電滲析和離子交換法除鹽
(1)電滲析工作原理
在直流電場的作用下,通過隔板的水中電介質離子發生定向移動,由于交換膜對離子具有選擇性。電滲析器中交替排列著許多陽膜和陰膜,分隔成小水室。當原水進入這些小室時,在直流電場的作用下,溶液中的離子就作定向遷移。陽膜只允許陽離子通過而把陰離子截留下來;網膜只允許陰離子通過而把陽離子截留下來。結果佼這些小室的一部分變成含離子很少的淡水室,出水稱為淡水。而與淡水室相鄰的小室則變成聚集大量離子的濃水室,出水稱為濃水。從而使離子得到了分離和濃縮,水便得到了凈化。
(2)離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進行的一種可逆性化學反應,當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。
(3)混床工作原理:
混床為深度脫鹽設備,用于制造高純水,產水電阻率最高為10-18MΩ·CM(25C),二氧化硅含量(SIO2)≤0.02mg/L, 混床分為單、雙床、拋光床、雙床可一用一備,(不影響生產用水的連續性);可串聯使用,以提高產水水質, 有效利用樹脂的交換容量;當生產用水量大時,可并聯使用,運行相當靈活、方便。出水電導率由高精度電阻率儀監控。環保型再生系統, 高濃度酸堿通過射流器與進水按一定的比例配制成再生溶液進行再生,不需要酸堿泵及酸堿配制儲罐,防止酸霧對環境的污染。
(4)離子交換樹脂概述
A++RB=RA+B+
不論溶液的運動情況如何,在樹脂表面上始終存在著一層薄膜,交換離子借于分子擴散通過薄膜,顯然,溶液流運愈劇烈,薄膜的厚度愈小,則液體主體的濃度愈均勻一致。一般說來,樹脂的交換容量和顆粒大小無關。因此在樹脂表面和內部都具有交換作用,和所有多相化學反應一樣,離子交換過程包括5個步驟:
①A+自溶液中擴散到樹脂表面。
②A+從樹脂表面再擴散到樹脂內部的活性中心。
③A+在活性離子交換過程中心發生交換反應。
④解吸離子B+自樹脂內部的活性中心擴散到樹脂表面。
⑤B+從樹脂表面擴散到溶液中,其交換速度受最慢的一步所控制。
一般認為離子交換過程是按化學摩爾質量關系進行的,且交換過程是可逆的,最后達到平衡,平衡狀態和過程的方向無關。因此,離子交換過程可以看作可逆多相化學反應。但和一般的多相化學反應不同,當發生交換時,樹脂體積常發生改變,因而引起溶劑分子的轉移。
(5)離子交換樹脂的組成
離子交換樹脂是一類帶有功能基的網狀結構的高分子化合物,其結構由三部分組成:不溶性的三維空間網狀骨架,連接在骨架上的功能基團和功能基團所帶的相反電荷的可交換離子。
(6)離子交換樹脂的分類
按骨架結構不同,離子交換樹脂可分為凝膠型和大孔型兩大類。
按其所帶的交換功能基的特性,可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和其他樹脂。
按功能基上酸或堿的強弱程度分為強酸陽離子交換樹脂、弱酸陽離子交換樹脂;強堿陰離子交換樹脂、弱堿陰離子交換樹脂。
水處理領域離子交換樹脂的需求量很大,約占離子交換樹脂產量的90%,用于水中的各種陰陽離子的去除。目前,離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上,其次是原子能、半導體、電子工業等。

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