离子交换器简介

阳离子交换器的简介

阳离子交换器的原理为：装置内装酸性阳离子交换树脂，经过预处理的水进入装有阳树脂的阳离子交换器中，使水中的各的各种离子（Fe3+、Ca2+、Mg2+等）被吸附在离子交换树脂上，使水得以软化。

阳离子交换器用于去除正电荷离子（阳离子），阴树脂用于去除负电荷离子（阴离子）。阳离子交换树脂是将H+离子置换成阳离子，诸如钙、镁和钠离子。

尽管

但是树脂的交换能力是有限的，在其交换能力耗尽之后必须进行再生。交换能力的耗尽出现吸附离子之间达到平衡状态的时候，阳离子树脂的再生是利用酸进行处理，一般用盐酸再生，即用H+离子进行填充。阴离子树脂的再生一般使用氢氧化钠，即用OH-离子填充。再生可以用再生过的交换柱去离子设备在柱外进行，也可以通过安装可再生的去离子设备和再生设备以及化学药剂的方法在柱内进行。

阳离子交换器的技术参数：

功率：0.75-22KW

工作压力:0.2-0.6MPa；最佳为0.3MPa；

电源：220/380V，50Hz；

再生方式：顺流或逆流

原水水温：5℃-50℃；；

材质；不锈钢、玻璃钢、PVC

控制方式：自动或手动；

阳离子交换树脂的类型分为俩大类：1. 强酸型阳离子交换树脂（要含有强酸性的反应基如磺酸基（－

SO3H），此离子交换树脂可以交换所有的阳离子）。

2. 弱酸型阳离子交换树脂（有较弱的反应基如羧基（－COOH基），此离子交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如Ca2+、Mg2+，对于强碱中的离子如Na+、K+等无法进行交换）。

当水从上向下，通过树脂层时，水中的阳离子与树脂的H离子发生交换，树脂最上层是铁钙镁离子，接着是钾钠氨离子。

出水水质是酸性的，PH值一般小于3。当运行约一天左右时，出水开始出现钠离子，表示反应到了终点，需要用酸（HCl）反洗，将钠钙离子再置换出来。

关于阳离子交换器横向发展品有很多。其中应用领域最广的是阳离子聚丙烯酰胺。

应用的主要行业有：城市污水处理、造纸工业、食品加工业、石化工业、冶金工业、选矿工业、染色工业和制糖工业及各种工业的废水处理。用在城市污水及肉类、禽类、食品加工废水处理过程中的污泥沉淀及污泥脱水上，通过其所含的正电荷基团对污泥中的负电荷有机胶体电性中和作用及高分子优异的架桥凝聚功能，促使胶体颗粒聚集成大块絮状物，从其悬浮液中分离出来。效果明显，投加量少。在采矿、选煤行业中可作矿山废水、洗煤废水的澄清剂。也用于染色废水、皮革废水、含油废水的处理, 使之除浊、脱色, 以达到排放标准。在磷酸提纯中, 有助于湿法磷酸工艺中石膏的分离。也于以江河水源的自来水厂的水处理絮凝剂。

应用于阴离子交换器的设备

阴离子交换器是填装阴树脂的交换器。阴树脂用于去除负电荷离子（阴离子）。阴离子交换树脂是将OH-离子置换成阴离子，诸如氯离子、硫酸根离子和重碳酸根离子，置换的H+和OH-合成形成水，去除水中的离子。阴离子树脂的再生一般使用氢氧化钠，即用OH-离子填充。再生可以用再生过的交换柱去离子设备在柱外进行，也可以通过安装可再生的去离子设备和再生设备以及化学药剂的方法在柱内进行。

关于使用阴离子交换器设备的，生产饮用水和太空水的步骤分别是：原水；机械过滤器；活性炭过滤器；精密过滤器；电渗析装置；阳离子交换器；阴离子交换器；混合离子交换器；中空纤维超滤器；紫外线杀菌器；臭氧灭菌装置；成品水。纯净水是普通水经过电渗析，使水中原有的矿物质含量极大的降低，同时消毒灭菌，这样的水就成为了“纯净水”。

电渗析工程是应用膜法分离工程之一，它的原理是利用离子透过选择性离子交换膜在直流电场的作用下进行迁移，使电解质离子从溶液中部分分离出来的过程。

针对制药行业针剂制备、大输液制备用水步骤是：原水；活性炭过滤器；精密过滤器；电渗析装置；阳离子交换器；阴离子交换器；混合离子交换器；多效蒸馏水机；成品水。

用于化肥、机械行业用水的步骤分别是：

原水；机械过滤器；精密过滤器；电渗析装置；阳离子交换器；脱气塔；阴离子交换器；成品水。

离子交换器分为阳离子交换器、阴离子交换器等。

再有反渗透水处理设备（膜分离）技术的应用使反渗透超纯水设备从传统的阳离子交换器、脱碳、阴离子交换器、复合离子交换器得到了一次进步。

反渗透超纯水设备是采用专用RO技术设计，关键部件、设备采用进口名牌产品，工艺先进，质量可靠，可扩展性强，结构合理占地小，水利用率高，能耗低，全自动化运行，操作维护简单。一般产水下限0.25m3/hr，上限不限，水回收率一般可达75%以上，脱盐率＞98%。产水量随进水温度下降和反渗透膜老化或受污染有一定变化。

