離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)法是工業鍋爐給水(shui)(shui)軟化(hua)和脫堿(jian)處理(li)中最主要的(de)基本方法。它是采用離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)劑(ji)(ji)，使交(jiao)換(huan)劑(ji)(ji)中和水(shui)(shui)溶液中可(ke)交(jiao)換(huan)離(li)子(zi)間發生符(fu)合某物質(zhi)(zhi)的(de)量規則的(de)可(ke)逆(ni)性交(jiao)換(huan)，導致水(shui)(shui)軟化(hua)脫堿(jian)，而使水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)改善，而交(jiao)換(huan)劑(ji)(ji)的(de)結(jie)構不發生實質(zhi)(zhi)性(化(hua)學的(de))變化(hua)。在這種過程中，只(zhi)有陽離(li)子(zi)或(huo)陰(yin)離(li)子(zi)參(can)(can)與交(jiao)換(huan)反應，或(huo)者(zhe)二者(zhe)同時參(can)(can)與交(jiao)換(huan)反應。

1.鈉離子交換(huan)

這是(shi)工業鍋(guo)爐給水最通(tong)用的一種污(wu)水 處理方式。過程如下反應式：

經鈉離(li)子交(jiao)換后(hou)，軟化后(hou)的(de)水殘留硬度(du)Hc可降(jiang)至0.03mmol/L以下，而堿度(du)不變，含(han)鹽量稍有增加(jia)。

鈉(na)離(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換有(you)單級鈉(na)離(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換和雙級鈉(na)離(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換二(er)種工藝配置，前者適用(yong)(yong)于(yu)硬度(du)和堿度(du)都較低的(de)(de)原水(shui)，后者可用(yong)(yong)于(yu)硬度(du)較高(大(da)于(yu)10mmol/L)或含鹽較高(大(da)于(yu)500mg/L)的(de)(de)原水(shui)。雙級鈉(na)離(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換是(shi)將二(er)個鈉(na)離(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換器串聯使用(yong)(yong)，可提高軟水(shui)水(shui)質和降(jiang)低鹽耗(hao)，其特點是(shi)節(jie)省再生劑用(yong)(yong)量(liang)，充分利用(yong)(yong)第一級鈉(na)離(li)子(zi)(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換器的(de)(de)交(jiao)(jiao)換容量(liang)，并提高了(le)水(shui)質的(de)(de)可靠性。

由于鈉離子(zi)交換(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理不能去除水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)堿(jian)度，所以對于某些(xie)堿(jian)度和硬(ying)(ying)度都高且有部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)非碳酸鹽(yan)硬(ying)(ying)度的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)來說，可采(cai)用部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)鈉離子(zi)交換(huan)處(chu)(chu)理，即一部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)水(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)過鈉離子(zi)交換(huan)器除硬(ying)(ying)而(er)不除堿(jian)，另一部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)水(shui)(shui)(shui)(shui)不經(jing)過鈉離子(zi)交換(huan)器，直接進(jin)入鍋爐，這部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)碳酸鹽(yan)硬(ying)(ying)度在第(di)一部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)水(shui)(shui)(shui)(shui)中堿(jian)度作用下進(jin)行鍋內(nei)軟化處(chu)(chu)理，采(cai)用此方法時，必須控制好軟水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)與原水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)之(zhi)比，保證混合水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)堿(jian)度略大(da)于硬(ying)(ying)度。

2.氫(qing)離子交換

氫離子交換過程反應(ying)式如下：

原水經(jing)氫離子交換后，水質得到(dao)軟化(hua)，堿(jian)度(du)低降，其變(bian)化(hua)如下(xia)。

(1)硬(ying)(ying)度(du)除去。殘留硬(ying)(ying)度(du)Hc可(ke)降至0.03mmol/L以下(xia)。

(2)水(shui)質(zhi)呈(cheng)酸性。經H型離(li)子交換劑處理后的水(shui)質(zhi)，基本(ben)上呈(cheng)酸性，其硬度大小隨離(li)子交換層(ceng)交換進程而(er)變(bian)化。

(3)含鹽量降低。碳酸氫根離子(zi)由于生(sheng)成(cheng)了(le)碳酸，通(tong)過(guo)脫氣而除(chu)去，每消耗水(shui)中堿度1mmol/L，則水(shui)中可(ke)減少含鹽量61mg/L。

3.H+-Na+聯(lian)合離(li)子(zi)交換(huan)

