水的软化上课件

1、水的软化上水的软化上第一章第一章 前前 言言一、水中杂质的来源一、水中杂质的来源二、水中杂质的分类二、水中杂质的分类三、工业用水处理对象水中常见的溶解物三、工业用水处理对象水中常见的溶解物四、工业用水水质标准四、工业用水水质标准水的软化上一、水中杂质的来源一、水中杂质的来源v吸收大气中吸收大气中可溶物可溶物（CO2 、O2 、H2S ）及及不可溶物不可溶物（尘（尘埃、工业污染物）埃、工业污染物）v地表：泥砂、腐殖质、有机物且溶解地壳表面的普地表：泥砂、腐殖质、有机物且溶解地壳表面的普通化合物通化合物v地下：含地下：含CO2的雨水遇地层中的雨水遇地层中CaCO3 、MgCO3生成生成Ca2+ 、

2、 Mg2+；再加上地层中易溶的；再加上地层中易溶的Na盐盐K盐、盐、氯化物氯化物等造成海水的高含盐量等造成海水的高含盐量水的软化上二、水中杂质的分类二、水中杂质的分类水中杂质按粒径分为三类：水中杂质按粒径分为三类：v1m100 m 悬浮质悬浮质 用沉淀方法（上浮、用沉淀方法（上浮、下沉）即可去除下沉）即可去除v1 nm 1 m 胶体胶体（粘土、腐殖质）胶体可（粘土、腐殖质）胶体可以稳定存在，必须加药，使胶体脱稳，混凝沉淀后以稳定存在，必须加药，使胶体脱稳，混凝沉淀后去除去除v1 nm以下以下 溶解物溶解物 溶解于水，给生活、生产带来溶解于水，给生活、生产带来不便，是工业水处理的对象（不便，是工

3、业水处理的对象（ Fe2+可导致高血压病，可导致高血压病，并可染色；并可染色； F使使牙牙变变黄；黄； Ca2+、Mg2+ 给洗衣带给洗衣带来不便，并使锅炉生垢从而造成燃料的浪费和锅炉来不便，并使锅炉生垢从而造成燃料的浪费和锅炉爆炸；放射性元素则对人体有害爆炸；放射性元素则对人体有害）水的软化上三三 、工业用水处理对象水中常见的溶解物、工业用水处理对象水中常见的溶解物 HCO3 Cl SO42 SiO32Ca2+,Mg2+ Na+ ,K+ Fe2+,Mn2+ 水的软化上四、工业用水水质标准四、工业用水水质标准工业用水种类繁多，水质要求各不相同工业用水种类繁多，水质要求各不相同v食品、酿造食品、

4、酿造、饮料原料用水：高于生活饮用水标准、饮料原料用水：高于生活饮用水标准v纺织、造纸纺织、造纸：水质清澈，对产生斑点的物质控制：水质清澈，对产生斑点的物质控制v锅炉补给水锅炉补给水：对产生腐蚀、结垢等的物质控制（与：对产生腐蚀、结垢等的物质控制（与锅炉压力有关系）锅炉压力有关系）v电子工业电子工业：高纯水：高纯水v循环冷却水循环冷却水：水温低，无悬浮物、藻类、微生物，：水温低，无悬浮物、藻类、微生物，对产生腐蚀、结垢等的物质控制对产生腐蚀、结垢等的物质控制水的软化上第二章第二章 水的软化水的软化水的软化上2.1软化的目的与方法概述软化的目的与方法概述一、软化的目的一、软化的目的二、基本概念二、

5、基本概念三、硬度的分类三、硬度的分类四、软化的方法四、软化的方法水的软化上一、软化的目的一、软化的目的1 定义：去除水中部分或全部硬度的过程定义：去除水中部分或全部硬度的过程 称为水的软化。称为水的软化。2 目的目的（1）避免锅炉水由于硬度而生垢浪费燃料、烧损部件、爆）避免锅炉水由于硬度而生垢浪费燃料、烧损部件、爆炸炸（2）避免）避免 Ca2+ 、 Mg2+对工业冷却设备正常运行的影响传对工业冷却设备正常运行的影响传热系数低、导热性能差热系数低、导热性能差（3）避免影响造纸、纺织等行业产品质量）避免影响造纸、纺织等行业产品质量消除不良影响，满足生活和工业用水的要求消除不良影响，满足生活和工业用

