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采用离子交换柱,相当于将柱内离子交换树脂分多批次与溶液进行交换反应,交换后的溶液及时和离子交换树脂分离。流过离子交换树脂床的溶液成分随时间和床高度变化。此种方法,广泛应用于生产。
体外再生混床:适合小流量、对环保有严格要求的企业。但由于体外再生式混床配套设备多,操作复杂,已很少使用。体内再生混床:适合大流量,有专门的水处理操作人员及废水处理的场合。体内再生混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。
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洗脱
当交换完毕之后,一般用蒸馏水洗去残存溶液,然后用适当的洗脱液进行洗脱。在洗脱过程中、上层被交换的离子先被洗脱下来,经过下层未被交换的树脂时,又可以再度被交换。因此洗脱液中被交换离子的浓度等于零,随着洗脱的进行,洗出液离子浓度逐渐增大,达到之后又逐渐减小,至完全洗脱之后,被洗出之离子浓度又等于零。
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离子交换柱设备的基本原理
用离子交换方法,可以把水中阳、阴离子去除。以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应式:
1.阳离子交换柱:R-H+Na+=R–Na+H+
2.阴离子交换柱:R–OH+Cl-=R–Cl-+OH-
阳、阴离子交换柱串联以后称为复合床,其总的反应式:
R-H+R-OH+NaCl=R-Na+R-Cl+H2O
由此得出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物为H2O,故达到了去除水中盐的作用。
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混床是混合离子交换柱的简称,是针对离子交换技术所设计的设备。所谓混床,就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中,对流体中的离子进行交换、脱除。由于阳树脂的比重比阴树脂大,所以在混床内阴树脂在上阳树脂在下。一般阳、阴树脂装填的比例为1:2,也有装填比例为1:1.5的,可按不同树脂酌情考虑选择。混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。同步再生式混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。