离子交换软化实验报告
离子交换实验
图 9-2 不同清洗历时与出水硬度、硬度去除率的变化曲线
如图 9-2 所示，为不同清洗历时与出水硬度、硬度去除率的变化曲线。由该 图结合表 9-1 可以看出，清洗开始阶段出水的硬度为8.509 mg⁄L CaCO3，随着清 洗历时 的不 同延长 出水 硬度不 断下 降， 直至第 10 min 时 期出 水硬 度降至 4.505 mg⁄L CaCO3，对应的树脂离子交换性能提升了 47.1%。此时，出水已经达 到要求，故而停止清洗。
①本实验用于离子交换的原水和反冲洗水均为自来水，其硬度是一样的。由 于反冲洗与软化的水流方向是相反的，而反冲洗结束时仍会有部分自来水吸附在 树脂层中，因此在软化原水的初始阶段这部分反冲洗残留液会被软化出水带走， 从而增加软化出水的硬度；而当软化时间比较长时，反冲洗残留液基本已经被冲 洗干净，因此软化出水几乎不再受残留液的影响，故而出水硬度比初始阶段下降。
⑶再生液浓度过低时，不利于交换出树脂吸附的钙、镁杂质离子，也会加大 再生剂的用量，导致不必要的浪费。
3、做完本实验感到有什么不足？有何进一步设想？ 答：做完本实验后，确实发现有若干不足并针对提出了改进的设想，如下所
示：
①原水硬度太低，可适当人为地添加钙镁离子，从而提高实验的准确度； ②反冲洗水改用蒸馏水或去离子水，延长离子交换树脂的使用周期； ③离子交换树脂柱出水端控制阀门改用比较灵活的水阀，不然很难控制进出 水平衡； ④购置多几台离子交换树脂实验平台，减少人员拥挤程度；另外，也可以在 在空间上实现运行流速与出水硬度关系的实验操作，而不是采用在时间上连续进 行，从而提高实验准确度。
反洗时间/(min) 15
表 9-4 再生记录
再生一次所需实验量 再生一次所需浓度
再生流速/(m/h)
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
水的软化实验报告
水的软化实验报告实验分析1.加热软化实验：从本次实验结果来看，加热20min之后，水的硬度较大程度降低，继续加热，处理效果甚微。
2.离子交换软化实验：理论上，在树脂达到交换饱和之前，出水硬度应随着处理时间增大而缓慢增大，而实验结果却与之相反。
分析原因如下：实验之初，未调整好自来水流速，流速过高。
在交换过程中，离子进行扩散-交换-扩散系列步骤，所以，一般情况下，交换液流速大，在树脂层的停留时间缩短，未与树脂充分接触交换，水中的部分钙、镁离子未来得及交换就随出水流出。
当流速调整适当后，树脂与自来水逐渐充分接触，因此，出水硬度也逐渐下降。
在60min时，出水硬度开始上升，表示树脂交换已基本达到饱和，此时处理总水量为322mL。
3.误差分析：（1）本次实验滴定所用的EDTA体积都比较小，对操作技术和仪器质量都要求极高，滴定终点的判断准确度、滴定时读数有微小偏差、滴定管有微量漏液都会对实验结果造成较大影响。
（2）未保证整个实验过程的水流速相同，影响出水硬度。
4.结合实验与所学知识，总结出影响离子交换容量的因素有：（1）流速：流速越大，在树脂层停留时间越短，未充分接触交换，树脂利用率降低；而过小的流速会造成原水只与树脂表面离子进行交换，水不能进入树脂内部（树脂表面通常仅提供20%的交换容量，树脂内部结构能提供80%交换容量）（2）水与树脂的接触时间：接触时间越长，交换越充分，相对单位树脂产水能力下降。
（3）树脂层的高度：离子交换柱树脂层高度越低，流速对其交换能力的影响就越大，当树脂层达到一定高度时，流速对其交换能力的影响可降到比较低的程度。
（4）温度：水温增加能加快内扩散，提高交换能力。
（5）树脂类型：不同树脂交联度等不同，交换能力不同。
5.实验结论：加热法和离子交换法均能使水的硬度降低。