6、水的要求中心目的中心目的水的软化上二、基本概念1 硬度硬度：水中：水中Ca2+ 、 Mg2+离子的总浓度或总含量。离子的总浓度或总含量。2 硬度单位硬度单位： （1）国内：）国内：meq/L （2）国外：）国外：德国度德国度: 1d=10mg/LCaO 美、日美、日: 1度度=1mg/LCaCO3 换算关系：换算关系：1meq/L=2.8d=50mg/LCaCO3 （3）法定计量单位：）法定计量单位：mol/L或或mmol/L3 当量粒子当量粒子：(X/Z) Z:离子所带电荷数；离子所带电荷数； X：基本单元基本单元 用当量离子作基本单元时，用当量离子作基本单元时，eq=mol,在水质分析中较

7、方便在水质分析中较方便4 摩尔浓度摩尔浓度：CB=nB /V=mB/(MBV); mB=MBnB=MBCBV5 水中假想化合物水中假想化合物：对水加热时，水中阴阳离子便按一定规律：对水加热时，水中阴阳离子便按一定规律以化合物的形式先后析出，根据这一现象，把水中有关离子以化合物的形式先后析出，根据这一现象，把水中有关离子假想地结合起来，写成化合物的形式。假想地结合起来，写成化合物的形式。水的软化上硬度表示方法及其换算关系硬度表示方法及其换算关系表示方法表示方法物质的量浓度物质的量浓度当量浓度当量浓度CaCO3的的质量浓度质量浓度度度定义定义C(Ca2+)=n(Ca2+)/VC(1/2Ca2+)=

8、n(1/2Ca2+)/VCa2+的毫克的毫克当量数当量数/体积体积CaCO3的质的质量量/体积体积10mg/CaO/L单位单位mmol/Lmmol/Lmeq/Lmg/L德国度德国度0d换换算算关关系系C(Ca2+)，mmol/L1221005.6C(1/2Ca2+)，mmol/L0.511502.8meq/L0.511502.8mg/L （CaCO3 ）0.010.020.0210.056德国度德国度0d0.180.360.3617.91水的软化上水中离子的假想组合水中离子的假想组合 (P395图图211)1 水中阴阳离子水中阴阳离子当量浓度当量浓度总和相等；总和相等；2 表明水中各离子的组合

9、情况及化合物含量大小。表明水中各离子的组合情况及化合物含量大小。水的软化上三、硬度的分类三、硬度的分类水的软化上四、软化方法四、软化方法1 药剂软化法药剂软化法（沉淀软化法）（沉淀软化法）：基于溶度积原理，加：基于溶度积原理，加入某些药剂，把水中钙、镁离子转变成难溶化合物入某些药剂，把水中钙、镁离子转变成难溶化合物使之沉淀析出。使之沉淀析出。 CaCaCOCO3 3 Ca2+CO32- （向水中加向水中加CO32-） 当当KspAAHt-A0HtAHt0A-HtHt=AHt(A)00水的软化上一、概述一、概述 （定义、工艺组成）（定义、工艺组成）二、石灰软化法二、石灰软化法（石灰生产过程、原理

10、、特点、适用条件、石灰用量计算）（石灰生产过程、原理、特点、适用条件、石灰用量计算）三、其他软化法三、其他软化法 （石灰（石灰 苏打法；石灰苏打法；石灰 石膏法）石膏法） 1.1.定义：定义：基于溶度积原理，加入某些药剂，把水中钙、基于溶度积原理，加入某些药剂，把水中钙、镁离子转变成难溶化合物使之沉淀析出。镁离子转变成难溶化合物使之沉淀析出。A A、原理：溶度积原理原理：溶度积原理B B、药剂：石灰、苏打、石膏药剂：石灰、苏打、石膏C C、CaCOCaCO3 3 、Mg(OH)Mg(OH)2 2溶度积最小溶度积最小 水的软化上水处理中常见难溶化合物的溶度积（水处理中常见难溶化合物的溶度积（25

11、）CaCO3CaSO4Ca(OH)2MgCO3Mg(OH)24.810-96.110-53.110-51.010-55.010-12水的软化上二、石灰软化法二、石灰软化法：（1） 分析分析1）HtA Ht=Hc+ Hn Hc有有1）中反应，而）中反应，而Hn有：有： MgSO4+Ca(OH)2=CaSO4+Mg(OH)2 MgCl2+Ca(OH)2= CaCl2+Mg(OH)2产生了等当量的钙硬度，单纯的石灰软化不能降低水的产生了等当量的钙硬度，单纯的石灰软化不能降低水的Hn 3）A=0 Ht=Hn 无软化效果无软化效果。水的软化上 反应过程：反应过程： CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2

