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离子交换制备除盐水实验

离子交换制备除盐水实验
离子交换制备除盐水实验

专业综合性实验

实验名称离子交换制备除盐水实验

一、实验目的

1.熟悉顺流再生固定床运行的操作过程。

2.加深对阳离子交换和阴离子交换基本理论的理解。

3.了解离子交换法在水处理中作用与原理。

二、实验原理

离子交换过程可以看做是固相的离子交换树脂与液相中电解质之间的化学置换反应,其反应一般都是可逆的。

本实验采用国产001×7(711)强酸树脂和201×4(711)强碱树脂把水中的成盐离子(阳、阴离子)除掉,这种方法称为水的化学除盐处理。原水通过装有阳离子交换树脂的交换器时,水中的阳离子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等离子便与树脂是的可交换离子(H+)交换;接着通过装有阴离子交换树脂的交换器时,水中的阴离子Cl-、SO42-、HCO3-等与树脂中的可交换离子(OH-)交换。基本反应如下:

1/2Ca2+1/2SO42-1/2Ca2+1/2SO42-

RH+ +1/2Mg2+Cl-=== R 1/2Mg2++ H+Cl-

Na+HCO3-Na+HCO3-

K+HSiO3-K+HSiO3-

1/2SO42-1/2SO42-

ROH-+ H+Cl-==== R Cl-+ H2O

HCO3-HCO3-

HSiO3-HSiO3-

经过上述阴、阳离子交换器处理的水,水中的盐分被除去,此即为一级复床的除盐处理。树脂使用失效后要进行再生即把树脂上吸附的阴、阳离子置换出来,

代之以新的可交换离子。阳离子交换树脂用HCl或H2SO4再生,阴离子交换树脂用NaOH再生。基本反应式如下:

R2Ca + 2HCl 2RH + CaCl2

R2Mg + 2HCl 2RH + MgCl2

RCl + NaOH ROH + NaCl

三、实验仪器、设备与药品

离子交换树脂装置一套、DDSJ-308A型电导率仪、秒表

四、实验步骤

(1)熟悉实验装置,搞清楚每条管路、每个阀门的作用。

(2)强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子树脂的预处理用70~80°C 浸洗树脂7~8次(阴离子树脂耐热性较差一些,可用50~60°C热

水),浸洗至浸出水不带褐色,然后用1mol/L盐酸和1mol/LNaOH

轮流浸洗,即按酸-碱-酸-碱-酸顺序浸洗五次(阴离子树脂与

之相反),每次2h,浸泡体积为树脂体积的2~3倍。酸碱互换时应

用水进行洗涤,五次浸泡结束后用去离子水洗涤至溶液呈中性。

(3)测定原水电导率,测量交换柱内径及树脂层高度。(表1)

表1 原水电导率及实验装置的有关数据

(4)离子交换。原水按一定的流速通过交换柱,每隔10min测一次出水的电导率。

(5)改变运行流速。改变原水通过交换柱的流速,每个流速按每隔5min 测一次出水的电导率。(表2)

表2 交换实验记录

(6)反洗。冲洗水用自来水,反洗时间15min,反洗结束后将水放到水面高于树脂表面10cm左右,反洗的目的是松动树脂层,使再生液能

均匀渗入层中,与交换剂颗粒充分接触;二是把过滤过程中产生的

破碎粒子和截流污物冲走。

(7)再生。强酸性树脂用1mol/L盐酸,强碱性树脂用1mol/L氢氧化钠溶液再生。

(8)清洗。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物。

(9)清洗完毕结束实验,交换柱内的树脂应浸泡在水中。

五、数据处理与分析

为纵坐标,流出液体积V(mL)为横坐标,作静态交换曲线。

(1)κ/κ

(2)绘制不同运行流速与出水电导率关系的变化曲线。

(3)确定达到出水水质要求的原水处理量。

实验2 离子交换法制备去离子水

实验2 离子交换法制备去离子水 一、实验目的 1.了解离子交换法的原理。 2.掌握离子交换柱的制作方法及去离子水的制备方法。 3.学习电导率仪的使用及水中常见离子的定性鉴定方法。 二、实验原理 1.离子原理 无论是工农业生产用水、日常生活用水,还是科研实验用水,对水质都有一定的要求。在天然水或者自来水中含有各种各样的无机和有机杂质,常见的无机 杂质有+2Mg 、+2Ca 、-23CO 、-3HCO 、-Cl 离子及某些气体。常见的处理方法有 蒸馏法、电渗析法和离子交换法。本实验中主要介绍离子交换法的原理及应用。 离子交换法中起核心作用的物质就是离子交换树脂,它是一种具有网状结构的有机高分子聚合物,由本体和交换基团两部分组成,其中本体起的是载体作用,而本体上附着的交换基团才是活性成分。根据活性基团类型的不同,可以把离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。 典型的阳离子交换树脂是磺酸盐型交换树脂,其结构为 其中H +离子可以电离,进入溶液,并与溶液中阳离子如+Na 、+2Mg 、+ 2Ca 离子等进行交换,故名为阳离子交换树脂。 典型的阴离子交换树脂如季铵盐型离子交换树脂,其结构为 其中-OH 离子可以电离进入溶液,并与溶液中阴离子-24SO 、- CI 离子等进行 交换,故名为阴离子交换树 脂 等净化的水分别经过阴 离子交换树脂后,杂

质离子被+H 离子和-OH 离子所取代,最后通过中和反应 结合生成水,达到净化的 目的。值得指出的是离子交换法只 能对水中电解质杂质有较好的净化作用,而对其他类型杂质如有机杂质是无能为力的。 实际生产时,将离子交换树脂装填入容器状管道中,做成离子交换柱(见图3.28),一个阳离子交换柱和一个阴离子交换柱串联在一起使用,称为一级离子交换法水处理装置(图3.29)。该装置串联的级数越多,去杂质的效果显然越好。实际上实验室里使用的所谓蒸馏水,有很多就是通过离子交换法制得的。 离子换柱在使用过一段时间后,柱内树脂的离子交换能力会出现下降,解决办法是分别让NaOH 溶液和HCl 溶液流过失效的阳离子和阴离子交换树脂,这一过程叫做离子交换树脂的再生。 2.水质的检验 由于纯水中只含有微量的+H 离子和-OH 离子,所以电导率极小,如果水中含有电解质杂质,会使得水的电导率明显增大。故用电导率仪测定水样的电导率大小,可以估计出水样的纯度。 另外还可以用化学方法对水样中常见离子进行定性鉴定: (1)-C1离子:用3AgNO 溶液鉴定。 (2)- 24SO 离子:用2BaC1溶液鉴定。 (3)+2Mg 离子:在pH 约为8~11的溶液中,用铬黑T 检验+2Mg 离子。若无+2Mg 离子,溶液呈蓝色;若有+2Mg 离子存在,则与铬黑T 形成酒红色的

