第三章 水的离子交换软化处理
离子交换软化原理
离子交换软化原理：
设计计算
中小型中低压锅炉用水、宾馆和冷却用水,同常须进行软化后使用。
软化即通过离子交换或其他方法去除水中钙、镁离子的过程。
软化后的用水，不产生钙、镁结垢，防止了锅炉、冷却循环管路的堵塞和热交换率的降低。
由于各种水源水硬度不同，采用离子交换进行软水时，离子交换树脂的失效周期会长短不一。
因此，为了便于生产管理和设备运行，须进设计计计算，从而确定软水设备的大小和型号。
1、罐体的确定
滤速选定为25m/h，水量设定为4T/h，进水硬度设定为 1meq/L
罐体直径的平方为：1.27(4/25)=0.2032,即直径为:0.4508(米),约合18英寸
因此,罐体选为18*65型。
2、再生周期的确定
18*65型罐体树脂装填量为158升，每升树脂交换量为 1000meq/L，即再生周期为：（158*1000）/（4*1*1000）=39.5(小时)
3、控制头选型
根据罐体选择控制头型号为: Fleck2750、Fleck9500、AutoTrol180
设备选型。
《水的离子交换处理》课件
制备和应用
离子交换树脂可通过聚合反应、 固化反应等方式制备。目前广泛 应用于水处理、制药等领域。
水的离子交换处理技术
基本过程
离子交换处理的基本过程包括水的预处理、树脂选择、离子交换吸附、树脂再生等。
主要工艺流程
离子交换处理技术的主要工艺流程包括单床工艺、多床工艺、混床工艺等。
应用范围和优势
离子交换处理技术可应用于饮用水、工业用水、海水淡化等领域，具有高效、环保、可靠等 优点。
பைடு நூலகம்
质的监测与管理
1
重要性和意义
水质的监测和管理是保障用水安全、合理利用水资源的重要手段。
2
方法和技术
水质的监测可通过采集水样、测定水质指标、分析水质污染源等方式进行。
3
未来发展方向
未来水质监测将引入更先进的技术和设备，提升监测精度和效率。
总结
离子交换处理技术的作用
离子交换处理技术在水的净化 和处理中发挥着重要作用。
离子交换处理技术的优缺 点
离子交换处理技术具有高效、 环保等优点，但存在成本较高 等缺点。
未来的发展趋势
未来离子交换处理技术将朝着 智能化、高效化方向发展。
Q&A
• 问：离子交换处理技术是否还存在着局限性？ • 答：离子交换处理技术存在着成本较高、树脂寿命有限等局限性，需
要不断完善和优化。 • 问：离子交换处理技术与其他净水技术相比，有何优劣之处？ • 答：离子交换处理技术相对于其他净水技术具有高效、环保等优点，
离子交换处理的原理是通
净化水质的技术。
水中的重金属离子、放射
过交换树脂上的离子与水
性物质和其他污染物，是
中的离子进行交换，使水
保障水安全的重要手段。
试验三离子交换软化-安徽建筑大学
二、原理
快滤池滤料层能截留粒径远比滤料孔隙小的水中杂质，主 要通过接触絮凝作用，其次为筛滤作用和沉淀作用，当过 滤水头损失达到最大允许水头损失时，滤池需进行冲洗。 为了保证滤后水质和过滤流速，当过滤一段时间后需要进 行反冲洗，使滤层在短时间内恢复截污能力。反冲洗的方 式多种多样，但其原理是一样的。反冲洗开始时承托层、 滤料层未完全膨胀，相当于滤池处于反向过滤状态。当反 冲洗速度增大后，滤料层完全膨胀，处于流态化状态。根 据滤料层膨胀前后的厚度便可求出膨胀率： L L0 e 100% L0
2. 反冲洗过程
将测量结果填入下表
五、注意事项
1. 反冲洗滤柱中的滤料时，不要使进水阀门 开启过大，应缓慢打开以防滤料冲出柱外。 2. 反冲洗时，为了准确地量出沙层的厚度， 一定要在沙面稳定后再测量。
六、成果整理
1. 过滤过程 1）将过滤时所测流量、测压管水头损失填 入下表； 2）根据表中数据绘出流速v与水头损失h的 关系曲线； 3）绘制流速与出水浊度关系图。
7. 打开1、2、5、10、8、12、14阀门，将蠕动泵 进水口投入进水池，保持蠕动泵转速20rpm不变 淋洗阴床15min。调节蠕动泵转速到120rpm，测 14﹟阀门出水，直到出水电导率小于200μS/cm。 8. 开始除盐实验。保持阀门开启顺序不变，调整蠕 动泵转速分别为70、 90rpm，每种转速运行5分 钟，测14﹟阀出水电导率及pH。 9. 结束实验。 注意：步骤6、7之间由于管路内有碱液，应打开 阀门1、3、6用原水清洗管路。
5. 悬浮物测定方法： 1将定量滤纸置于称量瓶内烘至恒重W1； 2将抽滤水样后滤纸放入称量瓶中，烘至恒重W2；3悬浮 物浓度
C W W2 W1 V V
布氏漏斗
