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(diǎn)擊：

軟化水是如何而來呢？采用的是什么水處理工藝呢？

其實(shí)很簡(jiǎn)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(jìn)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(dāng)硬水自下而上通過本交換柱樹脂層時(shí)，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(dāng) 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(shí)，出水的硬度就超出使用所要求的規(guī)定數(shù)值；此時(shí)樹脂已失效，要進(jìn)行再生。再生時(shí)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(dòng)浮動(dòng)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(jìn)技術(shù)，用轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)位方式實(shí)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(dòng)完成交換器周期循環(huán)軟化過程的全自動(dòng)。

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(jìn)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(jī)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(jià)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(jià)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(qiáng)酸來還原;相反的，陰離子則需要強(qiáng)堿來還原。陽離子交換樹脂對(duì)各種陽離子的吸附力有所差異，它們的強(qiáng)弱程度及相對(duì)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(qiáng)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(huì)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(huì)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(shí)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(huì)造成細(xì)菌的繁殖引起菌血癥，這是值得注意的一點(diǎn)。