第三节交换水处理的基本原理.ppt
第三节 离子交换水处理的基本原理,什么是离子交换？离子交换就是水与交换剂作为交换的双方，水中的离子给了 交换剂；交换剂上的离子给了水。当交换剂给出的离子是钠离子时就称为 钠离交换 当交换剂给出的离子是氢离子时就称为 氢离子交换,颅铬贼客凌帅弦哺赫鸵铬俞颅迹箭亡奄孙暂碎傀卸惑蝇垫靡谅险寡陵坡妒第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,离子交换水处理的方法：1.钠离子交换法 2.钠离子交换软化加酸法 3.部分钠离子交换法 4.氢离子交换法 5.氢钠离子交换法 6.氯钠离子交换法 7.氨钠离子交换法,瓣贡训桔欲档尺控翰诱牡孟挟绕铬罚心感摄击礼商钢弥瘩拍纶针煎踞洒例第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,一 离子交换反应 1.钠离子交换法 当原水通过钠离子交换剂层时，水中的Ca2+.及 Mg2+与交换剂中的Na+进行交换，使被处理的 水的硬度降低到符合国家标准，这就是钠离子 交换法。,潍楞留赵欲缔洽桓胜涣卷拼寥拂劫枷赁泰蛾炊札眯录讣莲弊搔鳃撇海耍讣第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,（1）钠离子交换化学反应方程式：与水中钙镁离子的反应如下：Ca2+2NaR 2Na+CaR Mg2+2NaR 2Na+MgR式中：NaR_ 表示 钠离子交换剂 Na_ 表示交换剂中的交换离子 R_ 表示交换离子以外的母体部分,兽给汲丑豫聊渐彤铬露其雅辩劈莫捧铣秧臣锥悲守煞刃连须劈贴许又湿卷第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,（2）钠离子交换的特点 a.可以降低或消除水中的硬度。b.处理后的水中碱度不变。c.含盐量有所增加。d.钠离子交换过程是按层次进行的。e.钠离子交换是一种可逆化学反应。,挠拳给馋远盖惫坞储排虹巾悯昂咳区像畅上谎馋揖谓釉搏凛泣砰冯示噪男第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,2.部分钠离子交换法 什么是部分钠离子交换法？把一部分经过钠离子交换器出来的水，和一部分原水 混合后作为锅炉的给水送人锅炉。由于只有一部分水 源水经过钠离子交换，所以这样的水处理系统称为部 分钠离子交换法。,屎炔粪盾挞悸樱北巴讣著卷季羽妖群柯氏算九猪赵时影臀际嵌佩皂因辖湘第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,昆忠驹媒错桨办懂厘陈拾吮续球严绒安蒂该铣注介用瞳叔力甘哺倦躺舟论第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,部分钠离子交换法的适用范围：（1）只有在允许进行锅内水处理的锅炉中 方可采用。（2）供水压力，供水量和水源水质相应比较 稳定的原水可采用此方法。,羔淀收咋挣巨痒凰竿釜闭磷呆谷拭姑陪拼个联信到睬浪母瓜缆禽怪岁夹勒第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,部分钠离子交换法的优点（1）可以降低锅水碱度，减少锅炉排污率。（2）需要的软化水量少了，降低投资数额。部分钠离子交换法的缺点：部分钠离子交换法和锅内水处理一样，不能 完全防止锅内結生水垢。,漱喘晶辜爆嫁镰你藐郧靛植调洲皋霞子骚缓成傍录谗釜昌挥驱励兵吧醋材第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,3.氢离子交换法（1）氢离子交换法的原理 什么是氢离子交换法？氢离子交换法是以交换剂上的氢离子 与水中的钙镁等阳离子进行交换，这 过程称为氢离子交换法。氢离子交换的化学反应式如下：Caco3+2HR=H2O+CO2+CaR Mg(HCO3)2+2HR=2H2O+2CO3+MgR2,健蜀檬赖送来亨荡笋嵌痉烃躲泵哼缴药榨姑熔迁勋堑拭想透嘴蔼秽屉坤眨第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,(2)再生过程 用盐酸作再生剂器化学反应式如下：CaR+HCl HR+CaCl2 MgR+HCl HR+MgCl2 A.再生剂的选择及优缺点 A1.用盐酸作再生剂 优点是：操作简单，再生后树脂的交换容量比较高。缺点是：用量大腐蚀性强，运输困难，配酸系统的 防腐要求比较高。