给排水综合：水的软化处理有哪些基本方法.doc
给排水综合：水的软化处理有哪些基本方法软化处理的基本方法有三种。
（1）化学软化法就是在水中加入一些药剂，从而把水中的钙、镁离子转变为难溶的化合物，并使其沉淀析出。
如石灰软化法等。
（2）离子交换软化法利用离子交换剂活性基团中的H+、Na+等阳离子与水中的硬度成分Ca2+、Mg2+进行离子交换，从而除去Ca2+、Mg2+以达到软化的目的。
（3）热力软化法就是将水中热到100℃或100℃以上，在堵沸过程中，使水中的钙、镁的碳酸氢盐转变为CaCO3和Mg（OH）2沉淀去除。
热力软化法只能基本上除去碳酸盐硬度，而不能去除非碳酸盐硬度。
此外，还有电渗析软化法等，但通常使用的主要方法是离子交换软化法和化学软化法。
第三章水的软化(3)
运行过程
通水流速影响因素：
1、进水水质； 2、出水水质要求； 3、出水水量； 4、水流通过交换层的 阻力； 5、运操作方便、容易掌握； 每个周期都反洗，适应悬浮物较高的原水； 适合与原水含盐量不高，硬度不高的情况； 缺点： 再生后树脂底部仍然存在失效树脂，不适合 含盐量高，硬度大的条件； 为了保证出水质量，必须保证较高的再生度， 因而消耗再生剂较多，运行费用高。
移动床运行过程：
流动床交换系统
存在问题： 1、适应水质变化差； 2、树脂磨损大； 3、厂房高； 4、交换塔流速不宜太 高
排水装置
排水装置的作用：排水均匀、反洗时分配水均匀； 直径小于1m，常采用排水帽式； 直径较大的交换器，采用石英砂垫层。
石英砂垫层级配高度
颗粒 直径 /mm
1～2 2～4 4～8
层高/mm
交换器 1～2m 150 100 100 交换器 2～3m 200 100 150
颗粒直 径/mm
层高/mm
交换器 交换器 1～2m 2～3 150 200 200 700 250 900
8～16 16～32 总高度
再生液分配装置
直径小于500mm的交换器，通常不设独立的再生液分 配装置，直接使用进水装置； 直接大于500mm的交换器，另外设立再生液分配装置， 如下几种：
顺流再生离子交换器的运行
五个步骤：运行－反洗－再生－置换－正洗－运行
特点
工作方式：与逆流再生正好相反；运行时， 水自下而上将树脂托起，称为浮动；再生时， 水自上而下。 分类： 浮床：树脂全部托起并压实（目前采用较 多） 浮动床：树脂底部一部分呈流态化。
结构分析
底部进水装置： 石英垫层在运行流速 低于80m/h情况下，不 会出现乱层和垫层移 动。但是当进水浊度 较高时，大量悬浮物 进入石英层，无法清 洗，造成维修困难。
水软化原理
水软化原理
水软化是通过去除水中的硬度离子，减少水中的钙和镁离子含量，使得水变得更加软化的过程。
水中的钙和镁离子会导致水的硬度增加，而硬水不仅会对水质产生不良影响，还会影响到家用电器的使用寿命。
水软化的原理主要有两种：离子交换和反渗透。
离子交换是水软化处理中常用的方法之一。
在离子交换过程中，硬水通过一个含有阴离子交换树脂的交换柱，水中的钙和镁离子会与树脂表面上的钠离子发生交换反应，从而使得水中的钙和镁离子被去除或减少，而交换树脂上的钠离子则被释放出来，充当软化水的作用。
这种方法可以有效地去除水中的硬度离子，使得水变得更加软化。
反渗透是另一种常用的水软化方法。
反渗透是利用半透膜，通过水的渗透压差来实现水中的钙和镁离子的去除。
在反渗透过程中，水被迫通过一个半透膜，而其中的钙和镁离子则无法通过半透膜，从而实现水的软化。
这种方法可以去除水中的硬度离子以及其他杂质，得到更纯净的水。
无论是离子交换还是反渗透，都能够有效地去除水中的硬度离子，实现水的软化。
通过这些处理方法，人们可以得到更适合家庭和工业使用的水，延长水管、水器具的使用寿命，同时也减少对环境的污染。
离子交换软化实验
8、清洗完毕结束实验，交换柱内树脂应浸泡在水中。
9、测水样总硬度
以上所测数据分别记录与基本数据记录表和软化与除盐实验记录表中
五、实验数据记录与处理
原水样消耗EDTA的体积三个平行样V1=5.1mlV2=4.9mlV3=5.00ml
软化
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
80l/h
v/ml
0.00
0.00
0.40
0.60
0.80
0.20
1.70
1.70
2.60
2.60
3.00
4.00
5.00
六、注意事项
三、实验设备及材料