除盐水处理工艺

除盐水处理工艺 除盐水处理工艺介绍 1 前言 目前除盐水处理工艺主要有蒸馏法、离子交换法及膜分离法等,除盐水处理工艺是根据不同的入水水质和出水要求而设计的,针对不同的原水水质特点而设计水处理方案才是最经济有效的方案,同时也是出水水质长期稳定达到要求的保证。本文就除盐水处理工艺(离子交换法和RO膜分离法)对比介绍各自的特点: 在70年到80年代末离子交换法在我国除盐水处理领域得到广泛应用。 离子交换法处理有以下特点: 优点: ◇预处理要求简单、工艺成熟,出水水质稳定、设备初期投入低; ◇由于制水原理类同于用酸碱置换水中离子,所以在原水低含盐量的应用区域运行成本较低。 缺点: ◇由于离子交换床阀门众多,操作复杂烦琐; ◇离子交换法自动化操作难度大,投资高; ◇需要酸碱再生,再生废水必须经处理合格后排放,存在环

境污染隐患; ◇细菌易在床层中繁殖,且离子交换树脂会长期向纯水中渗溶有机物 ◇在含盐量高的区域,运行成本高 从80年末开始,膜法水处理在我国得到了广泛应用,反渗透就是除盐处理工艺的膜法水处理工艺之一。 反渗透法处理有以下特点: 优点: ◇反渗透技术是当今较先进、稳定、有效的除盐技术; ◇与传统的水处理技术相比,膜技术具有工艺简单、操作方便、易于自动控制、无污染、运行成本低等优点,特别是几种膜技术的配合使用,再辅之经其他水处理工艺,如石英砂、活性炭吸附、脱气、离子交换、UV杀菌等 ◇原水含盐量较高时对运行成本影响不大 ◇缺点: ◇预处理要求较高、初期投资较大 本文以地下水为原水,生产250m3/h除盐水(5MΩ.cm)为例,就离子交换和反渗透两种处理方法在工艺、占地方面、和运行成本作简要比较。 2 除盐水处理工艺比较 2.1离子交换法 1)离子交换处理工艺流程:

去离子水的制备

去离子水的制备 一、教学目的 1、了解离子交换法制取去离子水的原理和方法; 2、掌握杂质离子的定性鉴定方法; 3、学会电导率仪的正确使用方法。 二、实验提要 1、基本原理 工农业生产、科学研究和日常生活用水,对水质各有一定的要求。自来水中常溶有钠、镁、钙的碳酸盐和酸式碳酸盐、硫酸盐和氯化物以及某些气体和有机物等杂质。为了除去水中杂质,常采用蒸馏法和离子交换法。本实验是用离子交换法制取去离子水。 自来水流经阳离子交换树脂时,水中的阳离子如Na+、Ca2+、Mg2+等被树脂交换吸附,并发生如下反应: R—SO-3H+ + Na+ RSO3Na + H+ 2R—SO-3H+ + Ca2+ (RSO3)2Ca + 2H+ 2R—SO-3H+ + Mg2- (RSO3)2 Mg + 2H+ 从阳离子交换树脂出来的水流经阴离子交换树脂时,水中的阴离子如Cl-、SO42-、CO32-等被树脂交换吸附,并发生如下反应: R—N+OH- +Cl- R—N Cl + OH- 2R—N+OH- + SO42- (R—N)2SO4 + 2OH- 2R—N+OH- + CO32- ( R—N)2CO3 + 2OH- 阳离子交换树脂中产生的H+和阴离子交换树脂中产生的OH-结合成水: H+ + OH- H2O 2、水质检测 ⑴用电导仪测定电导。 ⑵用铬黑T检验Mg2+:在pH=8~11的溶液中,铬黑T本身显蓝色,若样品液中含有Mg2+,则与铬黑T形成葡萄酒红色。 ⑶用AgNO3溶液检验Cl- 。 ⑷用BaC12溶液检验SO42-。 ⑸用钙指示剂检验Ca2+:游离的钙指示剂呈蓝色,在pH>12的碱性溶液中,

离子交换法处理镍废水

离子交换法处理镍废水

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三废治理技术课程 离子交换法处理含镍废水工艺方案

离子交换法处理含镍废水工艺方案 一、概述 镀镍作为一种常用的表面处理技术,被广泛的应用于电子、汽车、机械等多种行业。含Ni2+的废水对人体健康和生态环境有着严重危害。含镍废水的常见处理方法有化学沉淀法、真空蒸发回收、电渗析、反渗透及离子交换树脂吸附等。化学沉淀法成本低,但产生的固废需要二次处理;真空蒸发法能耗大;电渗析、反渗透法需要较大的设备投资和能耗,而且存在膜易受污染的问题[1]。 离子交换技术因出水水质好,可回收有用物质,适用于处理浓度低而废水量大的镀镍废水等优点,曾得到广泛的应用。离子交换法应用于镀镍废水处理的主要功能有:(1)去除重金属镍离子,以应对日趋严格的排放标准;(2)回收废水中有价值的金属镍;(3)提高水的循环利用率,节约日益匮乏的水资源;(4)减少环境污染。 随着人们对镀镍废水资源化的兴趣越来越浓厚,离子交换技术作为电镀废水深度处理的有效方法再度引起重视。 二、原理 离子交换树脂是具有三维空间结构的不溶性高分子化合物,其功能基可与水中的离子起交换反应。镀镍废水中的Ni2+离子采用阳离子交换树脂吸附。所用树脂可以是强酸性阳树脂也可以是弱酸性阳树脂,本文以弱酸性阳树脂为例。采用弱酸性阳树脂交换时,通常将树脂转为Na型,因为H型交换速率极慢。含Ni2+ 废水流经Na型弱酸性阳树脂层时,发生如下交换反应: 2R-COONa+Ni2+→(R-COO) 2 Ni+2Na+ 水中的Ni2+被吸附在树脂上,而树脂上的Na+便进入水中。 当全部树脂层与Ni2+交换达到平衡时,用一定浓度的HCl或H 2SO 4 再生。 (R-COO)2Ni+H 2SO 4 →2R-COOH+NiSO 4 此时树脂为H型,需用NaOH转为Na型。