相比而言，离子交换法对水的软化效果更好。
离子交换实验报告
离子交换实验报告
离子交换是一种常见的化学反应，通过在水溶液中调整离子的平衡来达到特定的化学目的。
本次实验旨在探究离子交换在实际应用中的效果和原理。
实验过程：
首先，准备一定量的离子交换树脂样品，并将其置于一容器中。
然后，向容器中加入需处理的水溶液，在一定时间内让离子交换树脂与水溶液充分接触并发生离子交换反应。
接着，将树脂取出，通过洗涤等步骤使其与溶液中吸附的离子彻底分离。
最后，将处理后的水溶液进行检测，比较处理前后的离子浓度变化，以验证离子交换的效果。
实验结果：
经过实验处理后，我们观察到水溶液中特定离子的浓度发生了显著变化。
通过测量和分析处理前后的离子浓度，我们得出了离子交换树脂对水溶液的离子平衡的调整效果。
实验结果表明，离子交换有效地去除了水溶液中的目标离子，并使水质得到提升。
实验结论：
离子交换是一种有效的水处理方法，可以通过调整离子平衡来改善水质。
在实际应用中，离子交换广泛用于工业生产、饮用水处理和环境保护等领域。
通过本次实验，我们更深入地了解了离子交换的原理和应用，为今后的相关研究和工作提供了参考和指导。
结语：
离子交换是一项重要的化学实验技术，具有广泛的应用前景和社会
价值。
通过不断深入研究和实践，我们可以进一步提升离子交换技术
的效率和绿色发展水平，推动离子交换技术在更多领域的应用和推广。
愿离子交换技术为我们的生活和环境带来更多的益处！。
离子交换法实验报告
离子交换法实验报告离子交换法实验报告引言：离子交换法是一种常用的分离和纯化技术，广泛应用于水处理、化学分析、生物制药等领域。
本实验旨在通过离子交换法，探究不同离子交换树脂对溶液中离子的吸附和解吸性能。
实验方法：1. 实验材料和设备：- 离子交换树脂：选择合适的离子交换树脂，如强酸性树脂、弱酸性树脂、强碱性树脂等。
- 溶液：准备含有不同离子的溶液，如NaCl溶液、CaCl2溶液等。
- 离子交换柱：用于装填离子交换树脂，实现离子交换过程。
- 实验仪器：pH计、离子计等。
2. 实验步骤：a. 准备工作：将离子交换树脂充分膨胀，并用去离子水洗涤，以去除杂质。
b. 样品制备：按照实验要求，制备不同浓度和组分的溶液样品。
c. 离子交换：将样品通过离子交换柱，使溶液中的离子与离子交换树脂发生吸附和解吸作用。
d. 分析测定：采用适当的分析方法，如pH计、离子计等，对吸附和解吸后的样品进行测定。
实验结果与讨论：1. 不同离子交换树脂对离子的选择性：实验结果显示，强酸性树脂对酸性离子具有较高的选择性，而强碱性树脂则对碱性离子具有较高的选择性。
这是因为离子交换树脂的功能基团与离子之间的亲和力不同所致。
此外，弱酸性树脂具有一定的选择性，可同时吸附酸性和碱性离子。
2. 离子交换过程中的影响因素：a. pH值：离子交换树脂的选择性受pH值影响较大。
在不同pH条件下，离子交换树脂的功能基团带电性质发生变化，从而影响离子的吸附和解吸。
b. 流速：流速的增加会降低离子交换树脂对离子的吸附效率，因为较快的流速会减少离子与树脂之间的接触时间。
c. 离子浓度：离子浓度的增加会增加离子交换树脂的吸附量，但过高的离子浓度可能导致饱和，使树脂失去吸附能力。
结论：离子交换法是一种有效的分离和纯化技术，通过选择合适的离子交换树脂，可以实现对溶液中离子的选择性吸附和解吸。
实验结果表明，离子交换树脂的选择性与功能基团的性质、溶液的pH值、流速和离子浓度等因素密切相关。
离子交换软化实验报告
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。
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:
树脂软化实验报告