离子软化与除盐实验装置、量筒（100ml、10ml各1个）、滴定管、架（50ml酸式、50ml碱式各2个）、烧杯（500ml、50ml各1个）、三角烧瓶（250ml，2个）、容量瓶（500ml、50ml）各1个、移液管（50ml、25ml各1支）、干燥皿（1个）、EDTA标准溶液（0.02mol/L）、铬黑T指示剂、pH=10缓冲溶液、（NH）HCl标准溶液（0.1mol/L）、酚酞指示剂、（1%）甲基橙指示剂（0溶液再生。
（1）氢离子交换（阴离子型）:
交换过程：RH+HCl=RNa+H2O
再生过程：2R+2HCL=2RH+Na2Cl2
H2SO4 SO4
(2)氢氧根离子交换（阴离子型）
离子交换软化实验报告
1实验目的(1)熟悉顺流再生固定床运行操作过程；(2)加深对钠离子交换基本理论的理解。
2实验原理当含有钙离子或镁离子是造成水硬度的主为成分。
当含有钙离子或镁离子的水通过装有阳离子交换树脂的交换器时，水中的Ca2+及Mg2+便与树脂中的可交换离子（钠型树脂中的Na+,氢型树脂中的H+）交换，使水中的Ca2+和Mg2+含量降低或基本上全部去除，这个过程叫做离子交换树脂对水的软化。
钠离子交换用食盐（NaCl）再生，氢离子交换用盐酸或硫酸再生。
基本反应式如下:（1）钠离子交换软化再生（2）氢离子交换交换再生钠离子交换的最大优点是不出酸性水，但不能脱碱；氢离子交换能去除碱度，但出酸性水。
本实验采用钠离子交换。
3实验内容3.1实验设备与试剂表3-1 实验中所用试剂及说明仪器（试剂）数量或说明软化装置 1 套100 mL量筒 1 个秒表 1 块2000 mm钢卷尺 1 个测硬度所需用品若干食盐1000 g3.2实验装置实验装置如图3-1所示。
图3-1 离子树脂交换装置1—软化柱；2—阳离子交换树脂；3—转子流量计；4—软化水箱；5—定量投再生液瓶；6—反洗进水管；7—反洗排水管；8—清洗排水管；9—排气管3.3实验步骤(1)熟悉实验装置，搞清楚每条管路、每个阀门的作用；(2)测原水硬度，测量交换柱内径及树脂层高度；用100 mL吸管移取三份水样，分别加5mL NH3-NH4Cl缓冲溶液，2~3滴铬黑T 指示剂，用EDTA 标准溶液滴定，溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。
(3)将交换柱内树脂反洗数分钟，反洗流速采用15 m/h，以去除树脂层的气泡；(4)软化：运行流速采用15 m/h，每隔10 min测一次水硬度，测两次并进行比较；(5)改变运行流速：流速分别取20、25、30 m/h，每个流速下运行5 min，测出水硬度；(6)反洗：冲洗水用自来水，反洗结束将水放到水面高于树脂表面10 cm左右。
(7)根据软化装置再生钠离子工作交换容量（mol/L），树脂体积（L），顺流再生钠离子交换NaCl 耗量（100~120g/mol）以及食盐NaCl 含量（海盐NaCl 含量≥80～93%），计算再生一次所需食盐量。
软化水处理
软化水处理
软化水处理是一种通过去除水中的硬度物质，如钙和镁离子，从而
减少水的硬度的过程。
硬水富含钙和镁离子，当硬水与皂类化合物
反应时，会产生一层皂垢，影响清洁能力。
软化水处理可以改善水
的质量，提供更好的清洁效果，减少管道和设备的堵塞，延长使用
寿命。
软化水处理通常使用离子交换方法，其中固体树脂吸附和交换水中
的钙和镁离子。
树脂通常是聚合物球状颗粒，具有吸附钙和镁离子
的能力。
当水通过树脂床时，钙和镁离子与树脂颗粒交换，并释放
出钠离子。
这样，水中的钙和镁离子被去除，水变软。
软化水处理系统通常由一个软化器、盐罐和控制阀组成。
软化器由
一个或多个树脂床组成，水通过床时发生交换反应。
盐罐用于重新
生成树脂床，通过将盐水溶液通过床，再次将钠离子吸附到树脂颗
粒上。
控制阀用于控制水流和盐水的进出。
软化水处理可以在家庭、商业和工业应用中使用。
在家庭中，软化
水处理系统通常安装在水管入口处，以为整个家庭提供软化水。
在
商业和工业领域，软化水处理系统可以用于净化水用于饮用、加工、制造等过程。
软化水处理具有许多优点，包括提供更好的清洁效果、延长管道和设备寿命、减少能源和化学品的使用以及降低维修和维护成本。
然而，软化水处理也有一些限制，例如需要定期维护和再生树脂床、使用盐水来再生树脂，以及可能增加水中钠的浓度。
因此，在选择是否进行软化水处理时，需要考虑水的硬度、特定应用的需求和成本效益等因素。
离子交换软化实验报告