实验十八 纯水制备及pH值和电导率的测定

实验十八 纯水制备及pH 值和电导率的测定 一、实验目的 1.熟悉用阴、阳离子交换树脂制备去离子水的过程。 2.掌握pH 值的测定原理及方法,学会使用酸度计。 3.掌握水的电导率测定原理及方法,学会使用电导率仪。 二、实验原理 1.pH 值的测量 以玻璃电极作指示电极,饱和甘汞电极作参比电极,用电位法测量溶液的pH 值,组成测量电池的图解表示式为: (-)Ag ,AgCl |内参比溶液|玻璃膜|试液||KCl (饱和)| Hg 2Cl 2,Hg (+) ε6 ε5 ε4 ε3 ε2 ε1 电池的电动势等于各相界电位的代数和。即, E 电池 =(ε1-ε2)+(ε2-ε3)+(ε3-ε4)+(ε4-ε5)+(ε5-ε6) E SCE = ε1-ε2 E Ag/AgC l =ε5-ε6 E 膜=(ε4-ε3)-(ε4-ε5)= ε5-ε3 (18-1) 其中(ε2-ε3)为试液与饱和氯化钾溶液之间的液接电位E j ,整理(18-1)式,得: E 电池=E SCE -E 膜-E Ag/AgCl +E j (18-2) 当测量体系确定后,式中E SCE 、E Ag/AgCl 及E j 均为常数,而 E 膜=k + R T n F ?ln a H 合并常数项,电动势可表示为: E 电池 =(E SCE -E Ag/AgCl -k +E j )- R T n F ?ln a H = K -R T n F ?ln a H = K +0.059 pH (18-3) 其中0.059为玻璃电极在25℃的理论响应斜率。 由于玻璃电极常数项,或说电池的“常数”电位值无法准确确定,故实际中测量pH 值的方法是采用相对方法。即选用pH 值已经确定的标准缓冲溶液进行比较而得到欲测溶液的pH 值。为此,pH 值通常被定义为其溶液所测电动势与标准溶液的电动势差有关的函数,其关系式是: ln 10x s x s E E p H p H F R T -=+? (18-4) 式(18-4)中pH x 和pH s 分别为欲测溶液和标准溶液的pH 值,E x 和E s 分别

拓展资料:纯水的制备

纯水的制备 一、纯水的制备方法 自然界中的水都含有杂质,不能直接用于化学实验,一般都需经过纯制。不同的实验对水的纯度要求不同,一般化学实验使用的纯水常用蒸馏法和离子交换法制取。 1.蒸馏法。 蒸馏法制备的纯水叫蒸馏水。根据蒸馏的次数分为一次蒸馏水、二次蒸馏水和三次蒸馏水。二次和三次蒸馏水是纯度较高的高纯水,用于有特殊要求的实验中。一次蒸馏水中还含有微量杂质,可用来洗涤要求不十分严格的仪器和配制一般的实验用溶液。 蒸馏法制备纯水是根据水与杂质有不同的挥发性,利用蒸馏器进行蒸馏冷凝而得到。 实验室中制备一次蒸馏水时,可使用蒸馏水蒸馏器(图5-12)。制备二次蒸馏水可使用二次蒸馏水器(图5-13)。制备高纯水还可使用硬质玻璃蒸馏器、石英蒸馏器、金、银以及聚四氟乙烯蒸馏器。 制备二次蒸馏水可根据实验对水质的要求,加入适当的试剂以抑制某些杂质的挥发,如加入甘露醇能抑制硼的挥发;加入碱性高锰酸钾可破坏有机物并防止二氧化碳蒸出,使水的pH=7;制备无氨水时,可加入浓硫酸(每升水加二毫升浓硫酸)或磷酸。 2.离子交换法。 用离子交换法制备的纯水叫“去离子水”,它是利用离子交换树脂的离子交换

作用,将水中除H+和OH-以外的其它离子除去,或减少到一定程度。此法不能将水中的有机物除去,离子交换法制备纯水也不同于水的软化。水的软化主要是降低水的硬度,仅需将水中的 Ca2+、Mg2+除去,因此水的软化虽然可以使用离子交换树脂,但只能用阳离子交换树脂进行交换;也可以使用盐型(钠型)树脂,但在制备去离子水时则必须使用阳、阴两种离子交换树脂,而且必须要用游离酸(碱)型树脂。离子交换法制备纯水,是目前较为广泛采用的一种纯水制备方法,其优点是;设备简单,操作方便,成本低,水的纯度高。 (二)离子交换法制备纯水的原理。 含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子及SO42-、Cl-、HCO3-、HSiO3-等阴离子的原水,当通过阳离子交换树脂层时,水中的阳离子会被脂所吸附,而树脂上可游离交换的H+则被置换到水中,并和水中的阴离子组成相应的无机酸,其反应可表示为: 含有无机酸的水,当再通过阴离子交换树脂层时,水中的阴离子又会被树脂吸附,树脂上可交换的OH-又被置换到水中,并与水中的H+结合成水,这一反应可用下式表示。

3(专)离子交换除盐实验

实验三离子交换除盐实验 一实验目的 1.熟悉顺流再生固定床运行的操作过程。 2.加深对阳离子交换和阴离子交换基本理论的理解。 3.了解离子交换法在水处理中作用与原理。 二实验原理 离子交换过程可以看做是固相的离子交换树脂与液相中电解质之间的化学置换反应,其反应一般都是可逆的。 本实验采用国产001×7(711)强酸树脂和201×4(711)强碱树脂把水中的成盐离子(阳、阴离子)除掉,这种方法称为水的化学除盐处理。原水通过装有阳离子交换树脂的交换器时,水中的阳离子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等离子便与树脂是的可交换离子(H+)交换;接着通过装有阴离子交换树脂的交换器时,水中的阴离子Cl-、SO42-、HCO3-等与树脂中的可交换离子(OH-)交换。基本反应如下: 1/2Ca2+1/2SO42-1/2Ca2+1/2SO42- RH+ +1/2Mg2+Cl-=== R 1/2Mg2++ H+Cl- Na+HCO3-Na+HCO3- K+HSiO3-K+HSiO3- 1/2SO42-1/2SO42- ROH-+ H+Cl-==== R Cl-+ H2O HCO3-HCO3- HSiO3-HSiO3- 经过上述阴、阳离子交换器处理的水,水中的盐分被除去,此即为一级复床的除盐处理。树脂使用失效后要进行再生即把树脂上吸附的阴、阳离子置换出来,代之以新的可交换离子。阳离子交换树脂用HCl或H2SO4再生,阴离子交换树脂用NaOH再生。基本反应式如下:R2Ca + 2HCl → 2RH + CaCl2 R2Mg + 2HCl → 2RH + MgCl2 RCl + NaOH → ROH + NaCl 三实验仪器、设备与药品 阴阳离子交换树脂 离子交换树脂装置一套 电导率仪, 秒表 pH计 四实验步骤 1.熟悉装置。研究管路连接方式、明白阀门作用、弄懂管路流程。 2.连接装置。将两个交换柱串联起来:水箱进水→阴离子柱→阳离子柱→出水,反复研究,确保各路连接管无误(忘关阀门漏水、漏开阀门成死路)后启动水泵进水。