一、实验目的本实验旨在探究离子交换树脂在软化水处理中的应用效果，通过实验验证树脂软化水的能力，并分析影响软化效果的因素。
二、实验原理树脂软化水处理是利用离子交换树脂对水中的钙、镁离子进行选择性吸附，从而降低水的硬度。
实验中使用的离子交换树脂为弱酸阳离子交换树脂，其软化原理如下：当水通过树脂层时，树脂上的H+离子与水中的Ca2+、Mg2+离子发生交换反应，生成不溶于水的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2，从而达到软化水的目的。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 水样：硬度为200mg/L的模拟硬水- 树脂：弱酸阳离子交换树脂- 碳酸钠溶液：0.5mol/L- 盐酸溶液：0.5mol/L2. 实验仪器：- 水样过滤器- 树脂柱- 量筒- 烧杯- pH计- 离子色谱仪四、实验步骤1. 准备实验装置：将树脂装入树脂柱，连接好水样过滤器、量筒、烧杯等实验仪器。
2. 水样预处理：将模拟硬水通过水样过滤器，去除悬浮物和杂质。
3. 树脂预处理：将树脂用5%的碳酸钠溶液浸泡24小时，然后用去离子水冲洗至流出水无白色浑浊。
4. 装柱：将预处理好的树脂装入树脂柱，确保树脂层均匀。
5. 树脂饱和：用去离子水冲洗树脂柱，直至流出水的pH值稳定。
6. 树脂软化实验：- 将预处理好的模拟硬水通过树脂柱，流速为1.0L/h。
- 收集流出水，测定流出水的硬度。
- 计算树脂的软化效率。
7. 树脂再生实验：- 用0.5mol/L的盐酸溶液对树脂进行再生。
- 收集再生液，测定再生液的离子浓度。
- 计算树脂的再生效率。
五、实验结果与分析1. 树脂软化效果：- 实验结果表明，树脂对模拟硬水的软化效果较好，软化效率达到90%以上。
- 随着树脂使用时间的延长，软化效果逐渐降低，说明树脂存在饱和现象。
2. 影响树脂软化效果的因素：- 树脂的粒径：实验结果表明，树脂粒径越小，软化效果越好。
- 水样pH值：实验结果表明，水样pH值在6.5-8.5范围内，树脂软化效果较好。
水质软化实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在通过实际操作，学习和掌握水质软化的原理和方法，了解不同水质软化技术的特点和应用，提高对水质软化工艺的认识和操作技能。
二、实验原理水质软化主要是去除水中的钙、镁离子，降低水的硬度。
常用的水质软化方法有离子交换法、化学法、热力法等。
本实验主要采用离子交换法，利用离子交换树脂去除水中的钙、镁离子。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 原水：硬水- 离子交换树脂：强酸型阳离子交换树脂- 稀盐酸：用于再生树脂- 烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒、滴定管、pH计、电导率仪等2. 实验仪器：- 离子交换柱- 离子交换树脂床- 实验台四、实验步骤1. 准备实验材料：称取适量的离子交换树脂，用水冲洗至无悬浮物。
2. 装填离子交换柱：将冲洗干净的离子交换树脂均匀装入离子交换柱中，高度约为20cm。
3. 树脂预处理：用原水冲洗离子交换树脂床，直至出水清澈。
4. 水质软化：将硬水缓慢加入离子交换柱，调节流速，使硬水充分与树脂接触。
5. 出水检测：用pH计和电导率仪检测软化水的pH值和电导率，判断水质软化效果。
6. 树脂再生：将用过的树脂取出，用稀盐酸浸泡，使其恢复交换能力。
7. 树脂反冲洗：用清水冲洗树脂，去除残留的盐酸和杂质。
8. 再次水质软化：重复步骤4，检测水质软化效果。
