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崑山科技大學 環境工程系 高級廢水處理報告 離子交換法 指導老師：高年信 班　 級：環工碩一 學　 生：陳信吉 中華民國九十六年六月 摘要 近年來由於產業的快速發展，帶動了經濟的提升，但也伴隨著環境污染問題的產生，而其中的的廢水污染問題則是本篇文章的探討重點。工業廢水當中含有高量的金屬離子，在水資源逐漸短缺的情況下，如何妥善處理工業廢水並予以再利用，是推動環境保護的重要課題。本論文中所提出之離子交換方法即為能符合上述之意見，為未來具有高遠瞻性之處理技術。本文針對離子交換法其處理原理、歷年相關發展、樹脂分類及應用、離子交換基本操作流程…..等來加以回顧，並以收集之相關論文來進行提出探討。 目錄 內容目錄 頁數 一、前言----------------------------------------------------------------1 二、文獻回顧----------------------------------------------------------2 2.1 離子交換之發展--------------------------------------------------2 2.2 離子交換原理-----------------------------------------------------3 2.3離子交換樹脂之分類--------------------------------------------7 2.4離子交換樹脂的特性-------------------------------------------12 2.5離子交換樹脂的操作-------------------------------------------25 2.6離子交換樹脂實務上相關應用及其未來發展-----------33 三、參考文獻---------------------------------------------------------38 圖目錄 頁數 圖2-1、陽離子交換樹脂反應前跟反應後---------------------4 圖2-2、交換容量與離子洩漏突破點---------------------------15 圖2-3、離子交換反應之離子擴散------------------------------17 圖2-4、固定床式樹脂塔之簡單結構圖------------------------27 圖2-5、固定床式之離子交換樹脂塔循環操作程序--------28 圖2-6、樹脂交換反應動態變化---------------------------------29 圖2-7、硬水軟化流程圖-------------------------------------------35 圖2-8、TR型全自動硬水軟化器--------------------------------36 圖2-9、固定式離子交換裝置-------------------------------------36 表目錄 頁數 表2-1、強酸性陽離子樹脂及強鹼性陰離子樹脂對離子選擇性之大小----------------------------------------------------------------6 表2-2、合成離子交換樹脂之主要製造廠商-----------------12 表2-3、各種離子的克當量數------------------------------------26 表2-4、一般樹脂再生劑的使用量-----------------------------31 一、前言 近年來廢污水處理的技術日漸提昇，其主要的發展方向以低污染的產生量與高效率的處理技術，視為現今技術發展的主要趨向。由於離子交換系統具有交換去除離子及濃縮、回收功能，且可有效處理重金屬廢水，並易於回收重金屬，能以避免產生重金屬污泥造成二次污染，因此已被廣泛地應用在純水及廢水處理上；包括硬水軟化、污水淨化、脫鹼軟化、純水、超純水製造、凝結水處理、貴重金屬回收、放射性廢水處理、重金屬及有毒廢水處理回收等。 其中在處理含重金屬的工業廢水方面，離子交換法越來越受到相關產業的重視，主要是因為傳統的化