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文档简介

1、孙明虎 200811648,离子交换工艺与设备,离子交换工艺过程,离子交换操作是在装有离子交换剂的交换柱中以过滤方式进行的。 整个工艺过程一般包括过滤(工作交换)、反洗、再生和清洗等4个阶段。这四个阶段依次进行，形成不断循环的工作周期。,(一)过滤阶段(交换阶段) 过滤阶段是利用离子交换树脂的交换能力，从废水中分离需要去除的离子的操作过程。 离子交换平衡反应通式为: nR-A+ + B n+ Rn-Bn+ + nA+,以树脂RA处理含离子B的废水为例 当废水进入交换柱后，首先与顶层的树脂接触并进行交换，B离子被吸附而A离子被交换下来。 在交换过程中，工作柱上的A离子被全部交换下来，这时交换柱上

2、部出现饱和层（失效层）,废水继续流过下层树脂时，水中B离子浓度逐渐降低，而A离子浓度却逐渐升高。此时起交换作用的滤层即为工作层。 当废水继续流经一段滤层之后，全部B离子都被交换成A离子，再往下便无变化地流过其余的滤层。工作柱中剩下的部分为新料层。,交换柱中树脂的实际装填高度远远大于工作层厚度，因此当废水不断地流过树脂层时，工作层便不断地下移。 运行到某一时刻，工作层的前沿达到交换柱树脂底层的下端，于是出水中开始出现B离子，这个临界点称为穿透点。,(二)反冲洗阶段 交换到达穿透点时，停止工作，再生前要进行反冲洗。 目的：一是松动树脂层，使再生液能均匀渗入层中，与交换剂颗粒充分接触； 把过滤过程中

3、产生的破碎粒子和截留的污物冲走。,(三)再生阶段 再生的推动力 离子交换树脂的再生是离子交换的逆过程，其反应式为：,(四)清洗阶段 清洗的目的是洗涤残留的再生液和再生时可能出现的反应产物。通常清洗的水流方向和过滤时一样，所以又称为正洗。清洗过程后期应特别注意掌握清洗终点的pH值(尤其是弱酸树脂转型之后的清洗)，避免重新消耗树脂的交换容量。,离子交换设备,最常用的离子交换设备有： 固定床 移动床 流动床,固定床离子交换器,固定床离子交换器在工作时，床层固定不变，水流由上而下流动。 根据料层的组成，又分为单层床、双层床和混合床三种。,固定床离子交换器 的优点：设备紧凑、操作简单、出水水质好 缺点：再生费用较大、生产效率不够高。,移动床离子交换器,移动床交换设备包括交换柱和再生柱两个主要部分，工作时，定期从交换柱排出部分失效树脂，送到再生柱再生，同时补充等量的新鲜树脂参与工作。,流动床交换设备,流动床同一柱内，再生段与交换段在不同部位，树脂可在同一柱内流动。 移动床和流动床与固定床相比，具有交换速度快、生产能力大和效率高等优点。 但是由于设备复杂、

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