用离子交换树脂软化水的原理是什么?
应用离子交换树脂进行水处理软化时,离子交换树脂可以将其本身所具有的Na+离子和水中同符号电荷的Ca2+、Mg2+离子相互交换去除水中硬度达到软化水的目的.
如Na型阳离子交换树脂遇到含有Ca2+、Mg2+的水时,发生如下反应：
2RNa + Ca2+ → R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ → R2Mg + 2Na+
离子交换树脂的基本类型
(１) 强酸性阳离子树脂
强酸性阳离子树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3-，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。命名方式离子交换树脂的命名方式：离子交换产品的型号以三位阿拉伯数字组成，第yi位数字代表产品的分类，第二位数字代表骨架的差异，第三位数字为顺序号用以区别基因、交联剂等的差异。湘中树脂. 强酸性阳离子树脂树脂在使用一段时间后，必须进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。
(２) 弱酸性阳离子树脂
弱酸性阳离子树脂含弱酸性基团，如羧基－COOH，能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团，如R-COO－(R为碳氢基团)，能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、1中性或微酸性溶液中(如PH5～14)起作用。预防措施：在交换器前设置活性炭装置，或向自来水中投放亚硫酸钠，去除水中余氯。湘中树脂.弱酸性阳离子树脂也是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
（3） 强碱性阴离子树脂
强碱性阴离子树脂含有强碱性基团，如季胺基(亦称四级胺基)－NR3OH(R为碳氢基团)，能在水中离解出OH－而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。湘中树脂.强碱性阴离子树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。离子交换树脂的品种很多，因化学组成和结构不同而具有不同的功能和特性，适应于不同的用途。它用强碱(如NaOH)进行再生。
(４) 弱碱性阴离子树脂
弱碱性阴离子树脂含有弱碱性基团，如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2，它们在水中能离解出OH－而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。湘中树脂.弱碱性阴离子树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。（对于弱碱性和中碱性树脂（LewatitMP62，MonoPlusMP64等）必须过夜使之浸泡透，防止反洗时损失树脂。它只能在中性或酸性条件(如pH1～9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
离子交换树脂再生方法
常规的再生处理
离子交换树脂(IONRESIN)使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去，使之恢复原来的组成和性能。在实际运用中，为降低再生费用，要适当控制再生剂用量，使树脂的性能恢复到z1ui经济合理的再生水平，通常控制性能恢复程度为70～80%。如果要达到更高的再生水平，则再生剂量要大量增加，再生剂的利用率则下降。（3）强碱性阴离子树脂强碱性阴离子树脂含有强碱性基团，如季胺基(亦称四级胺基)－NR3OH(R为碳氢基团)，能在水中离解出OH－而呈强碱性。 树脂的再生应当根据树脂的种类、特性，以及运行的经济性，选择适当的再生药剂和工作条件。
树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系。强酸性和强碱性树脂的再生比较困难，需用再生剂量比理论值高相当多；而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生，所用再生剂量只需稍多于理论值。此外，大孔型和交联度低的树脂较易再生，而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。5%的次氯1酸钠溶液，控制流速2～4BV/h，通过量10～20BV，随即用水洗涤，再用盐水处理。
再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低的酸、碱或盐。例如：钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/ l 树脂)；氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。酿造上，用树脂进行酒精脱臭，用湘中732树脂脱水制造无水酒精，用树脂除去酒中金属离子，以提高啤酒葡萄酒的稳定性等。
氯型强碱性树脂，主要以NaCl 溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物，它由不溶性的三维空间网状骨架、连接在骨架上的功能基团和功能基团上带有相反电荷的可交换离子三部分构成。
树脂再生时的化学反应是树脂原先的交换吸附的逆反应。按化学反应平衡原理，提高化学反应某一方物质的浓度，可促进反应向另一方进行，故提高再生液浓度可加速再生反应，并达到较高的再生水平。
为加速再生化学反应，通常先将再生液加热至70～80℃。它通过树脂的流速一般为1～2 BV/h。也可采用先快后慢的方法，以充分发挥再生剂的效能。5)现在只要一提到离子交换树脂，认为离子交换树脂再生麻烦，污液容易泄露，树脂寿命短。再生时间约为一小时。随后用软水顺流冲洗树脂约一小时(水量约4BV)，待洗水排清之后，再用水反洗，至洗出液无色、无混浊为止。
一些树脂在再生和反洗之后，要调校pH值。因为再生液常含有碱，树脂再生后即使经水洗，也常带碱性。而一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂 pH值下降至６左右，再用水正洗，反洗各一次。2)经离子交换树脂设备处理电镀废水制得的再生水可以无限回用在电镀生产线的任何工位上。 (IONRESIN)树脂在使用较长时间后，由于它所吸附的一部分杂质(特别是大分子有机胶体物质)不易被常规的再生处理所洗脱，逐渐积累而将树脂污染，使树脂效能降低。此时要用特殊的方法处理。例如：阳离子树脂受含氮的两1性1化合物污染，可用4%NaOH 溶液处理，将它溶解而排掉；阴离子树脂受有机物污染，可提高碱盐溶液中的NaOH 浓度至0.5～1.0%，以溶解有机物
离子交换树脂应用注意事项
a) 阳树脂预处理：将树脂用水洗至流出清水后，用2-4%NaOH浸泡4-8 小时再用水洗至中性，再用5%盐酸浸泡4-8小时，用水洗至pH6，待用。b) 阴树脂预处理：将树脂用水洗至流出清水后，用5%盐酸浸泡4-8小时 后，用水洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小时，用水洗至pH7-9，待用。c) D301-Ⅲ、D301弱碱树脂预处理：将树脂用温水浸泡4-8小时，用水 洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小时，用水洗至中性，有可能进行二次处理，待用。树脂一旦受冻，不要突然转到高温环境中，宜放置于5-10℃的环境中，让其缓慢自然解冻。d) 对于医1药工业、食品工业所用树脂，请按特殊要求进行处理。e) 用户可根据不同用途流程设计，将树脂转成所需的离子型。
以上信息由专业从事除苯树脂报价的江苏苏青水处理工程集团于2025/1/7 15:55:37发布
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