離子交換樹(shù)脂在軟化水處理中的應(yīng)用

在食品、飲料、制藥、汽車(chē)制造、化工、電子、制革、鋼鐵、紡織等許多行業(yè)中，水的質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有非常重要的影響。

軟化水可以有效改善水質(zhì)，減少水中鈣、鎂離子含量，避免水垢形成，從而減少加熱和冷卻設(shè)備的能源消耗，降低設(shè)備維護(hù)成本，大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)還可以降低化學(xué)品的使用量，降低成本和環(huán)境污染。

眾所周知水中的硬度主要由鈣、鎂離子組成，軟化水處理通常是采用離子交換技術(shù)，利用離子交換樹(shù)脂吸附鈣、鎂等離子，當(dāng)含有鈣、鎂離子的原水通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，水中的鈣、鎂離子與樹(shù)脂中的鈉離子發(fā)生置換，經(jīng)過(guò)離子交換后，鈣、鎂離子就被吸附在軟水機(jī)內(nèi)的樹(shù)脂上，從而形成軟化水，因此離子交換樹(shù)脂在軟化水處理中至關(guān)重要。

下面小編整理了關(guān)于軟化樹(shù)脂的常用知識(shí)點(diǎn)，建議收藏。

01

鈉型&氫型陽(yáng)離子樹(shù)脂的區(qū)別 

一般來(lái)說(shuō)，離子交換樹(shù)脂分為陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂。

鈉型陽(yáng)樹(shù)脂內(nèi)部的離子是Na+離子，具有良好的陰離子交換能力，可以將水中的陰離子進(jìn)行吸附和交換，主要應(yīng)用在硬水軟化方面，常使用氯化鈉進(jìn)行再生。

氫型陽(yáng)樹(shù)脂內(nèi)部離子則是H+離子，具有更強(qiáng)的酸性和更好的陰離子交換能力，常被用于去除水中的氯離子、硝酸根離子等陰離子，如純水制備和超純水的制備，使用鹽酸進(jìn)行再生。

02

鈉型離子交換樹(shù)脂軟化水的原理

在軟化的過(guò)程中，隨著樹(shù)脂內(nèi)鈣、鎂離子的增加，樹(shù)脂置換鈣、鎂離子的效能逐漸降低，當(dāng)樹(shù)脂吸收一定量的鈣鎂離子之后，就必須進(jìn)行再生，再生過(guò)程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹(shù)脂層，把樹(shù)脂上的硬度離子置換出來(lái)，隨再生廢液排出罐外，樹(shù)脂就又恢復(fù)了軟化交換功能。

交換過(guò)程反應(yīng)原理如下：

2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+

2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+

即水通過(guò)鈉離子交換器后，水中的Ca+、Mg+被置換成Na+

03

食品軟水樹(shù)脂VS工業(yè)軟水樹(shù)脂

食品軟水樹(shù)脂更加注重的是安全問(wèn)題，具有再生效率高、使用壽命長(zhǎng)、吸附能力強(qiáng)、抗污染性好、溶出物含量低等特點(diǎn)；

工業(yè)軟水樹(shù)脂更加注重機(jī)械強(qiáng)度，具有機(jī)械強(qiáng)度高、物理化學(xué)穩(wěn)定性好、交換容量高、密度變化小、工作溫度范圍廣、可以多次再生使用等特點(diǎn)。

04

高鹽水除鈣鎂應(yīng)選擇什么樹(shù)脂

在實(shí)際應(yīng)用中，水中的鈣鎂離子往往會(huì)受到其他因素的干擾，從而影響鈣鎂離子的去除效率，如高鹽廢水鈣鎂離子的去除。

高鹽水在處理過(guò)程中，在高鹽水進(jìn)入膜系統(tǒng)或者蒸發(fā)器之前都會(huì)存在鈣鎂離子偏高的問(wèn)題，導(dǎo)致膜系統(tǒng)產(chǎn)水率下降，蒸發(fā)器換熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)影響使用效果，可以采用大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來(lái)，從而避免結(jié)垢性離子經(jīng)過(guò)膜濃縮或蒸發(fā)濃縮就會(huì)析出并附著在膜或列管壁上，形成硬垢而導(dǎo)致的降低膜和蒸發(fā)的產(chǎn)水效率等問(wèn)題。

Tulsimer?  CH-93樹(shù)脂是包含氨甲膦酸基連接到聚苯乙烯共聚物的一種極耐用的大孔樹(shù)脂，具有處理精度高、吸附容量大、使用壽命長(zhǎng)、耐高鹽等特點(diǎn)，可用于從含有一價(jià)陽(yáng)離子的廢水處理中選擇性的除去二價(jià)金屬陽(yáng)離子，使二價(jià)金屬陽(yáng)離子以及由其他二價(jià)陽(yáng)離子可以像鈣一樣容易地從一價(jià)陽(yáng)離子中分離出來(lái)。

Tulsimer? CH-93 是一種加載氨甲膦酸基官能團(tuán)的聚苯乙烯共聚物的大孔樹(shù)脂，可以在高鹽水環(huán)境中去除二價(jià)以上的金屬離子，如鈣、鎂等。

CH-93 在新能源領(lǐng)域常用于鋰鹽溶液除雜，如碳酸氫鋰、硫酸鋰等溶液凈化去除鈣鎂離子，鈣鎂離子濃度可以降低0.01mg/l。另外其優(yōu)越的物理和化學(xué)特性不僅可保證有效的去除鈣鎂離子，而且不會(huì)對(duì)母液中鋰鹽濃度產(chǎn)生損失，具有非常大的經(jīng)濟(jì)效益。

CH-93樹(shù)脂參數(shù)

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高鹽水除鈣鎂樹(shù)脂應(yīng)用案例

新能源除鈣鎂項(xiàng)目，處理水量 5mg/l，入水含量100mg/l，兩級(jí)串聯(lián)運(yùn)行，穩(wěn)定出水 1mg/l 以下。

葡萄糖酸鈉溶液去除二價(jià)鈣鎂項(xiàng)目，用于膜工藝的前面，避免鈣鎂堵塞膜,處理水量每天 15 噸水,入水鈣鎂含量 30PPM，單級(jí)運(yùn)行，出水做到1mg/l 以下。