离子交换软化实验报告离子交换实验课程名称：水处理工程实验指导老师：胡宏实验名称：离子交换实验类型：________________同组学生姓名：陈巧丽、林蓓等一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）五、实验数据记录和处理七、讨论、心得四、操作方法和实验步骤六、实验结果与分析（必填）实验报告一、实验目的和要求离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和废水中的离子进行交换反应而除去废水中有害离子的方法。
离子交换是一种特殊吸附过程，通常是可逆性化学吸附；其特点是吸附水中离子化物质，并进行等电荷的离子交换。
离子交换剂分无机的离子交换剂如天然沸石，人工合成沸石，及有机的离子交换剂如磺化煤和各种离子交换树脂。
在应用离子交换法进行水处理时，需要根据离子交换树脂的性能设计离子交换设备，决定交换设备的运行周期和再生处理。
通过本实验希望达到下述目的：1) 加深对离子交换基本理论的理解；学会离子交换树脂的鉴别；2) 学会离子交换设备操作方法；3) 学会使用手持式盐度计，掌握pH计、电导率仪的校正及测量方法。
二、实验内容和原理由于离子交换树脂具有交换基因，其中的可游离交换离子能与水中的同性离子进行等当量交换。
用酸性阳离子交换树脂除去水中阳离子，反应式如下：nRH + M+n →RnM + nH+M——阳离子n——离子价数R——交换树脂用碱性阴离子交换树脂除去水中的阴离子，反应式如下：nROH + Y?n →RnY + nOH-Y——阴离子离子交换法是固体吸附的一种特殊形式，因此也可以用解吸法来解吸，进行树脂再生。
本实验采用自来水为进水，进行离子交换处理。
因为自来水中含有较多量的阴、阳离子，如Clˉ，NH4+，Ca，Mg，Fe，Al，K，Na等。
在某些工农业生产、科研、医疗卫生等工作中所用的水，以及某些废水深度处理过程中，都需要除去水中的这些离子。
而采用离子交换树脂来达到目的是可行的方法。
工业给水处理 第三章-水的软化(2)
4.2.3 离子交换脱碱软化系统
• 在锅炉给水中，有时需同时去除硬度和碱度。为达到去除硬度， 降低碱度又不增加水中溶解性固体的目的，常采用H-Na离子交 换法来处理。 1. H-Na并联离子交换系统（见下图）
再由水泵提升进入RNa交换器进行软化，去除水中永久硬度。
• 经RH型交换器软化的这部分水含有H2SO4及HCl，酸与原水另
一部分进行中和反应（见下）；此时，另一部分原水的碳酸盐 硬度（碱度）变成了永久硬度，即碱度和酸度都除去了，留下
的永久硬度由RNa软化。
• 原水分配的计算方法，与并联系统相同。
4.2.4 二氧化碳脱气塔
瓷环（高×外径×壁厚）
单位：mm
4.3 离子交换软化装置
离子交换装置，根据运行方式的不同，可分为固定床 和连续床两大类：
4.3.1 固定床离子交换设备
• 固定床是离子交换装置中最基本的一种。离子交换树 脂装填在交换器内，在操作过程中，树脂不向外输送。
• 根据原水与再生液的流动方向，可分为两种形式：
1. 原水与再生液分别从上而下以同一方向流经离子交换 器的，称为顺流再生固定床；
2. 原水与再生液流向相反的，称为逆流再生固定床。此
形式目前被广泛应用。
一、顺流再生固定床
• 离子交换器选择能承受0.4-0.6MPa压强 的钢罐。 • 内部构造：上部配水管系、树脂层、 下部配水管系3部分。其中树脂层高一 般为1.5-2.0m。上部留有足够空间，保 证反洗时树脂层的膨胀。 顺流再生的缺点 ① 再生剂用量多：树脂层越往下部，再生程度越差，再生剂耗量在理论值 的2-3倍时，效果仍然较差。 ② 出水水质不理想：软化工作期间，出水剩余硬度高；软换后期，因树脂 层下部再生较差，出水剩余硬度提前超标，降低工作效率。
离子交换软化法
离子交换软化法一、软化原理离子交换软化主要是利用树脂的吸附交换功能，将水中主要钙镁离子去除的过程，钠离子交换器中的软化反应如下：2R N a+C a(H C O3)2→R2C a+2N a H C O32R N a+M g(H C O3)2→R2M g+2N a H C O3从以上反应可看出取代了原水中的C a2+M g2+，因而水得以软化，该法处理使水的含盐量略有增加，碱度保持不变。
二、处理工艺在原无阀滤池之后增设钠离子交换器，具体工艺如下：井水深井泵无阀滤池阳离子交换器清水池用户三、工艺说明主设备为钠离子交换器。
