离子交换水处理培训讲学.ppt

6.2 H－Na串联及并联： 6.3 除碳器 除碳器原理 由上式可知，水中H＋浓度越大，水中碳酸越不稳定，平衡向右移动。根据亨利定律，在一定温度下气体在溶液中的溶解度与液面上该气体的分压成正比，当液体中该气体溶解量超过它溶解度时，它会从水中逸出。工业条件下，水中CO2逸出速度与下列条件有关：（1）水与空气的接触面积越大，逸出速度越快；（2）水温与其逸出条件下的沸点越接近，逸出速度越快；（3）水中pH越低，逸出速度越快。 CO2具有腐蚀性，并增加强碱树脂负荷.(一般为H床后) 除碳器有鼓风式和真空式两种。前者只能除去二氧化碳；后者不仅能除去二氧化碳，还可以除去氧气等各种溶解气体。目前采用比较广泛的是鼓风式除碳器。 A、鼓风式除碳器的结构为圆柱型塔式结构，由配水装置、填料层（拉希环、多面空心塑料球、波纹板等）和鼓风装置（脱碳风机）所组成。水从上部进入塔体，由配水装置均匀地喷淋在填料表面形成水膜，经填料层与空气接触后，流入下部集水箱（中间水箱）。空气由鼓风机从塔底鼓入，与水中析出的二氧化碳一起从顶部排出。 水通过鼓风机除碳，一般可将CO2含量降至5mg/L以下。 B、真空式除碳器 真空式除碳器是利用真空泵或喷射器从除碳器的上部抽真空，使水在常温下呈沸腾状态以除去气体。 水由上部进入塔体，经喷水装置后，在整个截面上喷成雾状，再经填料层后呈水膜状向下流动；所释放的气体则通过顶部真空管路抽出塔外。真空式除碳器的淋洗密度一般为40～60m3/(m3·h)。 7 阴离子交换树脂的特性 7.1 强碱性阴树脂的工业特性（ROH ）　　 ROH+H2SO4→RHSO4+H2O　　　　　 ① 2ROH+ H2SO4→R2SO4+2 H2O　　　　② ROH+HCl→RCl+ H2O ROH +H2CO3→RHCO3+ H2O ROH+H2SiO3→RHSiO3+ H2O 式①和式②一般同时进行,但当［H2SO4］＞［ROH］中OH-浓度时，①占优势，低浓度时②占优势。R2SO4+H2SO4→2RHSO4-可以进行，树脂由R2SO4变成RHSO4型。 1） 强碱性阳树脂对水中各种阴离子的交换选者性也是不同的，一般顺序为： PO43—＞SO42—＞NO3—＞Cl—＞OH—＞F—＞HCO3—＞HSIO3— （1）电荷愈多，选择性愈好 （2）相同电荷时，原子序数愈高，水合半径愈小，则选者性愈好 （3）还与离子交换基团的性质有关 （4）强酸性选择性好 2） 强碱性阴树脂对水中各种阴离子的交换顺序如上，从而可得： ROH+NaHSiO3→RHSiO3+NaOH （几乎不能进行） 除盐系统相应通过强酸性阳树脂，而不应通过Na床，且通过H型树脂应减少漏钠量 ROH+H2SiO3→RHSiO3+H2O H2O电离度极小 （强碱1型碱性较强，除硅能力较大适用于制取纯水，而强碱2型碱性较弱，交换容量大于1型） 3） 阴树脂的化学稳定性一般要比阳树脂差，（600C~800C），易受氧化剂的影响而变质 如水中存在氧化剂时，则会使： 4）强碱性树脂抗有机物的能力较差，特别是凝胶型强碱性阴树脂，由于孔道分布 强碱性树脂被有机物污染后，交换容量下降，正洗水量增加，出水导电率增加。 树脂孔道大小不一，水中的一些有机物（如腐殖酸等）在树脂颗粒内交联紧密部位会被卡住，时间一长，把该部分交换基团遮盖住，从而该部分基团不能进行反应。同时卡住有机酸后，相当于在树脂的骨架上引入了弱酸基团（-COOH）。 用碱再生时： R-COOH+NaOH→ RCOONa+H2O 正洗和反应时： R-COONa+H2O→ RCOOH+NaOH 从而正洗水量大大增加，同时由于正洗时阴离子与ROH发生交换，从而使运行时交换容量低。 5）强碱性阴树脂的运行过程 ①．当清洗水排水溶解固体等于进水总溶解固体时，将清洗水循环回收。 ②．清洗水回收，清洗延长。就是因为树脂受到污染 RCOONa+ H2O→RCOOH+NaOH （刚开始出水时，电导率会增加，所以需连续清洗，直到出水达到要求，这就是清洗水回收阶段） 6）除Si求： ①出水呈酸性； ②进水漏钠量低； ③再生条件高，提高温度至（40-500C）有利于再生的进行。 这是由于出水中含有的微量NaOH为突然出现的弱酸所中和，生成NaSiO3和NaHCO3，其导电性能低于NaOH的缘故。 硅含量 7.2弱碱树脂的工艺特性： R=NH