水處理設(shè)備之鈉離子交換器工作原理

發(fā)布日期：2019-07-17 作者：點擊：

軟化水是如何而來呢？采用的是什么水處理工藝呢？

其實很簡單，有一種設(shè)備叫鈉離子交換器。它是用于去除水中鈣離子、鎂離子，制取軟化水的離子交換器。組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸垢，從而就獲得了軟化水。

設(shè)備軟化原理：

本鈉離子交換器內(nèi)裝有一定高度的鈉型陽離子交換樹脂作為交換劑，當硬水自下而上通過本交換柱樹脂層時，水中的鈣、鎂離子被鈉型樹脂吸收，而鈉型樹脂中的鈉離子被置換到水中，從而去除原水中的鈣、鎂離子，使硬水得到了軟化。其化學(xué)反應(yīng)方程式為：

Ca2+ +2NaR →CaR2 + 2Na+

Mg2+ +2NaR →MgR2+ 2Na+

當交換柱內(nèi)鈉型樹脂的鈉離子逐漸被鈣、鎂離子所代替，泄漏出鈣、鎂離子時，出水的硬度就超出使用所要求的規(guī)定數(shù)值；此時樹脂已失效，要進行再生。再生時將5-10%的鹽水由上向下通過交換劑層，鹽液中的鈉離子又置換出交換劑樹脂吸附的鈣、鎂離子，使交換劑樹脂得到再生，恢復(fù)其交換能力，再生過程化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

CaR2 + 2Na+ → 2NaR + Ca 2+

MgR2 + 2Na+→ 2NaR + Mg2+

哈爾濱水處理設(shè)備工作原理：

全自動浮動床鈉離子交換器，依托zhuanli技術(shù)——平面密封集成多路閥的先進技術(shù)，用轉(zhuǎn)動對位方式實現(xiàn)液相的切換，控制原水、軟化水、鹽液和廢水在系統(tǒng)內(nèi)的流量和流向，自動完成交換器周期循環(huán)軟化過程的全自動。

總之，鈉離子交換器是用于降低水中的硬度，生水由上而下通過交換器進行軟化，水中含有的鎂、鈣、陽離子與水交換劑的鈉離子互相交換；生水被軟化成為極少的鈣、鎂、鹽類的水，也就是軟水。其剩余硬度不超過0.03毫克／升。

哈爾濱水處理設(shè)備

去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除，與硬水軟化器一樣，也是利用離子交換樹脂的原理。在這使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子(H+)來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離子，氫離子與氫氧根離子互相結(jié)合成中性水，其反應(yīng)方程式如下:

M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1

A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1

上式中的的M+x表陽離子，x表電價數(shù)，M+x陽離子與陽離子樹脂上H-Re的氫離子交換，A-z則表陰離子，z表電價數(shù)，A-z與陰離子交換樹脂結(jié)合后，釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子結(jié)合后即成中性的水。

這些樹脂之吸附能力耗盡之后也需要再還原，陽離子交換樹脂需要強酸來還原;相反的，陰離子則需要強堿來還原。陽離子交換樹脂對各種陽離子的吸附力有所差異，它們的強弱程度及相對關(guān)系如下:

Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Ni2+>Cd2+>CU2+>Co2+>Zn2+>Mg2+>Ag1+>Cs1+>K1+>NH41+>Na1+>H1+

陰離子交換樹脂與各陰離子的親合力強度如下:

S02-4+>I->NO3->NO2->Cl->HCO3->OH->F-

如果陰離子交換樹脂消耗殆盡而沒有還原，則吸附力最弱的氟就會逐漸出現(xiàn)在透析用水中，造成軟骨病，骨質(zhì)疏松癥及其它骨病變;如果陽離子交換樹脂消耗盡了，氫離子也會出現(xiàn)在透析用水之中，造成水質(zhì)酸性的增加，所以去離子功能是否有效，需要時常監(jiān)視。一般是水質(zhì)的電阻系數(shù)或傳導(dǎo)度來判斷。去離子法所使用的離子交換樹脂同樣也會造成細菌的繁殖引起菌血癥，這是值得注意的一點。