水的离子交换处理

水的离子交换处理 第一节离子交换除盐原理、 水的离子交换除盐就是顺序用H型阳离子交换树脂将水中各种阳离子交换成H+,用 OH型阴离子交换树脂将水中各种阴离子交换成OH-,进入水中的H+和OH -离子组成水分子H 2 O;或者让水经过阳阴混合离子交换树脂层,水中阳、阴离子几乎同时被H+和OH-离子所取代。这样,当水经过离子交换处理后,就可除尽水中各种的无机盐类。该工艺中发生的H离子交换反应和OH离子交换反应以及树脂再生过程中发生的反应如下: (1)氢离子交换反应式: (HCO 3) (HCO 3 ) 2RH + Ca(Mg,Na 2) Cl 2 → R 2 Ca(Mg,Na 2 ) + H 2 Cl 2 SO 4 SO 4 再生反应式为: 2HCl Cl 2 R 2Ca(Mg,Na 2 ) + → 2RH + Ca(Mg,Na 2 ) H 2SO 4 SO 4 (2)氢氧根离子交换反应式为: SO 4 SO 4 Cl 2 Cl 2 2ROH + H 2 CO 3 → R 2 (HCO 3 ) 2 + 2H 2 O SiO 3 (HsiO 3 ) 2 再生反应式: SO 4 SO 4 Cl 2 Cl 2 R 2 (HCO 3 ) 2 + 2NaOH → 2ROH + Na 2 CO 3 2- 3 ) 2 SiO 3 进入离子交换器的水中一般都含有大量的碳酸氢盐。它是天然水中碱度的主要组成部分。当水经H离子交换后,碳酸氢盐转化成了碳酸,连同水中原来含有的碳酸,可用除碳器一起除去。这样可以减轻阴离子交换器的负担降低消耗。 水中碳酸的平衡关系如下式所示: H+ + HCO 3-≒ H 2 CO 3 ≒ CO 2 +H 2 O 水中H+浓度越大,平衡越易向右移动。当水的pH值低于4.3时,水中的碳 酸几乎全部以游离的CO 2 形式存在。水中游离的CO2可以看作是溶解在水中的 气体,它在水中的溶解度符合亨利定律,只要降低水面上CO 2 的分压就可除去 CO 2。除碳器就是利用这个原理除去CO 2 的。 第二节树脂层中的离子交换过程 一、阳床工作特性 阳床的作用是除去水中H+离子以外的所有阳离子。当其运行出水钠离子 浓度升高时,树脂失效,须进行再生。 阳床运行时,水由上而下通过强酸性H型树脂层,因树脂层对各种阳离子

离子交换软化与除盐

离子交换软化和除盐实验 一、 实验目的 ① 加深离子交换基本理论的理解。 ② 了解离子交换软化设备的操作方法。 ③ 熟悉离子交换过程。 ④ 进一步熟悉水的硬度、碱度和pH 值的测定方法。 二、实验原理 离子交换是目前常用软化与除盐的方法。离子交换树脂是一种不溶于水的固体颗粒状物质,它能够从电解质溶液中把本身所含的另外一种带有相同电性符合的离子与其等量的置换出来,按照所交换的种类,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。 阳离子交换树脂是以钠离子(Na +型)或氢离子型(H +型)置换溶液中的阳离子从而将其去除掉。置换反应为: 钠型 NaOR+M 2+?MR+2Na + 氢型 H 2R+M 2+?MR+2H + 反应式中R 表示树脂,M 2+表示阳离子。 阴离子交换树脂是以羟基(OH -)离子置换溶液中的阴离子,从而将其去除掉,置换反应式为: R(OH)+A 2-?RA+2OH - 反应式中R 表示树脂;A 2-表示阴离子。 离子交换吸附能力,在其他条件相同时,交换能力大小顺序如下:阳离子交换顺序(强酸性阳树脂)Fe 3+>Al 3+>Ca 2+>Mg 2+>K +>H +>Na +>H +>Li +。 阴离子交换顺序(强碱性阴树脂)为:草酸离子>柠檬酸离 子>-34PO >-24SO >Cl ->- 3NO 。 实际上,天然水中及工业废水中都不会只含有一种离子,通常都含有多种阳离子和多种阴离子,交换过程也复杂的多。就软化而言,含有多种阳离子和多种阴离子交换层时Cu 2+、Zn 2+、Ni 2+、Ca 2+、Mg 2+被吸附在树脂上,同时释放Na ,从而使水得到软化。当树脂的交换容量耗尽时,交换柱流出水的硬度就会超过规定值,这一情况称为穿透。此时,必须将树脂再生。再生前,应对交换柱进行反冲洗,以除去固体沉积物。阳离子交换柱再生方法是用盐溶液()或用酸溶液()流过交换柱;而阴离子交换柱再生方法是用氢氧化钠()溶液或氢氧化铵()溶液流过交换柱。再生后,用纯水冲洗交换柱以除去残留的无效离子。 如既需要软化水的硬度又要降低水的碱性,则可将OH 型和Na 型离子交换柱串联使用。利用阴阳树脂共同工作是目前制取纯水的基本方法之一。阳树脂自身可交换的H 与水中阳离子交换,去除阳离子;阴树脂官能团中的OH 与水中阴离

纯水的制备.