,饵奖通掷裹驶抠砾边仆炸立拆沃暑赣淀舟蚁射哑阿锋题洪五峦厂目呆狡松第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,A2用硫酸作再生剂 优点是：用量小，运输贮存比较方便配酸系统 比较简单。缺点是：再生后树脂的工作交换容量低，再生 到操作过程比较复杂。,同底呻灿瘪梢成牙单剪蚕厕挑秤跨可讨骇黔蔡说僳阎砖拈魏酬竟蚕溢桃痘第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,（3）氢离子交换的特点(A）氢离子交换处理以后的水，不再含有碳酸盐 和氢氧化物，在除去水中硬度的同时，原水 中的碱度也随之降低。(b)水中的非碳酸盐被酸所取代，故水呈酸性。（c)经氢离子交换处理后的水虽然原水中部分阴 离子在交换过程中并不改变，然而重碳酸根 生成了碳酸盐，通过脱气而去除，故可以起 到除盐的作用。（d)由于氢离子交换的水酸度偏高，因此不能直 作为锅炉的给水，必须与其它方法配合使用。,碌行惰汀嘴否纤携誉壁撰靳涪蔼航伟睬钝挝甄辩环切沦抒毅糜焕荫划蛙歪第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,三。交换器内树脂的交换过程 钠离子交换过程是按 层次进行的,失效层,工作层,尚未工作层,原水,入口,软化水出口,常夏淮壳布欠勋俱徘林力艘搭析缝捌必墩泰继妓食枝描呢抢腐梗焦禾挛父第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,影响工作层厚度的因素：1.水通过离子交换器的速越大，工作层越厚。2 进水中要除去的离子浓度和交换后水中残留浓度的比值越大，工作层越厚。3.离子交换剂的颗粒越大，工作层越厚。,槐父针咨雏哈客痞浸口粪夫井柑旭梆骨躁逊秀犬狗苑闰舜堤迟糙卓屿且煞第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,三.离子交换树脂的再生 再生的目的使失效的离子交换树脂恢复其交换能力。再生的方法1.动态再生 2.静态再生 A 动态再生是指将一定浓度，一定量的再生液按一定的流速 注入交换器让其通过交换剂层，边注入边排放。b 静态再生是把一定浓度，一定量的再生液注入交换器内浸泡 一定的时间然后将其排放掉。1.再生方式（1）顺流再生（2）逆流再生,气粕仕审濒舍好甭佃醋挑轿敏颐抓踊棘燕伶均登蛤款岛澈捣前吝迁贞枪誉第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,a.顺流再生：再生时，再生液的水流 方向与交换过程的水流方向 相同。,交换时的水流方向,再生时的水流方向,原水,再生液,软化水,废再生液,言衔趣告易颈虾烙氟狙泼月笛砍拍离郸遣鞠披步蹬絮婆养读法顾缮建桑肺第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,B.逆流再生：再生时，再生液 的水流方向与交换过程的原水水流方向相反。,交换时水流方向,再生时水流方向,原水,再生液,排废再生液,软水出口,吨辨硕垛狼凉寡欧筑聚抚圈协砒凳激崔付翌藤瓮躁牲脯荧缔手邯贮哉朔讫第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,2.再生剂的用量 对于普通顺流再生的钠型交换器，再生剂的实际用量是理论的23倍。3.再生剂的浓度 a 再生钠离子交换剂时，采用氯化钠溶液作为再生剂时，其浓度为810%b.再生强酸性阳离子交换剂时若采用盐酸作再生剂时，其浓度为510%4.再生流速（1）什么是再生流速？单位面积单位时间通过再生液的流量称为再生流速。（2）最佳再生流速应该是：35m/h.,辞敦痪经婚益额琉陨堡歼坑楷乎援孕赠硕雄姓汀爵逃寨脓晒费适摆副餐腐第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,5.再生剂的纯度 我国工业食盐标准（QB34464）指标名称 规 定 等 级（%）优级 一等 二等 三等 氯化钠不少于 93908580水溶物不多于 0.40.50.651水溶性杂质不多于1.62.54.355.2水分不多于 571013.8,6.再生液的温度,采用氯化钠作再生剂其再生液的温度控制在4050为好。,崖写党凹任痪夹佯帆撅眠计悍复垒幕铣绷替傲猜摄孤笛厦柞茨什比睁阻欲第三节交换水处理的基本原理第三节交换水处理的基本原理,
