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%。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。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。 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。2、用去离子水将树脂装入再生塔中，在再生塔中加入去离子水，以使下部排水管免受树脂的冲击。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。
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。5、在所有的过程中，需要使用去离子水，如果没有去离子水，先用原水反洗阳离子树脂，然后用阳离子树脂软化后的原水，反洗和装填阴树脂。为此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。
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。离子交换树脂的选择性,对于分析和判断化学水处理过程是很重要的。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。
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。HCO3－(３)对有色物的吸附糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂，它对拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强，而对焦糖色素的吸附较弱。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。这些线形分子通常带有多个负电基团，可以和树脂的多处交换位置发生复合作用，形成一种卷曲物质缠绕在树脂孔结构中，不但覆盖了树脂的官能基团，还堵塞了树脂的孔道，使树脂的交换能力下降，严重者会使离子交换反应不能进行。 (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
离子交换树脂再生方法
特殊的再生处理
污染较严重的树脂，可用酸或碱性食1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。
如果上述处理的效果未达要求，可用氧化法处理。即用水洗涤树脂后，通入浓度为0.5%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。应当注意，氧化处理可能将树脂结构中的大分子的连接键氧化，造成树脂的降解，膨胀度增大，容易碎裂，故不宜常用。中间排液装置必须牢固地固定在的支架上，为防止中排装置的损坏，国外曾将支管从圆形改为椭圆形（或灯泡形状），以减缓反洗时造成的冲击。通常使用50周期后才进行一次氧化处理。由于氯型树脂有较强的耐氧化性，故树脂在氧化处理前应用盐水处理，变为氯型，这还可避免处理过程中的pH值变化，并使氧化作用比较稳定。
离子交换树脂应用注意事项
a) 离子交换树脂的贮存温度应该在5-40℃之间。离子交换树脂应贮存在 密封容器内，避免受冷或曝晒。若冬季没有防冻设施时，可将树脂贮于食1盐水中，食1盐水的浓度可根据气温而定。树脂一旦受冻，不要突然转到高温环境，要放到5-10℃低温环境中，让其缓慢解冻。树脂贮存时要避免和铁容器、氧化剂和油类物质直接接触，以免树脂被污染或被氧化降解。b) 离子交换树脂内含有一定量地水份，在储运及应用过程中应保持这部 分水份。如不慎树脂失水，应先用浓食1盐水（约10%）浸泡，再逐渐稀释，不得直接加水，以免树脂急剧膨胀而破碎。c) 树脂在长期贮存中，强型树脂应转成盐型，弱型树脂应转成氢型或游 离碱型，然后浸泡在清净的水中。d) 树脂贮存期为2年，超过2年复检合格方可使用。e) 在使用和贮运过程中，严防树脂被有机油类污染。
以上信息由专业从事糖用树脂厂家的江苏苏青水处理工程集团于2025/5/5 13:26:47发布
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