。再用OH型强碱性阴离子交换树脂中的OH- 交换去除水中的除OH- 外的所有阴离子（以符号Nn-代表），饱和的树脂用2％～4％的NaOH溶液再生。最后所产生的H+ 与OH-合并为水分子。原水经过离子交换除盐处理后，水中的各种离子都被去除掉了。

    3、离子交换树脂 离子交换树脂具有离子交换能力，水处理中所使用的离子交换剂有：离子交换树脂、磺化煤、钠沸石等，是目前所用的主要离子交换树脂。

    离子交换树脂由树脂母体（骨架）和交换基团构成。离子交换树脂在生成过程中先采用凝胶法生成树脂母体小球。树脂母体小球为具有空间网架多孔结构的高分子聚合物的小球。例如苯乙烯系树脂小球。树脂小球上再引入不同的交换基团，使其具有交换功能，成为离子交换树脂。例如：苯乙烯系树脂小球在浓硫酸中加热到100℃，以1％硫酸银为催化剂，把聚乙烯树脂苯环上的部分H+ 置换为磺酸基团（—RO3H），就得到强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。在苯乙烯系树脂上加入季氨基，则得到强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。