水质工程学课件.ppt

2）强碱性阳树脂对水中各种阴离子的选择顺序： PO43—＞SO42—＞NO3—＞Cl—＞OH—＞F—＞HCO3—＞HSIO3— a. 电荷愈多，选择性愈好 b. 相同电荷时，原子序数愈高，水合半径愈小，则选则性愈好 c. 还与离子交换基团的性质有关 d. 强酸性选择性好 强碱树脂层保护时被吸附离子的分布见P424表22-4 3）强碱树脂除硅的条件与要求 a.进水应呈酸性，此时Si以H2SiO3存在，反应为： ROH+H2SiO3→RHSiO3+ H2O 否则以HSiO3-存在（假想化合物为NaSiO3），反应为： ROH+NaSiO3→RHSiO3+NaOH （几乎不能进行） b.进水漏Na量要少，否则Si以NaSiO3存在而无法被去除。 c.再生条件要求高，提高温度至（40-500C）有利于再生的进行。 4）强碱性阴树脂的运行过程曲线分析 当清洗水排水溶解固体等于进水总溶解固体时，将清洗水循环回收到阳离子交换器的入口，直到出水电导率达到要求，即开始正常工作（这就是清洗水回收阶段）。 1.3弱碱树脂的工艺特性： R=NH2-OH（仲胺型）， R-NH3OH（伯胺型） 1）交换能力差，不能吸附弱酸阴离子，只能吸附强酸阴离子。 2）只有在酸性条件下，形成强酸时才能进行交换： 2R-NH3OH+H2SO4→（R-NH3）2SO4+2H2O （ PH =0～ 7） R-NH3OH+HCI→R-NH3Cl+H2O （ PH=0～ 7） 3）弱碱阴床往往设在强酸阳床之后。 4）再生用NaOH，NaHCO3，Na2CO3，NH4OH都可，实际值是理 论值的1.2～1.4倍。 5）基本特性 a. 交换容量大 ,可做强碱阴床前的预处理 b. 抗有机污染强，吸附后容易洗脱 ,可做强碱阴床前的预处理 c. 正常出水呈碱性，NaHCO3，Na HSiO3存在。漏SO42-、Cl-后,出 水呈酸性. Cl- 首先泄漏。 6）弱碱性阴树脂的运行过程曲线 2.复床除盐： 复床系指阴、阳离子交换器串联使用，达到水的除盐目的。 1）一级复床除盐 强酸——脱气——强碱系统 2） 结构 3） 原理 化学置换反应 R-SO3H+NaOH R-SO3Na+H2O R-SO3H+NaCI R-SO3Na+HCI 2R-SO3Na+CaCI2 ( R-SO3)2Ca+2NaCI 4）命名与型号 分类名称+骨架名称+顺序号×交联度 前两者分别见P398表21-3、21-4，如001 ×7 3.离子交换树脂的基本性能 1）外观 粒径0.3～1.2mm 乳白、淡黄、棕褐色等不透 明或半透明球状颗粒。 2）交联度：以7~10%为宜 3）含水率 树脂的含水率以每克树脂（在水中充分膨胀）所含水分的百分比（约50%）。树脂的含水率相应地反映了树脂网架中的孔隙率大小。 4）溶胀性 干树脂+水→湿树脂，体积胀大，称为绝对溶胀度。 5）密度 6）交换容量 是树脂重要的性能 全交换容量：指一定量树脂所具有的活性基团或可交 换离子的总数量。 工作交换容量：指树脂在给定工作条件下实际上可利 用的交换能力。与实际运行条件有关。 7）有效PH值范围 由于树脂活性基团分为强酸、强碱、弱酸、弱碱性，水的pH值势必对其交换容量产生影响。 表8.1 各种类型树脂有效pH值范围 树脂类型 强酸性 弱酸性 强碱性 弱碱性 有效pH值范围 1~14 5~14 1~12 0~7 4.离子交换平衡 是可逆反应 4.1一价对一价离子交换反应通式为： 选择系数大于1，说明该树脂对B+的亲合力大与对A+的亲合力，即有利于进行离子交换反应。 选择系数用离子浓度分率表示： 4.2二阶对一阶离子交换反应通式为： 5.离子交换速度 膜扩散和孔道扩散何者影响最大？何者为控制步？ 慢者控制离子交换反应的速度． 浓度：浓度梯度是扩散的推动力。 浓度大于0.1mol/l时，孔道扩散为控制