樹脂沉降速度是關(guān)于樹脂粒徑和樹脂密度的函數(shù),在陰、陽離子交換樹脂固有密度差異下,樹脂粒徑越均一,陰、陽離子交換樹脂才能更好的按照差異化速度同步下沉,快速的實現(xiàn)陰、陽離子交換樹脂間的分床,為后期樹脂的充分再生提供便利條件。
陽離子交換樹脂是一種聚合物,帶有相應的功能基團。一般情況下,常規(guī)的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。當水中的鈣鎂離子含量高時,陽離子交換樹脂可以釋放出鈉離子,功能基團與鈣鎂離子結(jié)合,這樣水中的鈣鎂離子含量降低,水的硬度下降。硬水就變?yōu)檐浰?,這是軟化水設備的工作過程。
再生用的藥品質(zhì)量對陽離子交換樹脂的再生效果有很大的影響,陰陽離子交換樹脂再生采用高純堿有利于對陰樹脂的再生。根據(jù)離子交換平衡原理,對工業(yè)堿與高純堿質(zhì)量的理論分析得出,采用高純堿再生時,其陰床出水Cl一含量僅為工業(yè)堿再生時的1/46。實踐證明,采用高純堿再生時,樹脂的再生度提高了約77%,樹脂的工作交換容量提高了約13%,同時設備的周期制水量提高了約16 %。表3-24為弱堿陰樹脂工作交換容量與進水質(zhì)、堿液質(zhì)量的關(guān)系。
離子交換是可逆的,離子交換劑失效后理論上再生1 mol離子量需要再生劑的摩爾量稱為再生比耗(或稱再生水平),以純度再生劑表示。也可用實際再生劑的消耗量與理論需要量的比值來表示,如強堿陰樹脂需要純度NaOH的再生比耗為1.5,即實際再生lmol離子量需要的NaOH量1.5×40是60g(1molNaOH是40g),也可以說強堿陰樹脂需要純度NaOH的再生比耗(再生水平)為60g/mol。再生比耗與進水水質(zhì)、樹脂質(zhì)量、再生方式等因數(shù)有關(guān)。陽離子交換樹脂再生,其再生劑量應是設計再生劑量的1.5~2倍,逆流再生設備在大反洗后的再生劑量要增加10%-50%。
樹脂在使用一段時間后,要進行再生處理,即用化學藥品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態(tài),以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結(jié)合而恢復原來的組成。
離子樹脂交換容量的測定一般以無機離子進行。這些離子尺寸較小,能自由擴散到樹脂體內(nèi),與它內(nèi)部的全部交換基團起反應。而在實際應用時,溶液中常含有高分子有機物,它們的尺寸較大,難以進入樹脂的顯微孔中,因而實際的交換容量會低于用無機離子測出的數(shù)值。這種情況與樹脂的類型、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。
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