12、O Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3+2H2O Mg(HCO3)2+Ca(OH)2=CaCO3+MgCO3 +2H2O MgCO3+Ca(OH)2=CaCO3+ Mg(OH)2由上式可以看出：由上式可以看出：v去除去除1摩尔摩尔Ca(HCO3)2需需1摩尔摩尔Ca(OH)2，去除去除1摩尔摩尔Mg(HCO3)2需需2摩尔摩尔Ca(OH)2。v熟石灰最易与水中游离熟石灰最易与水中游离CO2反应，而水中存在下列平衡：反应，而水中存在下列平衡： 2HCO3-CO2+CO32- +H2O (a) CO32- +Ca2+CaCO3 (b)v当当Ca(OH)2首先与首先与CO2反应后，反应

13、后，(a)向右进行导致向右进行导致(b)向右进向右进行，使行，使CaCO3析出，为软化创造了条件。析出，为软化创造了条件。水的软化上水的软化上 (1) Hc占大部分的源水占大部分的源水 (2) 预处理预处理钠离子交换钠离子交换(1)(1)通过实验确定通过实验确定以石灰投量（以石灰投量（mgCaO/L）为横坐标，以水中残留硬度（为横坐标，以水中残留硬度（H）为纵坐标，根据实验数据绘曲线，得出最佳石灰投量。为纵坐标，根据实验数据绘曲线，得出最佳石灰投量。最准确最准确 水的软化上 水的软化上（1）背景）背景（2）实质实质（3）原理）原理 (4) 适用条件适用条件：适用于硬度大于碱度的水。：适用于硬度

14、大于碱度的水。三、三、 其他药剂软化法其他药剂软化法水的软化上2NaHCO3+CaSO4+Ca(OH)22CaCO3+Na2SO4+H2O（1） 适用条件：碱度大于硬度的水（2） 目的：去除硬度的同时去除碱度（3） 反应原理：（石膏也可用CaCl2代替）练习题：原水中练习题：原水中Ca2+浓度浓度1.8meq/L，Mg2+浓度浓度0.8meq/L，HCO3-浓度浓度2.3meq/L，Fe2+浓度浓度1.5meq/L，CO2浓度浓度0.24meq/L。用石灰法对原水进行软化，混凝剂投量用石灰法对原水进行软化，混凝剂投量为为0.3meq/L，试求石灰用量（以试求石灰用量（以g CaO /（T原水）

15、原水）计）。计）。 水的软化上水的软化上一、一、 交换剂和离子交换交换剂和离子交换工业最初使用的天然的交换剂工业最初使用的天然的交换剂 沸石沸石 粘土粘土 其缺点：交换容量小，而且用量多，管理不变。其缺点：交换容量小，而且用量多，管理不变。后来发现了人工合成交换剂（磺化煤树脂）后来发现了人工合成交换剂（磺化煤树脂）下面介绍树脂的制作过程，构造，分类及性能。下面介绍树脂的制作过程，构造，分类及性能。 二、二、 离子交换树脂离子交换树脂1 1、 生产过程生产过程其生产方法有两种：其生产方法有两种：1、先合成母体，在引入活性基团。、先合成母体，在引入活性基团。 2、先合成含有活性基团的单体，在聚合、

16、先合成含有活性基团的单体，在聚合一般常用第一种方法。一般常用第一种方法。水的软化上离子交换体合成路线示意图离子交换体合成路线示意图水的软化上3 3、 分类分类1）按电性分）按电性分 阳离子交换树脂，可解离部分阳离子阳离子交换树脂，可解离部分阳离子(H+或金属离子或金属离子) 阴离子交换树脂，可解离部分阴离子（阴离子交换树脂，可解离部分阴离子（OH或酸根）或酸根）2）按活性基团的解离常数大小）按活性基团的解离常数大小 : 强酸性阳离子交换树脂强酸性阳离子交换树脂K 弱酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂K 强碱性阴离子交换树脂强碱性阴离子交换树脂K 弱碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子交换树脂K

17、3）凝胶型、大孔型与等孔型凝胶型、大孔型与等孔型主要掌握：阳离子交换树脂或磺化煤：软化、脱碱；主要掌握：阳离子交换树脂或磺化煤：软化、脱碱； 阴、阳离子交换树脂配合：除盐。阴、阳离子交换树脂配合：除盐。2 2、 树脂的构造树脂的构造（R-SO3-H+) 惰性骨架惰性骨架活性基团活性基团 固定部分固定部分 可解离部分可解离部分H （R表示树脂母体，表示树脂母体，-SO3-为牢固结为牢固结合在其上面的固定离子，合在其上面的固定离子， H为活性基团的可交换离子）为活性基团的可交换离子）水的软化上阳离子交换树脂结构示意阳离子交换树脂结构示意水的软化上三三 离子交换树脂的性能离子交换树脂的性能1 外观外

