工业给水处理3章离子交换
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发电厂水处理用离子交换树脂选用导则引言随着工业发展和人口增长,水资源的供应和保护成为全球关注的焦点。
发电厂作为重要的能源供应单位,需要大量的水资源来进行冷却和发电过程。
然而,这些水资源通常需要经过处理才能达到适合发电厂使用的标准。
离子交换树脂作为一种常用的水处理材料,在发电厂中起着重要的作用。
本文将介绍发电厂水处理用离子交换树脂的选用导则,以帮助工程师们选择合适的材料来满足水处理需求。
1. 发电厂水处理需求分析在选择合适的离子交换树脂之前,首先需要对发电厂的水处理需求进行详细分析。
这包括以下几个方面:1.1 水源质量不同地区的水源质量存在差异,可能含有不同浓度的溶解性固体、有机物和微生物等。
需要了解水源质量以确定所需去除或降低的污染物类型和浓度。
1.2 水处理目标根据发电厂的具体需求,确定水处理的目标。
常见的目标包括去除悬浮物、有机物、硬度成分、重金属离子等。
1.3 处理规模根据发电厂的处理规模确定所需的离子交换树脂容量和系统设计。
1.4 运行条件考虑到发电厂的运行条件,如温度、压力和PH值等,选择适合的离子交换树脂材料。
2. 离子交换树脂选用导则基于对发电厂水处理需求的分析,下面是选择离子交换树脂的一些建议:2.1 树脂类型根据水处理目标选择合适的离子交换树脂类型。
常见的几种类型包括阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和混床树脂。
阳离子交换树脂主要用于去除硬度成分和重金属离子,阴离子交换树脂主要用于去除无机酸和有机物质,混床树脂则可以同时去除阳离子和阴离子。
2.2 树脂性能根据水源质量和水处理目标,选择具有适当树脂性能的离子交换树脂。
这包括选择合适的孔径、交换容量和选择性。
孔径大小决定了对不同分子尺寸的去除效果,交换容量则表示树脂对离子的吸附能力,而选择性则决定了树脂对不同离子的优先吸附能力。
2.3 树脂再生考虑到经济和环境因素,需要评估树脂再生的可行性。
一些离子交换树脂可以通过再生来延长使用寿命,减少废物产生。
《给水处理》教学大纲一、基本信息二、教学目标及任务“给水处理”课程是环境工程专业的本专业推荐选修课。
给水处理是水工程学科的重要组成部分,该课程系统介绍了生活给水、工业给水及特殊水质给水处理的理论、技术、设备与工程经验。
通过该课程的学习,使学生掌握给水处理工艺流程及原理,熟悉相应的工艺设计计算,了解给水处理厂或净水站的运行维护,了解给水处理技术发展的新动态;丰富与补充学生在水工程学科方面的知识,为后续专业课程学习及环境工程实践奠定基础。
本课程支撑环境工程专业毕业要求1、2、3、4、5、6和11。
三、学时分配教学课时分配四、教学内容及教学要求绪论第一节水源水质第二节给水水质标准1. 生活饮用水卫生标准2. 工业用水水质标准第三节给水处理方法概述习题要点:给水处理方法种类,给水预处理,给水深度处理第四节反应器1. 理想反应器模型2. 非理想反应器习题要点:CSTR反应器与PF反应器中反应物浓度变化本章重点、难点:原水中的杂质,反应器中反应物浓度变化。
本章教学要求:了解给水处理的对象;熟悉CSTR反应器与PF反应器中反应物浓度变化规律;掌握给水处理主要方法。
第一章混凝第一节混凝机理第二节混凝剂和助凝剂1. 混凝剂2. 助凝剂习题要点:给水处理中常用的混凝剂与助凝剂第三节混凝动力学1. 异向絮凝2. 同向絮凝3.混凝控制指标习题要点:混凝控制指标第四节影响混凝效果主要因素第五节混凝剂的配置与投加习题要点:混凝剂投加量的控制第六节混合和絮凝设备习题要点:混合设备种类,絮凝池的主要种类本章重点、难点:混凝机理,混凝控制指标,影响混凝效果的主要因素,混合和絮凝设备。
本章教学要求:了解混凝动力学,了解混凝剂的配置与投加;熟悉混凝控制指标,熟悉混凝设备;掌握混凝机理,给水处理中常见的混凝剂和助凝剂,掌握混凝效果的主要影响因素。
