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离子交换树脂的工作原理及优缺点分析将离子性官能基结合在树脂(有机高分子)上的材料,称之为 "离子交换树脂". 树脂表面带有磺酸 (sulfonic acid) 者,称为阳离子交换树脂,而带有四级氨离子的,则为阴离子交换树脂。由于离子交换树脂可以有效去除水中阴阳离子,所以经常使用于纯水、超纯水的制造程序中。
污染较严重的树脂,可用酸或碱性食盐溶液反复处理,如先用 10%NaCl +1%NaOH 碱盐溶液溶解有机物,再用 4%HCl 或分别用 10%NaOH 及 1%HCl 溶解无机物,随后再用 10%NaCl +1%NaOH 处理,在约 70℃下进行。
用化学方法处理再生液,使色素和其他有机物沉淀,除去杂质后再循环使用,减少排放,并充分利用其中的氯化钠。由于再生液中色素的浓度比糖汁中高 10 倍以上,液体数量较小,没有糖液的粘性,并能容许强烈的条件如强碱性和高温等而无需顾虑糖的分解,用化学处理比较方便。再生液加入 5~10% 容积的石灰乳 ( 浓度为含CaO100g/ l ) ,加热到60℃并轻微搅拌,大量的有色物沉淀析出。再加入碳酸钠或二氧化碳、磷酸钠或磷酸并保持碱性,都可使较多的有色物沉淀。处理后的液体添加少量食盐可返回作树脂的初级再生液,其后再用新的盐水再生。
阴离子交换树脂出水应该是呈中性的。但是如果前端的H+交换树脂有微量Na+泄漏,就会由于含有微量NaOH而呈弱碱性。强碱性阴离子交换树脂还可以用于除硅,但是在去除的过程中需要进水呈酸性,因为在酸性条件下,水中的硅酸化合物以硅酸分子的形态存在,才能与强碱性树脂进行交换反应。
粒径的大小关系到树脂的交换速度、交换能力、压力损失和反洗时树脂层展开高度等性能。粒径太小,树脂容易流失。适合的粒径范围(粒度)如:0.315~1.25毫米,在一般水处理设备中,有利于提高树脂的使用效果。
一般来说,湿树脂的体积要大于干树脂的体积。树脂在转型不同离子形态时,其体积也会发生变化。例如:732阳离子交换树脂,从钠型转成氢型,其体积增大约10%。所以,在设计使用设备的体积时,要考虑树脂的膨胀性。
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