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阳离子交换树脂用于自来水软化除硬度的原理

发布时间:2024/12/4 13:44:48   

阳离子交换树脂用于自来水软化除硬度的原理

软化水可以有效改善水质,减少水中钙、镁离子含量,避免水垢形成,从而减少加热和冷却设备的能源消耗,降低设备维护成本,大大提高生产效率和产品质量,同时还可以降低化学品的使用量,降低成本和环境污染。

众所周知水中的硬度主要由钙、镁离子组成,软化水处理通常是采用离子交换技术,利用离子交换树脂吸附钙、镁等离子,当含有钙、镁离子的原水通过阳离子交换树脂,水中的钙、镁离子与树脂中的钠离子发生置换,经过离子交换后,钙、镁离子就被吸附在软水机内的树脂上,从而形成软化水,因此离子交换树脂在软化水处理中至关重要。

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01、钠型氢型阳离子树脂的区别

一般来说,离子交换树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂。

钠型阳树脂内部的离子是Na+离子,具有良好的阴离子交换能力,可以将水中的阴离子进行吸附和交换,主要应用在硬水软化方面,常使用氯化钠进行再生。

氢型阳树脂内部离子则是H+离子,具有更强的酸性和更好的阴离子交换能力,常被用于去除水中的氯离子、硝酸根离子等阴离子,如纯水制备和超纯水的制备,使用盐酸进行再生。

02、钠型离子交换树脂软化水的原理

在软化的过程中,随着树脂内钙、镁离子的增加,树脂置换钙、镁离子的效能逐渐降低,当树脂吸收一定量的钙镁离子之后,就必须进行再生,再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层,把树脂上的硬度离子置换出来,随再生废液排出罐外,树脂就又恢复了软化交换功能。

交换过程反应原理如下:

2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+

2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+

即水通过钠离子交换器后,水中的Ca+、Mg+被置换成Na+

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