第二章沉淀和澄清第一节悬浮颗粒在静水中的沉淀1. 悬浮颗粒在静水中的自由沉淀2. 悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀习题要点:悬浮颗粒在静水中的自由沉淀规律第二节平流式沉淀池1. 非凝聚性颗粒的沉淀过程分析2. 凝聚性颗粒的沉淀过程分析3. 影响平流式沉淀池沉淀效果的因素4. 平流式沉淀池的构造5. 平流式沉淀池的设计计算习题要点:理想沉淀池,影响平流式沉淀池沉淀效果的因素第三节斜板与斜管沉淀池习题要点:斜板与斜管沉淀池的特点第四节澄清池1. 澄清池特点2. 澄清池种类习题要点:澄清池工作原理;主要的澄清池类型本章重点、难点:悬浮颗粒在静水中的自由沉淀、拥挤沉淀规律,理想沉淀池,影响平流式沉淀池沉淀效果的因素,斜板与斜管沉淀池的工作原理与适用场合,澄清池工作原理及主要类型。
给水工程1. (概念硬度是水质的一个重要指标。
生活用水与生产用水均对硬度指标有一定的要求,特别是锅炉用水中若含有硬度盐类,会在锅炉受热面上生成水垢, 从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗, 甚至因金属壁面局部过热而烧损部件、引起爆炸。
因此,对于低压锅炉,一般要进行水的软化处理;对于中、高压锅炉,则要求进行水的软化与脱盐处理。
硬度盐类包括 Ca 2+、 Mg 2+、 Fe 2+、 Mn 2+、 Fe 3+、Al 3+等易形成难溶盐类的金属阳离子。
一般天然水中其他离子含量很少, 将钙、镁离子的总含量称为水的总硬度。
硬度又可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度,前者在煮沸时易沉淀析出,称为暂时硬度 ;后者在煮沸时不沉淀析出,称为永久硬度。
2. (经典题目。
看起来像大题 P395-396石灰软化》》为除去水中钙、镁离子,反而加入 Ca (OH 2,似乎存在着矛盾。
而其中道理可从下列反应中看出:(请记住反应式 , 自己看书记式子 1 Ca(OH2—— Ca2++2OH-2 2HCO 3-+2OH-—— 2CO 32-+2H2O 3 Ca 2++CO32-—— CaCO 3沉淀》》》》》》 Ca(OH2+2HCO3-——CaCO 3沉淀 +CO32-+2H2O (此 4式,可记住最后一条足以证明根据上述反应,每投加 1molCa(OH2,可去除水中 1molCa 2+。
此式说明熟石灰能去除碳酸盐硬度 ;熟石灰虽亦能跟水中非碳酸盐的镁硬度起反应生成氢氧化镁,但同时又产生了等物质量的非碳酸盐的钙硬度 :MgSO 4+Ca(OH2—— Mg (OH 2沉淀 +CaSO4MgCl2+Ca(OH2—— Mg(OH2沉淀 +CaCl2(这两条式子,考试时写出一个足以证明。
综上所述, 石灰软化主要是去除水中的碳酸盐硬度以及降低水的碱度。
但过量投加石灰,反而会增加水的硬度。
石灰软化往往与混凝同时进行,有利于混凝沉淀。
3. 离子交换树脂是由空间网状结构骨架 (即母体与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物。
离子交换树脂在水处理中的应用离子交换树脂在水处理中的应用一、引言水是生命之源,对人类的健康和生活起着至关重要的作用。
然而,随着人口的不断增加、工业的快速发展和化学物质的广泛使用,水资源的污染和短缺问题日益突出,对水的高效处理和净化显得尤为重要。
离子交换树脂作为一种重要的水处理材料,由于其优异的吸附性能和广泛的适用范围,被广泛应用于水处理领域。
本文将详细介绍离子交换树脂在水处理中的应用。
二、离子交换树脂的基本原理离子交换树脂是一种高分子聚合物材料,内部含有大量离子交换基团,能够与水中的溶解离子发生反应,实现离子交换作用。
树脂通常呈均匀颗粒状,具有较大的比表面积,从而提供了充沛的表面反应活性,使得离子交换过程高效快速。
离子交换树脂的工作原理是通过离子交换作用来去除水中的杂质离子。
当水中存在杂质离子时,这些离子将与树脂中的交换基团发生化学反应,从而与树脂上的离子发生交换。
交换基团通常具有正电荷或负电荷,根据需要可选择阳离子或阴离子交换树脂。
当水中的离子与树脂上的交换基团发生交换后,树脂上的杂质离子被吸附下来,从而实现水的净化。
三、离子交换树脂在水处理中的应用1. 软化水处理硬水中含有高浓度的镁离子和钙离子,这些离子会与皂化剂发生反应,形成不溶于水的沉淀物。
通过使用含有阴离子交换基团的离子交换树脂,可以将水中的钙离子和镁离子与交换基团发生反应,将它们去除,从而实现硬水的软化处理。
2. 淡化水处理海水或咸水中含有高浓度的氯离子、钠离子和镁离子等,直接饮用或工业用途不适合。
通过使用含有阳离子交换基团的离子交换树脂,可以将水中的杂质离子与树脂上的交换基团发生反应,将其去除,从而实现海水或咸水的淡化处理。
