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钠离子交换树脂使用寿命及工作原理

时间:2010-08-21 13:40:17  来源:冠亚体育软化水设备  作者:锅炉水处理设备

  国内目前常用的优级阳离子软化树脂为中英合资生产的“漂莱特”钠离子交换树脂,厂家提供的软化水树脂使用年限工业上为5-8年(理论值),实际运行当中,树脂受原水影响的主要原因为:

  1、原水管路一般为碳钢管道,水与管路发生氧化反应,生成铁离子,进入树脂后,随运行时间的延长,树脂的功能交换基团下降,其表现为耗盐量高,再生水质差。

  2、树脂反复再生:由于树脂的长时间频繁再生,每次再生时,树脂间都做相互擦洗运动,受水压及树脂间的机械磨损,树脂的交联值(机械强度)逐渐下降,骨架变形,运行中其表现为出水有时为黄褐色,产水周期明显缩短,再生效果不理想。

  3、树脂的理化值:

  聚合物骨架------------------------------------------------聚苯乙烯-二乙烯苯

  功能基-------------------------------------------------------聚苯乙烯磺酸基

  出厂型式-------------------------------------------------------------钠型

  外观-----------------------------------------------------------淡色球壮颗粒

  水份(钠型)---------------------------------------------------------46—50%

  粒度------------------------------------------------------+1.2<5%,-0.3mm<1%

  全交(钠型)-------------------------------------------------≥1.9eq/L湿树脂

  全交(钠型)------------------------------------------------≥4.5eq/kg干树脂

  膨胀率(Na+→H+)--------------------------------------------------------≤5%

  pH稳定性--------------------------------------------------------------0-14

  比重(钠型)------------------------------------------------------------1.27

  操作温度(钠型)------------------------------------------------------≤150℃

  离子交换法的工作原理

  钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换,从而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂,其交换过程如下:

  2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+

  2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+

  即水通过钠离子交换器后,水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。

  当钠离子交换树脂失效之后,为恢复其交换能力,就要进行再生处理。再生剂为价廉货广的食盐溶液。再生过程反应如下:

  R2Ca+2NaCl=2RNa+CaCl2

  R2Mg+2NaCl=2RNa+MgCl2

  为了使您易于理解接受,以下的说法是尽量通俗的说法,与标准工具书的说法可能不尽一致(但不会出现技术性错误)。

  离子交换树脂是一种聚合物,带有相应的功能基团。一般情况下,常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。

  当水中的钙镁离子含量高时,离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基团与钙镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降。硬水就变为软水,这是软化水设备的工作过程。

  当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后,树脂的软化能力下降,可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙、镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,这个过程叫做“再生”。

  由于实际工作的需要,软化水设备的标准工作流程主要包括:

  工作(有时叫做产水,下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近,只是由于实际工艺的不同或控制的需要,可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换树脂为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的。

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