用方只要求部分软化，钠离子交换器处理能力按100m3/h设计，多余水量溢流至清水池，有关参数如下：1、钠离子交换器，采用逆流再生强酸钠离子交换器（1）设计滤速32m/h（2）柱体直径φ2000×3000，截面积 3.14M2（3）树脂填装高度 1.8m，约 5.65m3强酸型钠离子交换树脂（001×7）（4）钠离子交换容量按1500g-e/m3计，原水中C a2+M g2+离子总量8.88g-e/m3，再生周期为T=(5.65×1500)/(8.88×100)=9.5小时（5）逆流再生比耗取 1.3，则再生一次需用盐（N a C l）5.65×1500×58.5×1.3=643.5K g N a c l（6）吨水盐耗643.5/（160×9.5）=0.42K g N a c l/m3·水（7）市售工业650元/吨，则吨水增加成本：0.42×650/1000=0.27元/m3·水2、再生系统设 1.5×1.5×1.4溶盐箱1个，有效体积 2.7m3则盐溶液浓度为643.5/(643.5+2700)=20%再生时盐溶液浓度控制在8%左右，稀释比例1：2.5，控制再生泵吸口盐水、淡水溶液流量。
软化处理名词解释
软化处理名词解释软化处理（Softening Treatment）是一种常用的水处理过程，旨在降低水中的硬度和减少水质中的钙和镁离子含量。
软化处理通过将水中的钙和镁离子与树脂进行交换来实现。
以下是软化处理的主要步骤和原理：1. 树脂床制备：使用特定类型的树脂，如离子交换树脂，制备一个树脂床。
树脂通常是聚合物颗粒，具有对钙和镁离子有吸附能力。
2. 预处理：在将水送入树脂床之前，可能需要进行预处理，如悬浮固体物质的去除和调节水的pH值。
3. 离子交换：水通过树脂床时，树脂上的阴离子交换位点会吸附钙和镁离子，并释放出等量的钠或其他可溶性阳离子。
这个过程称为离子交换，使得水中的钙和镁离子被去除，从而软化了水。
4. 冲洗和再生：随着时间的推移，树脂床上的吸附位点会逐渐饱和，需要进行冲洗和再生以清除吸附的离子。
这通常包括用盐水（如氯化钠溶液）对树脂床进行冲洗，将被吸附的钙和镁离子与树脂上的钠离子交换。
5. 监控和维护：软化处理系统需要定期监控和维护，例如检查树脂床的状态，监测水质参数，定期进行再生等。
这样可以确保软化处理系统的有效性和稳定性。
软化处理主要应用于需要低硬度水的场合，如供水系统、锅炉和冷却系统等。
通过软化处理，可以减少水管道和设备内的水垢积聚，改善热交换效率，延长设备寿命，并提高水质的一致性和稳定性。
请注意，具体的软化处理方法和技术可能因不同的应用和需求而有所不同。
在实际应用中，建议根据具体情况选择适合的软化处理系统，并遵循相关的设计指南和操作规程。
以上是关于软化处理的简要解释，希望对您有所帮助。
如果您还有其他问题，请随时提问。
水的离子交换处理
水的离子交换处理第一节离子交换除盐原理、水的离子交换除盐就是顺序用H型阳离子交换树脂将水中各种阳离子交换成H+,用OH型阴离子交换树脂将水中各种阴离子交换成OH-，进入水中的H+和OH-离子组成水分子H2O;或者让水经过阳阴混合离子交换树脂层，水中阳、阴离子几乎同时被H+和OH-离子所取代。
这样，当水经过离子交换处理后，就可除尽水中各种的无机盐类。
该工艺中发生的H离子交换反应和OH离子交换反应以及树脂再生过程中发生的反应如下：(1)氢离子交换反应式：(HCO3) (HCO3)2RH + Ca(Mg,Na2) Cl2 → R2Ca(Mg,Na2) + H2Cl2SO4 SO4再生反应式为：2HCl Cl2R2Ca(Mg,Na2) + → 2RH + Ca(Mg,Na2)H2SO4 SO4(2)氢氧根离子交换反应式为：SO4 SO4Cl2 Cl22ROH + H2 CO3 → R2(HCO3)2 + 2H2OSiO3 (HsiO3)2再生反应式：SO4 SO4Cl2 Cl2R2 (HCO3)2 + 2NaOH → 2ROH + Na2CO32-(HSiO3)2 SiO3进入离子交换器的水中一般都含有大量的碳酸氢盐。
它是天然水中碱度的主要组成部分。
当水经H离子交换后，碳酸氢盐转化成了碳酸，连同水中原来含有的碳酸，可用除碳器一起除去。
这样可以减轻阴离子交换器的负担降低消耗。
水中碳酸的平衡关系如下式所示：H＋+ HCO3- ≒H2CO3 ≒CO2 +H2O水中H＋浓度越大，平衡越易向右移动。
当水的pH值低于4.3时，水中的碳酸几乎全部以游离的CO2形式存在。
水中游离的CO2可以看作是溶解在水中的气体，它在水中的溶解度符合亨利定律，只要降低水面上CO2的分压就可除去CO2。
除碳器就是利用这个原理除去CO2的。
第二节树脂层中的离子交换过程一、阳床工作特性阳床的作用是除去水中H＋离子以外的所有阳离子。
当其运行出水钠离子浓度升高时，树脂失效，须进行再生。