3. 除铁除锰处理水中的铁离子和锰离子会对水质产生严重的影响,对人体健康有害。
通过使用含有氧化亚铁或氧化锰沉淀的离子交换树脂,可以将水中的铁离子和锰离子氧化沉淀下来,将其去除,从而实现除铁除锰的处理。
4. 离子交换树脂在废水处理中的应用离子交换树脂可以吸附废水中的有机物、重金属离子和阴离子等有害物质,起到净化废水的作用。
常见的几种水处理技术[摘要]:介绍了几种常用的纯净水的处理方法和应用范围,阐述了各种处理方法的原理和应用。
[关键词]:水处理;活性炭吸附;臭氧氧化;臭氧生物活性炭;膜分离技术;离子交换l 引言水是生命之源,人类的生产、生活一刻也离不开水。
而人们的饮用水从来都是具有生存和致病两重性的。
上世纪70年代人们注意到饮用水水源中的污染物种类繁多,主要含有微量的有机物、农药、重金属离子、氨氮及放射性物质等有害污染物。
随着科技和工农业生产的发展以及人类活动的频繁,新的污染物质如农药、增塑剂、洗涤剂、消毒剂的不断出现使全球使用的化学品超过60000种,其中70%可能对健康有害。
由于纯净水是不允许添加任何防腐剂和抑菌剂,故可从工艺、技术、系列净水设备等方面对受污染的水或自来水进行深度净化,把水中的重金属、三卤甲烷、有机物、放射性物质、微生物等有害、有毒、有异味物大部分去掉,消除这些污染物质对人体健康的直接和潜在危害,消除消费者对饮用水被污染的恐慌,满足消费者对“干净水”的要求,以其没有细菌、病毒,干净、卫生,口感好深受广大消费者的信赖。
2 纯净水生产工艺纯净水的生产大多使用自来水和地下水作为原水,其原水中或多或少含有各种各样悬浮物质(细菌、藻类及原生物、泥沙、粘土、及其它不溶物质)、胶体物质(溶胶,如硅酸及铁、铝的某些化合物,腐植胶体等)、无机盐类和一些有机物及气体。
生产饮用纯净水就是要将上述物质尽可能全部去除,使之成为高纯度的饮用水。
自1988年我国第一家纯净水厂在广东省建成投产至今,已经出现了多种纯净水的生产工艺,一般来说,纯净水的生产工艺采用石英砂滤、活性炭吸附、离子交换、精滤、反渗透、臭氧杀菌等多级净化,灌装采用1000级以上空气净化装置、紫外线、臭氧三重杀菌,以及全自动洗桶、消毒、灌装、封口一体机。
3生产过程中的重要工艺3.1 活性炭吸附分离纯净水在灌装前都必须经过过滤,以除去水中的泥渣、悬浮物、藻类、细菌、霉菌等杂质。
工业用水中硅化合物的去除方法作者:佚名发布日期:2007-12-18 23:48:40 (阅197次)摘要:根据工业用水对于水质中硅含量的要求,介绍了混凝、反渗透、超滤、微泡浮选、电凝聚、离子交换脱硅和阻垢剂抑制硅垢等方法的使用效果和各种技术的新进展。
要害词:工业用水;硅化合物;脱除中图分类号:X703文献标识码:B文章编号:1000-4602(2000)04-0026-03工业用水中的硅化合物会对生产过程产生不同程度的危害。
工业锅炉补给水、地热水和冷却水的硅化合物易于形成硅垢,且形成的硅垢致密坚硬,难于用普通的方法清洗,严重影响设备的传热效率以及安全运行;电子工业用水中,二氧化硅会对在单晶硅表面生产半导体造成极大危害,降低电子管及固体电路的质量[1];在造纸工业用水中,二氧化硅含量过高,将使纸质变脆;在人造丝工业用水中,硅酸含量过高将影响纤维强度和粘胶的粘度;在湿法冶金用水中,硅酸含量超过一定范围将出现乳化而影响生产。
为此在不同的给水处理系统中,均需充分考虑硅的脱除。
1 混凝脱硅混凝脱硅是利用某些金属的氧化物或氢氧化物对硅的吸附或凝聚来达到脱硅目的的一种物理化学方法。
这是一种非深度脱硅方法,一般的混凝过滤可去除60的胶体硅,混凝澄清过滤可去除90的胶体硅[2]。
1.1 镁剂脱硅在实际的水处理过程中,常将镁剂和石灰一起使用以保证脱硅效果。
镁剂脱硅的效果决定于[3]:①pH值:镁剂脱硅的最佳pH值为10.1~10.3。
为保证pH值,有必要在处理系统中加入石灰。
石灰不仅有调节pH的功能,而且还可以除去部分二氧化硅、暂时硬度和二氧化碳等。
②混凝剂的用量:采用镁剂脱硅时,通常都加混凝剂。
适当的混凝剂可以改善氧化镁沉渣的性质,提高除硅效果。
一般所用的混凝剂为铁盐,其添加量为0.2~0.35mmol/L。
③水温:提高水温可以加速除硅过程,并使除硅效果提高。
40℃时出水中残留硅可达1mg/L以下。
④水在澄清器中的停留时间:水温为30℃时,实际停留时间应>1h,40℃时约为1h,120℃时为20~30min。