水的离子交换除盐就是使水通过H型阳离子交换器和OH型阴离子交换器，分别除去其中的各种阳离子和阴离子，交换到水中的H+和OH—离子结合成水。除盐处理系统一般分复床除盐（H型和OH型离子交换器串联运行），混合床除盐（将阴阳树脂按一定比例均匀混合装在同一交换器里）及双层床除盐（在同一交换器中装有两种同性不同型的树脂），并可组成不同除盐系统，以适应于各种不同除盐要求。除盐处理后除水电阻率可达。水的除盐处理用于制取高温高压过滤补给水、电工工业用水和从海水、苦咸水制取生活饮用水等。

电渗析工程主要应用领域为：生产纯净水海水淡化，苦咸水淡化，除氟化物、废水处理，动力设备给水除盐。

两种电除盐设备的对比

电除盐设备有很多种。我们就其中的俩种进行对比，这俩种电除盐设备为：填充床电渗析设备和反渗透水处理设备。

一．原理的对比

1.填充床电渗析设备的原理为：填充床电渗析又称电脱离子法(Electrodeio nization)，简称EDI，电除盐设备利用电渗析过程中的极化现象对离子交换填充床进行电化学再生。EDI装置将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。EDI组件中将一定数量的EDI单元间用网状物隔开，形成浓水室。又在单元组两端设置阴/阳电极。在直流电的推动下，通过淡水室水流中的阴阳离子分别穿过阴阳离子交换膜进入到浓水室而在淡水室中去除。而通过浓水室的水将离子带出系统，成为浓水. EDI设备一般以反渗透(RO)纯水作为EDI给水。RO纯水电阻率一般是40-2μS/cm(25℃)。EDI纯水电阻率可以高达18 MΩ.cm(25℃)，但是根据去离子水用途和系统配置设置，EDI纯水适用于制备电阻率要求在1-18.2MΩ.cm(25℃)的纯水。EDI 技术结合了两种成熟的水处理技术—电渗析技术和离子交换技术，我国称此为填充床电渗析或电去离子技术。电除盐设备主要替代传统的离子交换混床来生产高纯水，

2.反渗透水处理设备的原理为：。反渗透水处理工艺基本上属于物理脱盐方法，它在诸多方面具有传统的水处理方法所达不到的。反渗透是在正常温度条件下（20 ℃），采用物理方法将含盐给水进行脱盐，

复合膜元件在正常温度下的脱盐率可达到99.3% 以上，并可同时去除水中的微生物、胶体、细菌、病毒及热原等。系统流程:( 具体流程根据原水水质、出水用途要求、配置要求、现场条件而定) 原水→ 原水箱→ 絮凝加药装置→ 原水泵→ 石英砂过滤器→ 活性炭过滤器软水器→ 阻垢/ 杀菌加药装置

→ 一级/ 二级反渗透主机/ 膜清洗装置→ 中间/ 终端水箱→ 纯水传输泵→ 精密过滤器→ 用水

点

二．应用领域的对比

1. EDI装置的应用范围

用于微电子工业、半导体工业、发电工业、制药行业和实验室。

EDI纯水也可以作为制药蒸馏水、食物和饮料生产用水、发电厂的锅炉补给水，以及其它用途的超纯水。

2. 反渗透水处理设备的应用范围：电子、医药、食品等工业中纯水、超纯水的制备；轻纺、化工用水的净化与制备；食品饮料用水、桶装水，酿酒工艺用水的净化与制备；工业生产中对水溶液进行有用物质和浓缩与回收；电厂等企业高压锅炉补给水的预脱盐处理；苦咸水和海水的脱盐淡化；作为高纯水生产的一级除盐设备。

三．优点的对比

1. EDI装置的优点：具有更高的产水质量，脱盐率高水利用率高达95%，树脂无需酸碱再生

运行、操作、维护方便；标准设计、视产水要求可将模块不断堆积，以适应更大产水量的要求；流量范围从1m3/h到450m3/h以上；运行成本低、能耗少，每产水3.8m3/h，耗电1KW。

2. 反渗透装置的优点：反渗透纯水机组具有能长期不间断工作，自动化程度高，操作方便，出水水质长期稳定，无污染物排放，制取纯水成本低廉，设备的运行维护工作量少，占地面积少，需要的空间小等优点。