五、实验结果与分析1. 水质软化效果：经过实验，软化水的pH值和电导率均低于原水，说明水质软化效果良好。
2. 树脂再生效果：经过再生处理，树脂的交换能力得到恢复，说明再生效果良好。
3. 实验数据分析：根据实验数据，计算水质软化率、树脂再生率等指标，分析实验结果。
六、实验结论1. 离子交换法是一种有效的水质软化方法，可以去除水中的钙、镁离子，降低水的硬度。
2. 实验结果表明，采用离子交换法进行水质软化，可以达到良好的效果。
3. 树脂再生处理可以恢复树脂的交换能力，延长树脂的使用寿命。
七、实验讨论1. 影响水质软化效果的因素：实验过程中，发现水质软化效果受原水水质、树脂质量、流速等因素的影响。
离子交换软化水实验
《离子交换软化实验》适用专业：环境工程学时：4一、实验目的（1）加深对离子交换树脂交换容量的理解（2）掌握测定离子交换树脂交换容量的方法（3）掌握离子交换柱的运行过程二、实验原理交换容量是交换树脂最重要的性能，它定量地表示数值交换能力的大小，树脂交换容量在理论上可以从树脂单元结构粗略地计算出来。
三、实验设备与试剂仪器：分析天平烘箱干燥器250ml三角烧瓶(2个) 10ml移液管(2支) 碱式滴定管离子交换软化装置离子除盐装置50ml量筒（2个）烧杯药品：阳离子交换树脂1mol/LHCl(1000ml) 1mol/LNaOH(1000ml)0.5mol/LNaCl(1000ml) 1%的酚酞乙醇四、实验步骤（1）阳离子交换树脂的预处理：取样品约10g用1mol/L盐酸及1mol/L NaOH轮流浸泡，即按酸-碱-酸-碱-酸的顺序浸泡5次，每次2 h，浸泡体积约为树脂体积的2~3倍，在酸碱互换时应用200ml无离子水进行洗涤，5次浸泡结束用无离子水洗涤至溶液呈中性。
（2）测阳离子交换树脂的交换树脂固体含量（%）：称取双份1.0000 g的样品，将其中一份放入105~1100C的烘箱中约2h，烘干至恒重后放入氯化钙干燥器中冷却至室温，称重，记录干燥后的树脂质量固体含量=干燥后的树脂质量╳100/样品质量（3）阳离子交换树脂交换容量的测定，将一份1.0000 g的样品置于250mL的三角瓶中，投加0.5mol/LNaCl溶液摇动5min，放置2h后加入1%的酚酞指示剂3滴，用标准0.1000mol/LNaOH溶液进行滴定，至呈微红色15s不退，即为终点，记录NaOH标准溶液的物质的量浓度及用量。
表1 阳离子交换树脂交换容量测定记录五、实验结果整理（1）根据实验测定数据计算树脂固体含量（2）根据实验测定数据计算树脂交换容量六、离子软化（除盐）实验设计（自行设计部分）（1）目的：加深对离子交换（除盐）基本理论的理解，熟悉固定床运行操作过程。
试验7离子交换法处理硬水
二、原理
水总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量 本实验用强酸型阳离子交换树脂（用RSO3H 表示）处理硬水，接触的界面发生可逆离子 交换交换，交换反应为：
由于水中的钙离子被离子交换树脂置换，从 而达到去除水中硬度的目的。
二、原理（二）
离子交换反应是可逆的，上述反应不断消 耗RSO3H树脂，当树脂饱和后，可用一定 浓度的酸再生树脂，交换反应为：
?????hcarsocahrsos22232二原理二?离子交换反应是可逆的上述反应不断消耗耗rso3h树脂当树脂饱和后可用一定浓度的酸再生树脂交换反应为
实验七 离子交换法处理硬水
一、目的
了解用离子交换法处理硬水原理和方法； 了解离子交换树脂的一般使用方法； 掌握测定水的硬度的方法
2RSOS H Ca 2 (RSO 3 )2 Ca 2H
离子交换法软化水的原理？
如果水中存在大量的铁离子，能不能直接 用强酸型离子交换树脂处理水，达到降低 水的硬度的目的?
