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树脂层中的离子交换过程

发布时间：2011/4/13 阅读次数：1290 字体大小: 【小】【中】【大】

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树脂层中的离子交换过程

一、阳床工作特性

阳床的作用是除去水中H^＋离子以外的所有阳离子。当其运行出水钠离子浓度升高时，树脂失效，须进行再生。

阳床运行时，水由上而下通过强酸性H型树脂层，因树脂层对各种阳离子的选择性不同，被吸着的离子在树脂层中产生分层，其分布状况如下图5-1所示。在运行过程中，Ca^＋、Mg^＋、Na^＋三层树脂层的高度均会不断向下扩展，直到树脂失效。实际上各层界面并不是很明显的，有程度不同的混层现象发生。

(a) (b)

图5-1 逆流再生阳床树脂层态分布示意

（a）运行至失效时；（b）再生后

图5－2所示为阳床经再生投入运行后的出水特性。当阳床再生后冲洗时，出水中各种杂质的含量迅速下降，待出水水质达到一定标准（如含钠量≤100ug/L）时，就可投入运行，此后水质基本保持稳定。当运行一定程度时，如图5－2中b点，漏钠量增大，酸度降低，树脂进入失效状态。

图5-2阳床出水特性

阳床失效的监督最好采用钠度计（pNa计），当阳床出水含钠量大于500ug/L时，说明阳床已经失效。

二、阴床工作特性

阴床中强碱性OH型交换树脂可以和水中除OH^-离子外的各种阴离子进行交换，把它们从水中除去。由于树脂对离子的选择性不同，阴床运行中被吸着的离子也会发生分层，其分布状况如图5－3所示。

(a) (b)

图5-3逆流再生阴床树脂层态分布示意

(a)运行至失效时；（b）再生后

阴床运行时，一般出水pH值为7～9之间，SiO₂含量小于100ug/L，电导率小于10uS/cm。因为阴床设在阳床的后面，所以阴床的出水水质受阳床出水水质的影响很大。阳床未失效时，阴床的出水特性如图5－4（a）所示。当运行通过水量到b点时，SiO₂含量上升，pH值下降，电导率先微降后再上升。电导率的变化是因为H^＋和OH^-要比其它离子易导电，当出水中这两种离子的总含量很小时，有一电导率最低点。在b点前由于OH^－含量较大使水的电导率较大；在b点之后由于H^＋含量增加而使水的电导率增大。

图5-4 阴床出水特性

(a)阳床未失效时(b)阳床失效时

阳床失效时，阴床的出水特性如图5－4（b）所示。阳床失效时漏钠量增大，这些钠离子通过阴床后转化成氢氧化钠，使阴床出水pH值迅速上升，连续测定阴床出水pH值，可以区分是阳床还是阴床失效。

阴床失效的监督最好用SiO₂ 含量和电导率来判断，当然用出水pH值也可以进行分析判断。

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