《纯水的制备》 一实验目的 1 了解用离子交换法制备纯水的基本原理 2 掌握纯水制备的基本步骤 3 熟悉电导仪的使用 二实验原理 纯水的制备是将原水中可溶性和不溶性的杂质全部去除的水处理方法。制备纯水的方法有很多,通常多用蒸馏法、离子交换法、亚沸蒸馏法和电渗析法,此次实验是用离子交换法来制备去离子水,离子交换树脂以其母体所含功能团不同可分为酸性离子交换树脂和碱性离子交换树脂两类,又因其酸、碱性不同,所以分为各种类型的离子交换树脂。此次实验选用含水率50%左右,粒度20-40目,球状,交换能力很强,强度较好的强酸性阳离子交换树脂和碱性阴离子交换树脂。利用离子交换树脂中可游离交换的离子与水中离子相互交换作用,将水中各种离子除去或减少到一定程度。用离子交换树脂处理原水,所获得的水称为去离子水。 三实验设备和试剂 1 交换床装置一套,如下图 2 溶解氧瓶若干个,秒表一块 3 测水中铁所须用品及测定方法详见《水与废水监测分析方法》 四实验步骤 1 将潮湿的新树脂在空气中晾干,用95%乙醇浸泡并不断搅拌,用水漂洗至无乙醇气味后,再漂洗1-2次。 2 强酸性阳离子交换树脂,先用5%-10%盐酸浸泡1h,并不是搅拌,用倾泻法以蒸馏水洗涤树脂至洗液不呈色,然后将树脂带水一起装入柱中。再继续用5%-10%盐酸淋洗,使流出液中检不出,再以蒸馏水或去离子水洗到流出液的PH值为6.6-7.0。 3 强碱性阴离子交换树脂,先用水浸泡1h,将树脂带水一起装入柱中。用5%盐酸淋洗,直至流出液检不出,然后用水洗至中性,再用4%-6%氢氧化钠溶液淋洗,直至流出液中检不出,最后用蒸馏水洗至PH值为7即可使用。 4 开始进水,原水进入装有阴离子的交换柱中,然后再进入阳离子交换树脂柱之中,出水进入装有泵的水箱中,并对处理出水进性电导的测定。 5 改变运行流量,每个流速下所得树脂不同,记录数值如下表

离子交换除盐实验设计

离子交换除盐实验设计 【摘要】通过对离子交换除盐实验的设计,使学生了解并掌握离子交换法除盐实验装置的操作方法,并深刻理解离子交换机理,培养学生综合运用基础知识的能力,引导学生主动思考并提高其发现问题解决问题的综合能力。 【关键词】离子交换;除盐;再生 天然水中有很多可溶性无机盐类物质,在人类生活中和工业生产中对水中含盐量有不同的要求,在有些工业(如电子工业、制药工业)用水中,要求水中含盐量要很低,需经除盐制备纯水或高纯水。离子交换法是除盐的主要方法,对于市政工程和环境科学与工程的工作人员,掌握离子交换技术及其除盐机理十分必要。 1.实验目的与原理 1.1 实验目的 通过离子交换再生及除盐实验过程,使学生了解并掌握离子交换法除盐的技术操作,熟悉离子交换除盐过程,并加深离子交换基本理论及再生原理的理解。该实验涉及给水排水工程、环境工程、城市水资源等多个专业,掌握离子交换除盐技术,对提高学生综合实验及实践能力极为重要。 1.2 实验原理 1.2.1离子交换原理 离子交换树脂是一种不溶于水的高分子化合物,由空间结构骨架与附属在骨架上的活性基团组成[1]。活性基团在水溶液中电离,并于溶液中其他同性粒子发生交换反应。离子交换反应可以是中和反应、中性盐分解反应或复分解反应。 1.2.2失效树脂的再生 运行制水和交换再生是离子交换水处理的两个主要阶段,树脂失去继续交换离子的能力,称为失效。离子交换树脂交换能力被恢复过程称为再生。以下主要介绍一下强酸H交换器的再生和强碱OH交换器的再生。 1)强酸H交换器的再生 强酸H交换器失效后,必须用强酸进行再生,通常用HCl或H2SO4。再生时的交换反应如下: 相对来说,由于HCl再生时不会有沉淀物析出,所以操作比较简单。再生

水的离子交换除盐处理

一、填空题 1、离子交换树脂的交换容量分为全交换容量、工作交换容量、平衡交换容量。 2、按离子交换树脂的结构,离子交换树脂分为凝胶型树脂、大孔型树脂、超凝胶型树脂和均孔型强碱型阴树脂。 3、树脂型号为001×7,第一位数字代表活性基团代号,第二位数字代表骨架代号,第三位数字代表顺序代号,×代表联接符号,第四位数字代表交联度。 4、树脂的污染主要分为有机物污染,无机物污染,硅酸根污染。 5、阴树脂发生硅酸根污染的主要原因为未及时再生或者再生不彻底。 6、离子交换器体再生分为顺流再生、逆流再生、分流再生和串联再生四种。 7、被处理的水流经离子交换树脂层时,其离子交换树脂按水流顺序可分为失效层、工作层、保护层。 8、离子交换树脂的可逆性是反复使用的基础。 9、离子交换器再生过程中,提高再生液温度,能增加再生程度,主要因为加快了扩散和膜扩散的速度。 10、混床反洗分层是利用阴阳树脂密度不同;若反洗效果不佳,可通过加碱浸泡后,重新反洗分层。 11、运行规程中,阳床出水Na>100ug/L,即为失效;阴床出水DD>5us/cm或SiO2>50ug/L,即为失效;混床出水DD>0.2us/cm或SiO2>20ug/L,即为失效。 12、运行分析中测量钠离子,所用碱化剂为二异丙氨,控制样水pH>10,pNa4=2300ug/L。 13、每台阳离子交换器的额定制水量为205t/h,每台阴离子交换器额定制水量

为205t/h,每台混合离子交换器的额定制水量为235t/h。 14、除盐水的主要监测的项目为电导率和二氧化硅,其标准分别为DD≤0.2μs/cm,SiO2≤20μg/L。 15、阳床或阴床或混床失效时应停运进行再生。 16、001×7型树脂是强酸阳离子交换树脂。 17、离子交换器的交换过程,实质上就是工作层逐渐下移的过程。 18、强弱碱树脂联合使用,弱阴树脂交换强酸根离子,强阴树脂交换弱酸根离子。 19、混床阴阳树脂的填装比例阴:阳=2:1。 20、阴树脂再生液加热温度控制围30~45℃。 21、强碱阴离子交换器失效时首先漏过的是硅酸氢根。 22、树脂由骨架和活性基团两部分组成。 23、混床反洗的主要作用阴阳树脂分层。 24、树脂型号为201×7,其中2表示该树脂为强碱性。 25、离子交换树脂的再生过程实际上是除盐制水过程的逆反应。 26、判断混床阳阴树脂反洗分层终点的依据是阳阴树脂有明显的分层线。 27、若混床阳阴树脂反洗分层界线不明显时,应给混床进入1~2%浓度的NaOH 溶液,然后重新分层。 28、我厂除盐水系统混床反洗后,树脂分为两层,上层为阴树脂,下层为阳树脂,两层树脂高度分别为2比1。 29、我厂阳离子交换树脂再生采用的再生剂为盐酸,阴离子交换树脂的再生剂为氢氧化钠。 30、我厂除碳器填料为Φ40多面PP空心球,除碳器的作用是去除阳床出水中