三、实验器材和试剂
器材 强酸型离子交换柱 ，酸式滴定管
试剂 EDTA， CaCl2，NaCl
四、实验步骤
原水：储水箱中注满自来水，将CaCl2倒入并开 启循环搅拌泵，使水循环搅拌。取少许水样测定 其硬度度，调整原水硬度达到所要求的原水硬度 为止。 开启提升泵，出水阀，控制阀门开启度，使流量 达到规定值，记录开始时间。 过滤刚开始的30分钟至1小时内，可每间隔10分 钟取样1次，当出水稳定后，则每间隔30分钟取 样1次。当出水硬度明显上升时，说明浊质即将 穿透滤层，此时可每间隔10分钟取样1次，直至 过滤结束；
离子交换软化实验报告
离子交换软化实验报告一、实验目的1.了解离子交换的基本原理；2.学习使用离子交换树脂软化水；3.探究影响离子交换效果的因素。
二、实验原理离子交换是一种通过树脂中阳离子与阴离子之间的置换反应，从而实现水中离子的去除的方法。
在本实验中，我们采用强酸树脂交换过程中的逆反应，即将树脂置于硫酸溶液中，将树脂中吸附的阳离子释放出来，实现软化水的效果。
三、实验步骤1.取一定量的强酸树脂样品，用蒸馏水反复洗涤至中性；2.将树脂装入离子交换柱中，接好取样装置；3.取一定量的硫酸溶液，放入离子交换柱中，开始进行交换过程；4.收集交换后的溶液，测定水中钙、镁离子的浓度；5.根据测定结果计算软化率。
四、实验结果经过离子交换处理后，我们测得水中钙、镁离子的浓度分别为0.02mol/L和0.005mol/L，软化率为80%。
五、实验讨论1.离子交换树脂的选择：本实验使用的是强酸树脂，这是因为强酸树脂具有良好的离子交换能力，可以高效去除水中的钙、镁离子。
2.硫酸浓度的选择：硫酸的浓度选择会影响离子交换的效果，浓度越高则交换反应越充分。
根据实验经验，我们选择了适中的硫酸浓度，以保证良好的离子交换效果。
3.软化率的计算：软化率可以通过测定水中钙、镁离子的浓度来计算得出，软化率越高说明水中钙、镁离子的去除效果越好。
六、实验结论通过本实验，我们成功地使用离子交换树脂软化了水样。
经过离子交换处理后，水中钙、镁离子的浓度明显下降，软化率达到了80%。
实验结果表明离子交换树脂是一种高效去除水中离子的方法。
七、实验总结通过本实验，我们深入了解了离子交换的基本原理，并学会了使用离子交换树脂软化水。
实验中我们还发现，离子交换树脂的选择和硫酸溶液的浓度都会影响离子交换效果。
在今后的实践中，我们可以根据具体情况选择不同的离子交换树脂和调整交换条件，以实现更好的软化效果。
以上是本次离子交换软化实验的报告。
离子交换法工艺实习报告
实习报告实习单位：某水处理公司实习时间：2023年7月1日至2023年7月31日实习内容：离子交换法工艺一、实习背景随着我国经济的快速发展，工业生产对水资源的需求越来越大，同时，工业生产过程中产生的废水对环境的污染也越来越严重。
为了保护水资源，减少环境污染，我国政府高度重视废水处理工作，并对水处理技术提出了更高的要求。
离子交换法作为一种成熟的水处理技术，在废水处理领域得到了广泛的应用。
本次实习旨在了解并掌握离子交换法工艺的工作原理和操作流程，为今后的工作打下基础。
二、实习目的1. 掌握离子交换法工艺的基本原理及操作方法；2. 熟悉离子交换树脂的选用、再生及维护；3. 了解离子交换法在水处理中的应用及效果；4. 提高实际操作能力，为今后的工作积累经验。
三、实习内容1. 离子交换法的基本原理离子交换法是利用离子交换树脂将水中的有害离子去除或回收的一种水处理方法。
离子交换树脂具有大量的交换基团，能够与水中的离子发生交换反应，将有害离子吸附在树脂上，从而达到净化水的目的。
2. 离子交换树脂的选用与再生根据水质特点及处理要求，选择合适的离子交换树脂。