18、观：颜色多种不一，外观是透明半透明。颜色有黄、白、褐色。：颜色多种不一，外观是透明半透明。颜色有黄、白、褐色。主要取决于原料种类和数量。主要取决于原料种类和数量。 形状：球形形状：球形优点：产品效率高，表面积大，水力条件好，优点：产品效率高，表面积大，水力条件好，损失小，耐磨。损失小，耐磨。2 粒径粒径：选择粒径：选择粒径d主要对生产工艺有影响。主要对生产工艺有影响。D小，当然表面大，交换速度快，交换容易利用较充分，但阻力大，小，当然表面大，交换速度快，交换容易利用较充分，但阻力大，浪费水头，易流失。工程上选浪费水头，易流失。工程上选d0.2mm 国产的一般都在国产的一般都在0.31.2mm。

19、3 溶胀性溶胀性：膨胀体积占全体积的百分率；分两个方面。：膨胀体积占全体积的百分率；分两个方面。（1 ）惰性骨架内的活性基团亲水，使水涌入骨架内（绝对溶涨）。）惰性骨架内的活性基团亲水，使水涌入骨架内（绝对溶涨）。所以实际中总是先将树脂溶胀，然后再装。一般来说，高强度的，强所以实际中总是先将树脂溶胀，然后再装。一般来说，高强度的，强性树脂。水合离子半径大的溶胀率大。性树脂。水合离子半径大的溶胀率大。（2） 转型时，树脂体积发生变化（相对溶涨）。转型时，树脂体积发生变化（相对溶涨）。RHRNa（为了运输方便）为了运输方便）各种离子水合离子半径不同；带电的水也不尽相同。各种离子水合离子半径不同；带

20、电的水也不尽相同。一般，强性树脂转型变化不大，弱性树脂转型变化较大。一般，强性树脂转型变化不大，弱性树脂转型变化较大。水的软化上4 交联度交联度 树脂结构骨架的铰链度取决于制造过程，工业上常用的凝树脂结构骨架的铰链度取决于制造过程，工业上常用的凝胶型树脂含有胶型树脂含有2 212%12%的二乙烯苯作为苯乙烯的交联剂。的二乙烯苯作为苯乙烯的交联剂。 交联度对树脂的许多性能具有决定性的影响。交联度的改变交联度对树脂的许多性能具有决定性的影响。交联度的改变将引起树脂的交换容量，含水率，溶胀度，机械强度等性能的将引起树脂的交换容量，含水率，溶胀度，机械强度等性能的改变。水处理用的离子交换树脂，交联度以

21、改变。水处理用的离子交换树脂，交联度以7 71010为宜。此时为宜。此时，树脂网架中的平均孔隙亦即孔道宽度为，树脂网架中的平均孔隙亦即孔道宽度为20204040i i。 5 湿真密度和湿视密度湿真密度和湿视密度 湿真密度：指树脂在水中充分溶胀后，其重量与真实体积（湿真密度：指树脂在水中充分溶胀后，其重量与真实体积（不包括树脂间的孔隙）之比。（不包括树脂间的孔隙）之比。（g/mlg/ml）(1.04(1.041.30)1.30)苯乙烯型强酸树脂湿真密度约苯乙烯型强酸树脂湿真密度约1.31.3g/mlg/ml，强碱树脂为强碱树脂为1.1 1.1 g/mlg/ml。意义：意义： 1 1）决定反洗强度

22、）决定反洗强度; 2; 2）混合床水力分级）混合床水力分级 水的软化上湿视密度湿视密度：树脂充分溶胀后，其重量与堆积体积之比。（：树脂充分溶胀后，其重量与堆积体积之比。（g/ml）一般一般0.60.85g/ml。6 总交换容量总交换容量交换容量是树脂最重要的性能，它定量地表示树脂交换能力的大小。交交换容量是树脂最重要的性能，它定量地表示树脂交换能力的大小。交换容量的单位换容量的单位mmol/g(干树脂干树脂)或或mmol/L(湿树脂湿树脂)。交换容量分为两部分，。交换容量分为两部分，即总交换容量与工作交换容量。即总交换容量与工作交换容量。总交换容量是指单位重量或体积树脂内的交换基团总量或可交换