离子交换软化法
离子交换软化法离子交换软化法是利用离子交换剂降低水中硬度的水处理方法。
离子交换软化法包括钠（Na）离子交换软化法、氢（H）离子交换脱碱软化法和氢钠（H-Na）离子交换脱碱软化法。
一、钠离子交换软化法（一）单级钠离子交换软化工艺是原水通过单级钠离子交换床的离子交换处理工艺，也是最简单的一种工艺。
去除效果：1、能去硬度，残余硬度为0.03～0.05meq/L2、不能脱碱。
交换后，由于水中碳酸氢根离子HCO3-含量不变，水中碳酸盐硬度按“等物质量”的原则转变成碳酸氢钠NaHCO3，故水中碱度含量不高。
3、出水总固体稍有增加4、含盐量略有增加。
5、氯离子含量略有增高。
适用：1、原水硬度不太大的情况，原水硬度小于6～8meq/L2、原水碱度较低的情况3、用于补给水量较小的低压锅炉（二）双级钠离子交换软化当经单级钠离子交换软化处理后，仍达不到水质要求的，可以采用双级钠离子交换软化工艺。
特点：1、节约再生剂用量2、提高出水水质的可靠性3、提高交换床利用率4、运行操作简单适用：硬度较高或含盐量较高的原水。
二、氢离子交换脱碱软化法氢离子交换脱碱软化是指原水经过氢离子交换床进行离子交换的工艺。
去除效果：1、水中硬度降低，不管是钠离子交换软化还是氢离子交换软化，都能去除水中的Ca2+、Mg2+离子。
2、水中碱度降低，经氢离子交换后，水中碱度HCO3-转变为CO2从水中脱除，出水中的H+又会与水中的碱度中和，因而碱度降低。
3、部分除盐缺点：有腐蚀作用，由于氢离子交换床的再生剂为强酸，出水又呈酸性，所以要注意氢离子交换床再生系统的严密性，避免酸漏泄对水质的影响和对系统的腐蚀。
三、氢钠离子交换脱碱软化法（一）氢钠并联离子交换脱碱软化氢钠并联离子交换工艺是指将原水分别通过氢、钠离子交换床进行离子交换，然后将氢离子交换产生的酸性水与经钠离子交换产生的碱性水进行混合的工艺。
特点：1、出水碱度低2、水质稳定3、设备费用低适用：原水硬度高、含盐量大的情况（二）氢钠串联离子交换脱碱软化特点：1、系统运行安全可靠2、出水不会呈酸性3、运行控制容易4、出水系统不需做防腐处理适用：原水硬度高、含盐量大的情况。
水软化强离子交换与弱离子交换
水软化强离子交换与弱离子交换水软化，顾名思义，就是把水变得“软”一些。
想象一下你家里的水，硬得像钢铁一样，不仅洗澡后皮肤干涩，洗碗洗衣服也总是白白浪费洗涤剂。
更糟糕的是，水垢满天飞，锅底一层层的沉积物，瓷砖也总是有水渍。
这个时候，水软化系统就能派上用场。
它能把水中的钙、镁离子给“赶走”，让水变得“柔软”。
但水软化的方式有很多种，其中最常见的就有两种，一种是强离子交换，另一种是弱离子交换。
怎么说呢，这两种方法各有千秋，用得好，效果杠杠的。
先说说强离子交换。
嘿，别小看这名字，其实它就是一种超级“硬气”的方法。
这种方法的核心就是让水中的钙、镁离子通过一种“交换”的方式被换掉，换成钠离子。
想象一下，原本是“硬汉”的钙、镁离子，经过这场离子交换，变成了“温文尔雅”的钠离子。
结果呢？水变软了，水垢也没了。
你是不是觉得这方法就像变魔术一样神奇？对吧！强离子交换还能非常有效地处理水中的硬度，处理得特别彻底，几乎是“零容忍”对待硬水。
听着是不是很高效？但别忘了，强离子交换有个小小的“缺点”——钠离子的增加！你想啊，钠离子增加了，水中钠的浓度也高了，长期使用可能会对健康有点影响，尤其是高血压的朋友得小心。
那怎么办呢？通常强离子交换系统会定期“再生”，用盐水把交换树脂上的钠离子和钙、镁离子“调换回来”。
这就是为什么大家有时需要加盐的原因。
再来看看弱离子交换，这可不是“弱不禁风”的意思，别误会！它虽然名字中带个“弱”字，但其实相当“机智”。
弱离子交换不完全依赖钠离子，而是用一些其他的离子，比如氢离子或氨离子来“接管”钙、镁离子。
这样一来，水中的硬度没那么容易被完全清除，效果稍微“温和”一些。
你也可以理解为，它不像强离子交换那么“粗暴”，更像是一个慢慢渗透、细水长流的过程。
不过，它的优点也很明显，那就是可以控制水的酸碱度，避免水中钠离子的过多积累，比较适合那些对盐分有要求的人群。
尤其是用在一些特别要求水质的地方，比如实验室或者一些水质控制非常严格的工业应用。
第三章 水的离子交换软化处理