本次实习中，我们主要使用了强酸性阳离子交换树脂和弱酸性阳离子交换树脂。
离子交换树脂在使用过程中，会逐渐失效，需要定期进行再生。
再生方法有酸碱再生、氯化钠再生等。
3. 离子交换法操作流程（1）预处理：对废水进行过滤、除杂，提高离子交换效果；（2）树脂填充：将离子交换树脂填充到离子交换柱中；（3）吸附：将废水流经离子交换柱，使有害离子被树脂吸附；（4）洗涤：用蒸馏水或去离子水对树脂进行洗涤，去除吸附在树脂上的杂质；（5）解吸：用盐酸等解吸剂将吸附在树脂上的有害离子释放出来；（6）再生：用酸碱或氯化钠对树脂进行再生，恢复其交换能力。
4. 实习成果通过本次实习，我掌握了离子交换法的基本原理、操作流程及注意事项。
在实际操作过程中，我参与了废水的预处理、树脂填充、吸附、洗涤、解吸、再生等环节，对离子交换法工艺有了更深入的了解。
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。
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。
最全=软化实验方案加报告(含硬度、碱度检测方法)
最全=软化实验方案加报告(含硬度、碱度检测方法)化学软化实验报告实验人：报告整理：2016年9月日1、实验背景为节约水资源，污水厂采用RO系统对中间水池汇集的水进行处理后回用。
轻污染废水重污染废水碱度（mg/L）硬度（mg/L）硫酸根（mg/L）钙离子（mg/L）镁离子（mg/L）CO2（mg/L）由表中可以看出，轻、重污染废水处理后汇集于中间水池的水硬度高、碱度较低，并含有一定浓度的硫酸根。
2、实验目的水总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量，通常是以离子形式存在。
含量多的硬度大，反之则小。
硬度又分为暂时性硬度和永久性硬度。
由于水中含有重碳酸钙与重碳酸镁而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为暂时性硬度，又叫碳酸盐硬度，水中含硫酸钙和硫酸镁等盐类物质而形成的硬度，经煮沸后不能去除的硬度，称为永久性硬度。
以上两种硬度合称为总硬度。
在反渗透过程中，纯净的水会通过半透膜，而水中的钙镁离子就会被截留在浓水一端，一部分会随着浓水的排放而冲走，一部分会滞留在半透膜的表面上，难溶盐在超过其饱和极限时，会以固体或胶体形式析出，例如碳酸钙、碳酸镁等。
在膜面上形成结垢，降低RO 膜的通量，增加运行压力和压力降，并导致回收率下降、产品水质下降。
这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染。
所以必须降低RO系统进水的硬度，防止CaCO3、CaSO4等难溶盐结垢。
本实验的目的减少垢的产生，保证膜通量与产水量，延长设备清洗周期与使用寿命。
为实现此目的，采用化学软化方法降低RO系统进水的硬度、碱度，通过实验确定药剂投加量，加药反应时间、沉淀时间，并优化反应参数。
3、实验方法石灰软化法通常对硬度高、碱度高的水适用，且只适用于暂硬高、永硬低的水质处理。
为避免投加生石灰（CaO）产生的灰尘污染，通常先将生石灰制成消石灰Ca(OH)2（即熟石灰）使用。
对硬度高、碱度低的水，即永硬高的水，采用石灰-纯碱软化法，加石灰的同时再投加适量的纯碱（NaCO3又称苏打）。
说明及实验方法-离子交换
说明及实验方法-离子交换第一篇：说明及实验方法-离子交换离子交换实验装置使用说明本实验装置由四根柱子组成，从左到右第一根为沙滤柱，第二根为阳离子交换柱，第三根为阴离子交换柱，第四根为阴、阳树脂混合交换柱。