水处理技术中离子交换树脂使用说明

水处理技术中离子交换树脂使用说明 一、树脂保存方法 离子交换树脂不能露天存放,存放处的温度为0-40℃,当存放处温度稍低于0℃时,应向包装袋内加入澄清的饱和食盐水、浸泡树脂。此外,当存放处温度过高时,不但使树脂易于脱水,还会加速阴树脂的降解。一旦树脂失水,使用时不能直接加水,可用澄清的饱和食盐水浸泡,然后再逐步加水稀释,洗去盐分,贮存期间应使其保持湿润。 二、树脂预处理 将准备装柱使用的新树脂,先用热水(清洁的自来水即可)反复清洗,阳离子交换树脂可用70-80℃的热水,阴离子交换树脂的耐热性能较差一些,可用50-60℃热水。开始浸洗时,每隔约15分钟换水一次,浸洗时要不时搅动,换水4-5次后,可隔约30分钟换水一次,总共换水7-8次,浸洗至浸洗水不带褐色,泡沫很少时为止。 水洗后,再经酸碱处理,阳离子交换树脂可按下述步骤处理: 用1N盐酸缓慢流过树脂,用量约为强酸阳树脂体积的2-3倍,每小时1.5倍床层体积流过。 用水冲洗,出水PH为5左右,用3倍树脂体积5%的NaCl溶液流过树脂,流速与1相同。 用1NNaOH流过树脂,用量及流速与1相同。

用水冲洗至出水PH为9左右。 用1N盐酸或硫酸,将树脂转成H型,用量为树脂体积的3-5倍,流速与1相同。 酸流完后,用去离子水冲洗至出水PH值为6以上时,即可投入使用。 对于阴离子交换树脂水洗后的酸、碱处理次序,可采用碱→酸→碱次序,酸、碱用量及流速,强碱树脂与强酸树脂相对应,弱碱树脂与弱酸树脂相对应。 三、树脂的复活处理 在离子交换树脂使用过程中,经过一段时间运转后,往往会发生出水质量逐渐下降、交换容量逐渐降低等现象。这一般是由于树脂在运转过程中受到污染造成。在废水和生化物质提炼中,由于成份比较复杂,树脂更易受到污染,因此应采取适当的措施进行复活处理,针对不同情况,采用不同的复活处理工艺,本公司可视具体情况进行技术指导。

水的净化 —— 离子交换法制备纯水 ( 3 学时)

水的净化——离子交换法制备纯水(3学时) 一、实验目的 1.了解蒸馏法和离子交换法制备纯水的基本原理和操作方法。 2.学习离子交换树脂的使用方法。 3.学习蒸馏装置的组装方法。 二、实验原理 离子交换法制备纯水是利用离子交换树脂活性基团上具有离子交换能力的H+和OH-与水中阳、阴离子杂质进行交换,将水中阳、阴离子杂质截留在树脂上,进入水中的H+和OH-重新结合成水而达到纯化水的目的。凡能与阳离子起交换作用的树脂称为阳离子交换树脂,与阴离子起交换作用的树脂称为阴离子交换树脂。 三、实验用品 仪器:250ml锥形瓶3只、烧杯、铁架台、离子交换柱(3支,50ml)、铁架台、试管 药品:铬黑T指示剂、AgNO3(0.1mol·L-1)、HNO3(2mol·L-1)、NH3-NH4Cl缓冲液、BaCl2(0.1mol·L-1)、717#强碱性阴离子交换树脂、732#强酸性阳离子交换树脂 材料:pH试纸、脱脂棉(或玻璃纤维)、乳胶管、螺旋夹 四、实验内容 1、装柱 用两只10mL小烧杯,分别量取再生过的阳离子交换树脂7mL(湿)或阴离子交换树脂约10mL(湿),按照装柱操作要求进行装柱。第1支柱加入1/2柱容积的阳离子交换树脂,在第2支柱加入2/3柱容积的阴离子交换树脂,在第3支柱加入2/3柱容积的阴阳离子混合树脂。装置完毕,按将三个柱进行串联,在串联时同样适用纯水并注意尽量排除连接管内的气泡,以免液柱阻力过大而交换不能畅通,各柱树脂层顶上也塞入少量脱脂棉,即得离子交换净水装置。

2、离子交换与水质检验 依次使原料水流经阳离子交换柱、阴离子交换柱、混合离子交换柱。并依次接收原料水、阳离子交换柱流出水、阴离子交换柱流出水、混合离子交换柱流出水样,进行以下项目检验。(1)用电导率仪测定个样品的电导率。 (2)取各样品水2滴分别放入点滴板的圆穴内,检测钙离子、镁离子、硫酸根离子和氯离子。 结果填表格。 3、再生 按基本操作中所述的方法再生阴离子、阳离子交换树脂。 五、思考题 1.用离子交换法制备纯水的基本原理是什么?本实验操作中要注意哪些? 2、如何筛分混合的阴、阳离子交换树脂 3、电导率仪测定水纯度的根据是什么? 六、参考文献 北京师范大学无机化学教研室等编,<<无机化学实验>>,2001年,高等教育出版社 (郝桂霞)

去离子水制备及水质检验.

