离子交换设备

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一、离子交换两大应用：

1.软化：天然水中含有各种盐类，这些盐类溶解为阳离子和阴离子，主要有 Ca 2+ 、Mg 2+ 、Na + 和HCO 、 SO 4 2- 、CL - 等。含有这些盐类的水，在加热蒸发浓缩的过程中（如锅炉用水），水中的Ca 2+ 、Mg 2+ 等离子不断地与水中某些阴离子结合成难溶物质而析出，并生成水垢（俗称水锈），还有其它高价金属离子如铁、铝、锰等（因含量很少，虽然成垢，可略去不计），予以去除。因此就需要进行水的软化处理。软化水设备广泛用于工业及民用软化水制备，如锅炉供水、供热、空调系统补充水、优质生活用水等。

离子交换软化方法是的一种软化方法，该法特点是：不出酸性水，再生剂为工业盐，设备防腐设施简单。

软化系统主要由多路阀（或手动操作屏）、控制器、树脂罐、盐箱组成，多路阀是在同一阀体中设计有多个通路的阀门。控制器根据预先设定的程序，向多路阀发生指令，多路阀自动完成各个阀门的开关，从而实现运行、反洗、再生、正洗等到各个工艺过程。手动操作屏是利用优质 PVC或UPVC材质管材管件组建的一个操作接口，它需要专人负责各个阀门的开关，所有的工艺过程都需人工操作。

2.除盐 离子交换是一种特殊的固体吸附过程，它是由离子交换剂的电解质溶液中进行的。一般的离子交换剂是一种不溶于水的固体颗粒状物质，即离子交换树脂。它能够从电解质溶液中吸取某种阳离子或者阴离子，而把自身所含的另外一种带相同电荷符号的离子等量地换出来，并释放到溶液中去，这就是所谓的离子交换。按照所交换离子的种类，离子交换剂可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两大类。

混合离子交换器，简称 混床 ，是将阴阳树脂按一定比例装置填在同一交换器中，运行前将它们混合均匀。此时被处理水在通过混合离子交换床后，所产生的 H + 和OH - 离子立即生成溶解度很低的水，很少形成阳离子或阴离子交换时的反离子。可以使交换反应进行很*，故水质好，所以混合床串联在反渗透或一级复床除盐系统后面，用于纯水或高纯水的制备主要用于深度去除水中几乎所有的离子（溶解固体）。

离子器类别有单床、复床、混合床之分，水处理方法也根据具体情况可采用顺流法，逆流再生浮床法等。

复床离子交换器

此法为较古老的方法，出水纯度虽然不如混合床，但再生方法简单易行，所以还广泛的被采用，尤其是配合混合床使用更为普遍。在大型水处理中阳床后面加一个脱气塔（也称脱碳）将 CO 2 除去，可以减轻阴床树脂负担，延长阴树脂使用周期，从而可以节约再生剂 NaOH 的用量，是有一定意义的。

混合床离子交换器

混合床离子交换设备为深度脱盐设备，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, 混合床分为单、双床、抛光床、双床可一用一备；可串联使用，以提高产水水质， 有效利用树脂的交换容量；当生产用水量大时，可并联使用，运行相当灵活、方便。

三、离子交换设备特点 ：

1. 出水水质优良，出水pH值接近中性。
2. 出水水质稳定，短时间运行条件变化（如进水水质或组分、运行流速等）对混床出水水质影响不大。
3.间断运行对出水水质的影响小，恢复到停运前水质所需的时间比较短。

四、离子交换设备应用范围 ：

1. 电子业
2. 电池业
3. 表面处理
4. 实验室
5. 电镀业
6. 高级锅炉用水

离子交换树脂的交换吸附性能，去除水中的各种阴、阳离子，达到脱盐的目的。就是水中的离子和离子交换树脂上的离子，所进行的等电荷摩尔量的反应。离子交换的反应过程可以用H型阳离子交换树脂HR和水中Na+交换反应过程为例： HR（R表示离子交换树脂的交换基团）Na+ NaR+H+ 从上式可知：在离子交换反应中，水中的阳离子（如Na+）被转移到树脂上去了，而离子交换树脂上的一个可交换的H+转入水中。Na+从水中转移到树脂上的过程中离子的置换过程。而树脂上的H+交换到水中的过程称游离过程。

因此，由于置换和游离过程的结果，使得Na+与H+互换位置，这一变化，就称为离子交换。离子交换器按单台设备分类有阳床、阴床、混床，在水处理应用中，以多种组合形式组成多种除盐系统，以达到设计要求。离子交换器是制备高纯水的设备，广泛应用于医药、化工、电子、电镀、锅炉等领域，与RO，EDI组合处理后的水 质电阻率可达到1～18MΩ .CM。

1.阳床＋阴床＋混床＋抛光混床（水质可做到18MΩ.cm即0.055 μ s/ ㎝,25 ℃）

2.RO反渗透（水质可以做到0.2MΩ.cm以上即5 μ s/ ㎝以下,25 ℃）

3.RO反渗透＋混床（水质可以做到10MΩ.cm以上即0.1 μ s/ ㎝以下,25 ℃）

4.RO反渗透＋混床＋抛光混床（水质可以做到18MΩ.cm即0.5 μ s/ ㎝,25 ℃）

离子交换器主要用于纯水和高纯水的制备，在医药、化工、电子、涂装、饮料及中高压锅炉给水等诸多工领域中已有十分广泛的应用。它与近年引进的反渗透装置相比较，具有去除离子*、预处理要求低、设备造价便宜等特点。