采用上进下出的进水方式进行处理实验。
图中反冲洗管路没有画出。
使用本实验装置可以对自来水进行脱盐份处理；或者采用纯净水加盐的方法人工配制水进行处理实验；或者采用纯净水加重金属离子的方法，人工配制模拟重金属废水进行处理实验。
注意，由于本实验装置中的离子交换树脂量有限，为了延长树脂的使用寿命，故在配制实验用水时的浓度不宜过高，一般控制在10～50ppm之间。
交换树脂的再生采用体外再生的方法进行，由于交换树脂的总量有限，再生又比较麻烦，故建议直接购买再生好的交换树脂进行更换（价格低廉）。
第一步：实验前的准备1.检查关闭以下阀门①进水箱和出水箱的排空阀门。
②进水流量计的调节阀。
2.将实验水倒入进水箱。
第二步：进行离子交换实验1.首先制定好您的实验方案①如果采用自来水或纯水加盐的方法来进行脱盐处理实验，则要准备好盐度计。
②如果采用配制重金属离子的实验水进行实验，则要准备好检测重金属的分析方法和手段。
③制定好进水流量和交换时间等一系列实验条件。
2.插上进水泵电源插头，水泵开始工作，慢慢打开流量计调节阀，让流量计转子处于1/3位高度。
慢慢打开最后一根离子交换柱的下端出水阀（不要开大），开至出水流量与进水流量基本平衡（流量计转子基本上处于1/3位高度）。
然后再调节流量计至您所需要的实验流量，并开始计时。
3.实验水动态流经三根离子交换柱一定时间后（实验时间），慢慢打开阳柱和阴柱的下端出水阀，分别取阳柱、阴柱和混合柱的出水，去测定相应的检测项目（如盐度、重金属离子浓度等）。
阳柱和阴柱取完水样后要立即关闭出水阀。
4.在整个实验过程中，如果出现离子交换柱的上端积累空气太多的现象，则可打开上端的排积气阀，排除多余的空气后关闭排积气阀门。
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1套 1个 1块 １个 若干
食盐
１00０ g
3.2 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、每个阀门得作用； (2) 测原水硬度，测量交换柱内径及树脂层高度；
1 实验目得
(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得理解。
2 实验原理
当含有钙离子或镁离子就是造成水硬度得主为成分。当含有钙离子或镁离子 得水通过装有阳离子交换树脂得交换器时，水中得Ｃａ２+及 Mg2＋便与树脂中得可 交换离子(钠型树脂中得 Na+，氢型树脂中得 H+）交换,使水中得 Cａ2+与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得软化。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:
/mＬ
（ｍg/L)
15
1４、4
10
0、４5
4、５
1５
１4、4
10
0、41
4、1
20
19、2
5
０、35
25
24、1
5
0、２1
3、５ ２、1
３0
2８、9
５
０、18
1、8
表 4—3 反洗记录
反洗流速/(m/h)
反洗流量／（L/ｈ）
反洗时间/mｉn
15
14、４
1０
表 4-4 再生记录
再生一次所需食 再生一次所需浓度 1０％得食盐 再生流速 再生流量/(mＬ
条件下，可能由于１５ｍ/L 得初始流速偏小,软化最开始时原水只树脂表面离子进 行交换,从而导致初始时出水硬度偏高。 5.2 绘制不同清洗历时与出水硬度关系得变化曲线
5 数据处理与分析
5.1 绘制不同运行流速与出水硬度关系得变化曲线
5.1.1 计算 15 m/L 时得平均出水硬度 平均出水硬度