去离子水制备及水质检验 实验项目性质:设计性 所属课程名称:《分析化学》 实验计划学时:4学时 一、实验目的 1.学生根据离子交换原理,设计一套用去离子交换法制备离子水的方案。经修改完善后按方案安装一套制备去离子水的简易设备。并用本套仪器用自来水制取200mL 的去离子水。 2.对自来水和制得的去离子水进行水质检验,自己选择或设计检测 二、实验内容与要求 实验内容:制备去离子水 实验要求:通过本课程的学习,使学生学习按方案安装一套制备去离子水的简易设备。对自来水和制得的去离子水进行水质检验,自己选择或设计检测。培养学生理论联系实际,分析问题和解决问题的能力。 三、实验仪器、设备及材料 1. 化学试剂: 强酸性离子交换树脂,强碱性离子交换树脂,EDTA 标准溶液(0.02 mol ?L 1-),硝酸银,铬黑T 指示剂(1%),NH 3?H 2O-NH 4Cl 缓冲溶液(pH=10)。 2. 仪器和设备 常规玻璃仪器,离子交换柱(50ml ),pH 试纸或pH 计,电导率仪。 四、实验原理 取自来水,使其首先经过强酸性阳离子交换树脂,再经过强碱性阴离子交换树脂,即得到去离子水.反应如下: []O nH X CH N R OH CH N nR X nH nH M SO R H SO nR M n n e n n e 2333333)()()(+-===-+++-===-+-+- ++ + 五、实验步骤 1.装柱 将交换柱的下方装上一块脱脂棉,以防树脂落入管尖阻碍流水,后将管中放入适量的水,向管中倒入强酸性阳离子交换树脂20ml 左右,用同样的办法装填阴离子交换柱。 2.去离子水制备 打开管尖部分的万用夹放水,控制每秒1-2滴,至水面在树脂上1厘米左右时倒入去离子水清洗树脂,用表面皿接几地流出的水,用硝酸银检验至无氯负离子,将水放至树脂上1厘米左右, 取自来水200ml 左右逐渐倒入阳离子交换柱中进行交换,控制流速在每秒1-2滴,下面用去离子水洗净的锥形瓶接收,接收的水再倒入阴离子交换柱中进行交换,下面用去离子水洗净的锥形瓶接收,接收的水即为自制的去离子水。

离子交换设计计算书课件

混合离子交换器 详 细 设 计 计 算 书 宜兴市华电环保设备有限公司

1工艺流程的设计 由于原水水质较好,水中TDS含量较低。因此,本项目推荐选用传统的成熟工艺离子交换器作为系统的主脱盐设备;系统初期投资成本低、易于实现自动化。离子交换器采用双床浮动床工艺,它具有处理水量大、占地面积小、交换容量高等优点。 根据计算,一级阳阴离子脱盐后的产水尚未达到生产工艺用水的要求,所以,在一级除盐装置之后,设置混合离子交换器,其出水水质完全满足设备采购方出水要求。 为保证关键设备离子交换器的长期可靠稳定运行,则必须设置符合水质特点的预处理系统,满足离子交换器进水指标:SS<3mg/L。 2工艺流程总述 2.1工艺流程: 由净化水场来的原水经过水处理系统后到达超高压锅炉给水的要求后,通过管道送到除氧水站供超高压和高压锅炉使用。 原水由全厂新鲜水管网送入除盐水站后,部分去凝结水换热后进生水罐,生 -含量为水经新鲜水泵加压后,先经过滤器后进入阳离子交换器,因原水中HCO 3 器除去重碳酸20-42.1mg/L,为减少后级阴离子交换器的负荷,经过除 CO 2 根后,由中间水泵经阴离子交换器和混合离子交换器后,去除盐水罐,最后由除盐水泵加压进除盐水管网供各用户使用。主体设备为单元式运行排列,同时也考虑母管式的连接组合。为了减少设备的台数、减少再生次数和酸碱耗量,增加运行时间。 工艺如下: (原水箱)→原水泵→多介质过滤器→阳离子交换器→脱塔碳→中间水箱

→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→使用点 2.2为了保证除盐水系统供应的可靠性,选择了五个系列;正常情况下,三个系列运行,一个系列再生,一个系列备用。其中设备包括: 10台150吨/小时的纤维球过滤器(?2600mm),5套300吨/小时阳离子交换器(?3000mm),5套300吨/小时阴离子交换器(?3000mm),5套300吨/小时混合离子交换器(?2800mm)及其它辅助设备等组成。 2.3本套水处理设备的原水水质按提供的水质报告设计,而最终制出900吨/小时除盐水。 设计进水水质及出水水质 1进水水质 1.1 除盐水物流特性 本项目的原水来自于菱溪水库,其水质(供参考)为:

水处理技术 第九章 离子交换法水处理

第九章 离子交换法水处理
Water pollution control theory and technology
水污染控制与技术

目录
9.1、概述 9.2、基本原理 9.3、离子交换剂的种类 9.4、离子交换工艺 9.5、离子交换的应用

9.1 概述
一、 定义
?离子交换法是一种借助于离子交换剂(ion exchange resin)上 的离子和废水中的离子进行交换反应而除去废水中有害离子的 方法。 ?离子交换过程也可以看成是一种特殊吸附过程,所以在许多 方面都与吸附过程类同。 ?离子交换过程的特点在于:它主要吸附水中以离子态存在的物 质,并进行等当量的离子交换。

二、发展
1805年英国科学家发现了土壤中Ca2+和NH4+的交换现象;
1876年莱姆伯格(Lemberg) 揭示了离子交换的可逆性和化学计量关 系;
1935年亚当斯(Aclams)和霍姆斯(Holmes)人工合成了聚酚醛强酸 性阳离子树脂和聚苯胺醛系弱碱阴离子交换树脂;
1940年应用于工业生产;
1951年我国开始合成树脂。
20世世60年代,离子交换树脂的发展又聚得了重要突破,美国罗姆-哈斯 公司(Rohm & Hass)和拜耳公司(Bayer)合成了一系列物理结构和过去 完全不同的大孔结构离子交换树脂,这类树脂除具有普通离子交换树脂 的交换基团餐,同时还有像无机和碳质吸附剂及催化剂那样的大孔型毛 细孔结构,使离子交换树脂兼具了离子交换和吸附的功能,为离子交换树 脂的广泛应用开辟了新的前景.