凡是大孔型树脂，在型号前面加“ ” 表示， 凡是大孔型树脂 ， 在型号前面加 “ D”表示 ， 凝胶型树脂 的交联度值，在型号后用“×”号连接阿拉伯数字表示 号连接阿拉伯数字表示。 的交联度值，在型号后用“×”号连接阿拉伯数字表示。 例如201 即为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂， 例如 1×7即为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，交联度 111为大孔型弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂 为大孔型弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。 为7%；D111为大孔型弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。
一、离子交换树脂
1.离子交换树脂结构、孔型和牌号 离子交换树脂结构、 离子交换树脂结构 离子交换树脂主要是由单体、交联剂和交换基团三个部分组 离子交换树脂主要是由单体、 成。 单体是能聚合成高分子化合物的低分子有机物，是离子交换 单体是能聚合成高分子化合物的低分子有机物， 树脂的主要组成成分，也称为母体。 树脂的主要组成成分，也称为母体。
2. 离子交换树脂的性能
（1）离子交换树脂的物理性能械强度的成分， 交联剂是固定树脂形状和增强树脂机械强度的成分， 常用的交联剂是二乙烯苯。 常用的交联剂是二乙烯苯。交联剂在离子交换树脂内 的百分含量称为交联度。 的百分含量称为交联度。
树脂内交联剂的含量（ g） * 100% 交联度 = 树脂的量（ g )
交换基团是连接在单体上具有活性离子的基团。 交换基团是连接在单体上具有活性离子的基团。 离子交换树脂是采用单体和交联剂共聚合， 离子交换树脂是采用单体和交联剂共聚合，生成凝胶状的 共聚物作为骨架，引入离子交换基团而合成的。 共聚物作为骨架，引入离子交换基团而合成的。 树脂内部形成不同的孔型结构， 树脂内部形成不同的孔型结构，常见的有凝胶型和大孔型 两种。凝胶型的孔径极小，一般在0.3nm以下 ， 它只能通 以下， 两种 。 凝胶型的孔径极小 ， 一般在 以下 过直径很小的离子， 过直径很小的离子，大孔型树脂常用于清除分子较大的杂 质。 国产离子交换树脂的牌号主要由三位阿拉伯数字组成， 国产离子交换树脂的牌号主要由三位阿拉伯数字组成，数 字从左到右的第一位代表产品交换基团的性质， 字从左到右的第一位代表产品交换基团的性质，为分类代 第二位代表骨架组成的骨架代号； 号；第二位代表骨架组成的骨架代号；第三位数字为顺序 用以区别交换基团或交联剂的差异。 号，用以区别交换基团或交联剂的差异。
离子交换软化法
如何实现再生？
2
交交 换
换器
1
器
3 排 水
5 排 水
4 6
开启阀2、5 ，其它阀关闭 Nhomakorabea原水
2.运行操作
盐液
(3) 正洗
正洗的目的是清 除残余的再生液 和再生时的生成 物。
如何实现正洗？
2
交交 换
换器
1
器
3 排 水
5 排 水
4 6
开启阀1、5，其它阀关闭
原水
全自动钠离子交换软水系统选择：
第一步: 系统参数数据分析 第二步: 系统方案选择
预处理系统, 软化处理系统, 水质监测系统, 出水硬度调节 系统, 供水系统五大部分组成 第三步: 软化交换器计算 1. 交换器直径 2. 交换器高度 3. 反洗流量孔板 4. 射流器 5. 盐箱注水量 6. 盐箱注水孔板 7. 树脂型号及配置量 第四部: 确定系统方案
常见水处理的方法：
加药水处理 水 处 理
化学水处理
预处理 去除水中的悬浮物及胶体物质
软化处理 去除水中的碱度
沉淀软化 离子交换软化
综合处理或降碱处理 去除硬度、降低碱度
除盐处理 去除水中的各种盐类
除氧处理 去除水中溶解的氧气
一、离子交换软化法基本原理及离子交换剂
1、离子交换剂 能用自己的阳离子把水中的钙和镁离子置换出来的物质 叫做离子交换剂。 常用为合成树脂：NaR、HR、NH4R。 2、离子交换软化法基本原理 交换剂上的阳离子置换水中的Ca2+和Mg2+，使硬水变成 了软水。
全自动钠离子交换软水系统技术参数： 1. 原水硬度: 一级钠:< 8mmol/L 二级钠: ≥ 8mmol/L 2. 出水硬度: 蒸汽锅炉标准≤ 0.03mmol/L 或根据用户要求, 分别 满足不同用途的需求 3. 水质要求:
离子交换软化实验
离子交换软化实验
第12页，此课件共12页哦
流量L/h
蠕动泵流量图 14 13 12 11 10
9 8 7 6 5 4 3 2
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 转速rpm