相对偏差
故运行流速为１5 m／L 时，实验测量符合测量要求，测量结果可运用于理论分析。
5.1.2 绘制变化曲线 以离子交换得运行流速为横坐标、出水硬度为纵坐标，绘制两者之间得关系
4 数据记录与整理
表 4-1 原水硬度及实验装置有关数据
原水硬度（以ＣaCＯ３计）/（m 交换柱内径 树脂层高度／c 树脂名称及型
ｇ/L)
/cm
ｍ
号
10３、８
35
60
钠型树脂
表 4－2 交换实验记录
运行流速/（m 运行流量 运行时间 滴定体积Ｖ 出水硬度(以ＣaCＯ3 计)/
／h)
(Ｌ/h)
/miｎ
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,以去除树脂层得气泡; (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.配制浓度１０％得食盐 再生液； (8) 再生:再生流速采用 3~5m／ｈ。调节定量投再生液瓶出水阀门开启度大小以 控制再生流速。再生液用毕时,将树脂在盐液中浸泡数分钟; (9) 清洗：清洗流速采用 1５ ｍ/h,每 5 min 测一次出水硬度,有条件时还可测氯 根,直至出水水质合乎要求为止.清洗时间约需 50 mｉn； (10) 清洗完毕结束实验,交换柱内树脂应浸泡在水中.
曲线如图 5-1 所示。
图 5－1 运行流速与出水硬度关系曲线 由上图可瞧出,不同流速下,出水硬度均低于 5 mg/L，说明离子交换软化效果 良好。此外,随着运行流速得增大,出水硬度逐渐降低. 交换液得流速实际上反映了达到反应平衡得时间，在交换过程中,离子进行扩 散—交换—扩散一系列步骤,运行流速对这一系列步骤起着重要得影响作用。一般, 交换液流速大，在树脂层得停留时间缩短,离子得透析量高，水中得部分钙、镁离 子未来得及交换而通过树脂层流失得量增多。因而,理论上出水硬度应随着运行流 速得增大而减少,然而实验结果却与理论现象截然相反，对出现此异常现象得可能 原因作出分析如下: （１）一般，反洗之后树脂床应该被静置,然后由其自身得重力使之压实（静 置时间约 5mins）而形成均匀得树脂床结构。实验中反洗过后没有经过充分静置 即开始进行离子交换软化实验，这可能导致树脂层颗粒堆积不够密实,树脂颗粒间 存在较大缝隙.在软化初始阶段,部分原水可能未与树脂充分接触便直接通过缝隙 流出，从而导致出水硬度偏高;随着软化得进行、运行流速得增大,树脂层逐渐被 压实,树脂颗粒间缝隙减小，原水与树脂充分接触，离子交换得进行比之前更加充 分，故而出水硬度逐渐降低。 （2）过小得流速会造成原水只与树脂表面离子进行交换，水不能进入树脂内 部.树脂表面通常仅提供 20％得交换容量,树脂里面能提供８0％交换容量。在实验
盐量/ｋg
再生液／Ｌ
/(m/h)
／s）
1
1０
１5
１4、43
表４-５清洗记录
清洗流速／ （m/h）
清洗流量 （L/h）
清洗历 滴定体积 出水硬度（以 CａＣＯ3 计）
时/min Ｖ/mL
／（mｇ/Ｌ）
５
1、07
10、7
1５
１4、4
10
0、40
4、0
15０Βιβλιοθήκη 4５４、5注： ①ＥDTA 二钠得浓度为 Ｃ=10ｍmol／Ｌ ②实验中,每改变一次流速,都就是等待水流稳定后才开始计时。 ③出水硬度 ＝ C（EDTＡ二钠) * V(滴定体积） *M（ＣaCＯ３） ／ Ｖ’(水样体积)
(１)钠离子交换 软化
再生
(2）氢离子交换 交换
再生
钠离子交换得最大优点就是不出酸性水,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 １０0 ｍＬ量筒
秒表 200０ ｍm 钢卷尺