实验八纯水的制备和水质的检测

实验八纯水的制备和水质的检测 1 实验目的和要求 了解离子交换法制备纯水的基本原理和操作方法。 学习离子交换树脂的使用方法。 掌握水中无机杂质离子的定性鉴定方法。 学习使用电导率仪。 2 实验原理 离子交换树脂由高分子骨架、离子交换集团和孔三部分组成,其中离子交换基团连在高分子骨架(R)上。按官能团性质的不同可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。它的特点是性质稳定,与酸、碱及一般有机溶剂都不起作用。 它们和水溶液中的离子分别发生如下可逆反应: 阳离子交换树脂(氢型):nRH + M n+(Na+, Ca2+, Mg2+) = R n M + nH+ 阴离子交换树脂(氢氧型):nR(NH)OH + A n-(Cl-, SO42-, CO32-) = [R(NH)]n A + nOH- H+和OH-结合生成水。经过阳、阴离子交换树脂处理过的水称为去离子水。为进一步提高纯度,可再串接一套阳、阴离子交换柱。经过多级交换处理,水质更纯。交换失效后的阳离子交换树脂可用HCl溶液处理,阴离子树脂用NaOH处理。 经处理后的去离子水的要求为:电导率κ≤5μS.cm-1,定性检验无Ca2+,Mg2+,Cl-,SO42-等。 各种水样电导率的大致范围如下表: 各种水样的电导率 2 预习要求 2.1离子交换树脂制备纯水的基本原理是什么? 2.2用电导率仪测定水纯度的原理? 3 仪器与试剂 仪器: 离子交换法制去离子水装置 试管数支 烧杯5个 试剂: HCl 2mol/L NaOH 2mol/L HNO32mol/L BaCl20.5 mol/L AgNO30.1mol/L 精密pH试纸铬黑T指示剂 钙指示剂 NH3-NH4Cl缓冲溶液(pH=10) 717#强碱性阴离子交换树脂732#强酸性阳离子交换树脂

离子交换制备纯水实验

实验四离子交换制备纯水实验 离子交换作为一个单元操作过程,遵循吸附或色谱分离原理,但也有其独特的应用范围。应用最广的是硬水软化以及水相中组分的再回收。离子交换技术在制药工业中有着广泛的应用。制药用的超纯水主要靠离子交换方法提供,在纯水制备中广泛采用强酸强碱复合床。 天然水与地层中的岩石、土壤以及大气接触过程中很容易溶解各种无机物与有机物,同时也能将不溶于水的悬浮物如泥沙、黏土、动植物残赅以及各种微生物等等一并带入水源之中,因此天然水的成分比较复杂。随着各行业的发展,不但用水量猛增,而且各行业根据其科学技术发展的特点对于水质的要求也不断提高,因此必须对天然水进行适当处理。 离子交换法处理水是最经济最先进的方法,无论是锅炉用水的软化,脱碱软化,脱盐水,纯水,超纯水的制备均需要采用离子交换法来进行。其类别有单床、复床、混合床之分,水处理方法也根据具体情况可以采用顺流法,逆流再生浮床法等。 一、实验目的 1、了解用离子交换制备纯水的方法 2、学会用电导仪分析纯水的方法 二、实验内容 1、将自来水作为原料,生产出电导率为10--50/ Ω μcm的纯水。(自来水的电导率一般为300-1500/ Ω μcm)。随时测量纯水电导变化的情况,画出电导率与时间的关系曲线。 2、对床进行再生、淋洗,对混合床进行反洗,掌握操作方法。 3、用再生、淋洗和反洗后的树脂床制备纯水。 三、实验时间 离子交换床再生、淋洗等操作阳用酸深色阴 5h 纯水制备 3h 四、实验原理和方法 所谓纯水制备系将原水中的盐类,游离酸碱类等全部除去的水处理方法,以此法制得的纯水比蒸馏水要纯好多倍,该过程的反应式如下: 阳离子交换树脂 R(SO 3H) 2 +Ca(HCO 3 ) 2 →R(SO 3 ) 2 Ca+2H 2 CO R(SO 3H)+NaCl→RSO 3 Na+HCl 阴离子交换树脂 R≡NHOH+HCl→R≡NHCl+H 2 O R≡NHOH+H 2CO 3 →R≡NH(HCO 3 )+H 2 O 树脂失效后用酸碱再生,其反应式如下:

离子交换制备除盐水实验

专业综合性实验 实验名称离子交换制备除盐水实验 一、实验目的 1.熟悉顺流再生固定床运行的操作过程。 2.加深对阳离子交换和阴离子交换基本理论的理解。 3.了解离子交换法在水处理中作用与原理。 二、实验原理 离子交换过程可以看做是固相的离子交换树脂与液相中电解质之间的化学置换反应,其反应一般都是可逆的。 本实验采用国产001×7(711)强酸树脂和201×4(711)强碱树脂把水中的成盐离子(阳、阴离子)除掉,这种方法称为水的化学除盐处理。原水通过装有阳离子交换树脂的交换器时,水中的阳离子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等离子便与树脂是的可交换离子(H+)交换;接着通过装有阴离子交换树脂的交换器时,水中的阴离子Cl-、SO42-、HCO3-等与树脂中的可交换离子(OH-)交换。基本反应如下: 1/2Ca2+1/2SO42-1/2Ca2+1/2SO42- RH+ +1/2Mg2+Cl-=== R 1/2Mg2++ H+Cl- Na+HCO3-Na+HCO3- K+HSiO3-K+HSiO3- 1/2SO42-1/2SO42- ROH-+ H+Cl-==== R Cl-+ H2O HCO3-HCO3- HSiO3-HSiO3- 经过上述阴、阳离子交换器处理的水,水中的盐分被除去,此即为一级复床的除盐处理。树脂使用失效后要进行再生即把树脂上吸附的阴、阳离子置换出来,

代之以新的可交换离子。阳离子交换树脂用HCl或H2SO4再生,阴离子交换树脂用NaOH再生。基本反应式如下: R2Ca + 2HCl 2RH + CaCl2 R2Mg + 2HCl 2RH + MgCl2 RCl + NaOH ROH + NaCl 三、实验仪器、设备与药品 离子交换树脂装置一套、DDSJ-308A型电导率仪、秒表 四、实验步骤 (1)熟悉实验装置,搞清楚每条管路、每个阀门的作用。 (2)强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子树脂的预处理用70~80°C 浸洗树脂7~8次(阴离子树脂耐热性较差一些,可用50~60°C热 水),浸洗至浸出水不带褐色,然后用1mol/L盐酸和1mol/LNaOH 轮流浸洗,即按酸-碱-酸-碱-酸顺序浸洗五次(阴离子树脂与 之相反),每次2h,浸泡体积为树脂体积的2~3倍。酸碱互换时应 用水进行洗涤,五次浸泡结束后用去离子水洗涤至溶液呈中性。 (3)测定原水电导率,测量交换柱内径及树脂层高度。(表1) 表1 原水电导率及实验装置的有关数据 (4)离子交换。原水按一定的流速通过交换柱,每隔10min测一次出水的电导率。 (5)改变运行流速。改变原水通过交换柱的流速,每个流速按每隔5min 测一次出水的电导率。(表2) 表2 交换实验记录

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