蠕动泵转速—流量图
3、先打开5、7阀门，然后 慢慢打开6阀门使水流出，直
到Na型床中的液面高出树脂
层15cm为止，关闭所有阀门。
第6页，此课件共12页哦来自1清水池进气口
7 2
4
Na
型 中排口
3
5
6
放空口
8
出水口
离子交换软化实验
四、实验方法与操作
4、打开1、2、5、6阀门，将 蠕动泵进水口投入NaCl池， 转速调到20rpm，使8～10% 的NaCl溶液流过Na型床，进行 Na型床再生。20分钟后停止 进水，保持阀门开闭不变。
进气口
7
Na
1 3
进水口
离子交换（软化）装置图
型 中排口
5 6
放空口
8
出水口
第3页，此课件共12页哦
离子交换软化实验
四、实验方法与操作
1、熟悉实验装置，
理清所有管路，了 解每个阀门的作用。 确定所有阀门为全 闭。测定原水温度、 pH值及电导率。
1
第4页，此课件共12页哦
进气口
7 2
4
Na
型 中排口
6
放空口
8
出水口
离子交换软化实验
五、实验数据记录与处理
1、把实验所测数据填入下表
第10页，此课件共12页哦
离子交换软化实验
五、实验数据记录与处理
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
凡是大孔型树脂，在型号前面加“ ” 表示， 凡是大孔型树脂 ， 在型号前面加 “ D”表示 ， 凝胶型树脂 的交联度值，在型号后用“×”号连接阿拉伯数字表示 号连接阿拉伯数字表示。 的交联度值，在型号后用“×”号连接阿拉伯数字表示。 例如201 即为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂， 例如 1×7即为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，交联度 111为大孔型弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂 为大孔型弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。 为7%；D111为大孔型弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。
交联剂是固定树脂形状和增强树脂机械强度的成分， 交联剂是固定树脂形状和增强树脂机械强度的成分， 常用的交联剂是二乙烯苯。 常用的交联剂是二乙烯苯。交联剂在离子交换树脂内 的百分含量称为交联度。 的百分含量称为交联度。
树脂内交联剂的含量（ g） * 100% 交联度 = 树脂的量（ g )
交换基团是连接在单体上具有活性离子的基团。 交换基团是连接在单体上具有活性离子的基团。 离子交换树脂是采用单体和交联剂共聚合， 离子交换树脂是采用单体和交联剂共聚合，生成凝胶状的 共聚物作为骨架，引入离子交换基团而合成的。 共聚物作为骨架，引入离子交换基团而合成的。 树脂内部形成不同的孔型结构， 树脂内部形成不同的孔型结构，常见的有凝胶型和大孔型 两种。凝胶型的孔径极小，一般在0.3nm以下 ， 它只能通 以下， 两种 。 凝胶型的孔径极小 ， 一般在 以下 过直径很小的离子， 过直径很小的离子，大孔型树脂常用于清除分子较大的杂 质。 国产离子交换树脂的牌号主要由三位阿拉伯数字组成， 国产离子交换树脂的牌号主要由三位阿拉伯数字组成，数 字从左到右的第一位代表产品交换基团的性质， 字从左到右的第一位代表产品交换基团的性质，为分类代 第二位代表骨架组成的骨架代号； 号；第二位代表骨架组成的骨架代号；第三位数字为顺序 用以区别交换基团或交联剂的差异。 号，用以区别交换基团或交联剂的差异。
第三章 水的离子交换软化处理
第一节 离子交换基础知识
离子交换是一类特殊的固体吸附过程， 离子交换是一类特殊的固体吸附过程 ， 它是由离子交换剂在 电解质溶液中进行的。 电解质溶液中进行的 。 凡是能够进行离子交换的物质都称为 离子交换剂。 离子交换剂。
一、离子交换树脂
1.离子交换树脂结构、孔型和牌号 离子交换树脂结构、 离子交换树脂结构 离子交换树脂主要是由单体、交联剂和交换基团三个部分组 离子交换树脂主要是由单体、 成。 单体是能聚合成高分子化合物的低分子有机物，是离子交换 单体是能聚合成高分子化合物的低分子有机物， 树脂的主要组成成分，也称为母体。 树脂的主要组成成分，也称为母体。
2. 离子交换树脂的性能
（1）离子交换树脂的物理性能 ） ①形状 ②粒度 ③颜色
ห้องสมุดไป่ตู้