氫離子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)處理(li)可以消除硬(ying)度和(he)降低含鹽量，處理(li)效果較好，但由于水質(zhi)呈酸性，不能直接用作鍋(guo)爐給水，反之，原水經鈉離子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)后的(de)軟水其監督(du)不變，往往堿度過大(da)，導致鍋(guo)爐排污(wu)率過高，因此，將二種交(jiao)換(huan)(huan)器(qi)的(de)軟水以一定比例混合，就(jiu)會發(fa)生(sheng)中和(he)反應。

 中和后產生的CO2可通過脫氣除去，這樣，酸度、堿度均(jun)降低，并(bing)使(shi)軟(ruan)水含鹽量有所降低。

氫-鈉聯(lian)合離子交(jiao)換(huan)水處理系(xi)統有并聯(lian)、串(chuan)聯(lian)和(he)綜合三種。

為了軟化脫堿還可采(cai)用銨-鈉(na)聯合(he)離子(zi)交(jiao)換和氯-鈉(na)聯合(he)離子(zi)交(jiao)換。

4.離子交換流程配置

在(zai)實際生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產中(zhong)，通常(chang)采用動(dong)態(tai)(tai)離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)方式，即以一定(ding)(ding)體積的原(yuan)水(shui)、以一定(ding)(ding)的速度(du)通過離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)劑(ji)來進(jin)(jin)行(xing)離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)。裝(zhuang)置的類(lei)型分(fen)(fen)為固(gu)定(ding)(ding)床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)和連續(xu)床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)二大(da)類(lei)。固(gu)定(ding)(ding)床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)是(shi)離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)劑(ji)處(chu)(chu)于(yu)靜(jing)止態(tai)(tai)，原(yuan)水(shui)的軟化(hua)(hua)脫堿(jian)和交換(huan)(huan)劑(ji)的再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)均在(zai)同一裝(zhuang)置中(zhong)進(jin)(jin)行(xing)，其(qi)優點(dian)(dian)是(shi)：設備(bei)(bei)簡(jian)單、操(cao)作(zuo)方便、適應(ying)性強，出(chu)(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)較好。缺點(dian)(dian)是(shi)：樹脂(zhi)用量大(da)、利(li)用率低(di)、再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)和清洗(xi)時(shi)間(jian)長(chang)。連續(xu)床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)是(shi)指離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)劑(ji)層處(chu)(chu)于(yu)運(yun)動(dong)狀態(tai)(tai)，而(er)原(yuan)水(shui)的軟化(hua)(hua)和交換(huan)(huan)劑(ji)的再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)在(zai)不(bu)同裝(zhuang)置中(zhong)進(jin)(jin)行(xing)，其(qi)優點(dian)(dian)是(shi)：樹脂(zhi)用量少、再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)劑(ji)利(li)用率高(gao)(gao)、處(chu)(chu)理(li)水(shui)純度(du)高(gao)(gao)、出(chu)(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)穩(wen)定(ding)(ding)、操(cao)作(zuo)自動(dong)化(hua)(hua)程(cheng)度(du)高(gao)(gao)、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產效(xiao)率高(gao)(gao)。缺點(dian)(dian)是(shi)：設備(bei)(bei)結構復雜、樹脂(zhi)損耗量大(da)，一般適于(yu)低(di)含鹽量和低(di)硬度(du)的水(shui)。固(gu)定(ding)(ding)床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)有(you)如下不(bu)同組(zu)合(he)方式：即單床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)、多床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)、復床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)、混床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)、雙層床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)。連續(xu)床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)又分(fen)(fen)為移(yi)動(dong)床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)和流(liu)動(dong)床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)兩種，移(yi)動(dong)床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)是(shi)樹脂(zhi)在(zai)交換(huan)(huan)塔、再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)塔和清洗(xi)塔等(deng)不(bu)同裝(zhuang)置中(zhong)分(fen)(fen)別(bie)完成交換(huan)(huan)、反洗(xi)、再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)、清洗(xi)等(deng)過程(cheng)，而(er)定(ding)(ding)期移(yi)動(dong);流(liu)動(dong)床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)其(qi)離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)(huan)過程(cheng)不(bu)分(fen)(fen)周期連續(xu)地進(jin)(jin)行(xing);而(er)樹脂(zhi)在(zai)交換(huan)(huan)過程(cheng)中(zhong)呈流(liu)動(dong)狀態(tai)(tai)。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章