23、离子的总交换容量是指单位重量或体积树脂内的交换基团总量或可交换离子的总数量。总数量。国产：强酸树脂国产：强酸树脂 45 meq/g 弱酸树脂弱酸树脂912meq/ml实质上，从构造上看，单位重量或体积的空间网状结构因各苯环末端所实质上，从构造上看，单位重量或体积的空间网状结构因各苯环末端所“具有具有”的活性基团总数。的活性基团总数。总交换容量是表示单位树脂所能吸附去除离子的最大量。总交换容量是表示单位树脂所能吸附去除离子的最大量。7 工作交换容量：工作交换容量：指在给定的条件下树脂实际交换容量指在给定的条件下树脂实际交换容量 。8 含水率含水率：树脂中含水的百分比（：树脂中含水的百分比（406

24、0%） 水的软化上9 有效工作有效工作PH范围范围此范围与树脂内活性基团的解离常数有关。此范围与树脂内活性基团的解离常数有关。由于树脂活性基团分为强酸、弱酸、强碱和弱碱，水的由于树脂活性基团分为强酸、弱酸、强碱和弱碱，水的PHPH值势必对它们值势必对它们的交换容量产生影响。强酸、强碱树脂的活性基团电离能力强，其交换容的交换容量产生影响。强酸、强碱树脂的活性基团电离能力强，其交换容量基本与量基本与PHPH值无关。值无关。弱酸树脂在水弱酸树脂在水PHPH值低时不电离或只部分电离，因而只能在碱性溶液中，值低时不电离或只部分电离，因而只能在碱性溶液中，才含有较高的交还能力。弱碱性树脂相反，在才含有较高

25、的交还能力。弱碱性树脂相反，在PHPH值高时不电离或只部分电值高时不电离或只部分电离。只是在酸性溶液中才含有较高的交换能力。因此我们得出各种类型树离。只是在酸性溶液中才含有较高的交换能力。因此我们得出各种类型树脂的使用有效脂的使用有效PHPH值范围值范围。树 脂 类树 脂 类型型强酸性阳离子强酸性阳离子树脂树脂弱酸性阳离子弱酸性阳离子树脂树脂强碱性阳离子树强碱性阳离子树脂脂弱碱性阳离子树弱碱性阳离子树脂脂有效有效PH值范围值范围1-145-141-120-7此外，树脂还应只有一定的耐磨性，耐热性及抗氧化能力。此外，树脂还应只有一定的耐磨性，耐热性及抗氧化能力。以后介绍的有关阳离子交换树脂基本性

26、能，对磺化煤也是适用的。（磺化煤价以后介绍的有关阳离子交换树脂基本性能，对磺化煤也是适用的。（磺化煤价格较便宜，但交换容量低，机械强度差。性能随着煤质不同而变化，现已逐渐格较便宜，但交换容量低，机械强度差。性能随着煤质不同而变化，现已逐渐由树脂所替代）。由树脂所替代）。水的软化上大孔型与凝胶型树脂的干湿状态比较大孔型与凝胶型树脂的干湿状态比较水的软化上丙烯酸型与苯乙烯型树脂比较丙烯酸型与苯乙烯型树脂比较水的软化上凝胶型、大孔型、等孔型三类树脂孔型比较凝胶型、大孔型、等孔型三类树脂孔型比较水的软化上凝胶型与大孔型树脂物理性能的比较凝胶型与大孔型树脂物理性能的比较水的软化上四、离子交换平衡四、离子

27、交换平衡离子交换如同化学反应一样，服从离子交换如同化学反应一样，服从当量定律当量定律，且是，且是可逆反应可逆反应，离子交换技术就是基于离子交换技术就是基于等当量交换等当量交换与与可逆反应可逆反应来进行交换与来进行交换与再生的；离子交换中的再生的；离子交换中的等当量性等当量性、可逆性可逆性、选择性选择性是我们进是我们进行水质软化的基本设计依据。行水质软化的基本设计依据。水的软化过程中，离子交换反应就是阳离子交换树脂上的可水的软化过程中，离子交换反应就是阳离子交换树脂上的可交换离子（交换离子（H+、Na+）与水中的钙、镁离子之间的交换反应。与水中的钙、镁离子之间的交换反应。2RNa+Ca2+=R2

28、Ca+2Na+ 当树脂饱和后，用高浓度的当树脂饱和后，用高浓度的NaCl处理：处理： R2Ca+2Na+=2RNa+Ca2+ 水的软化上四、离子交换平衡四、离子交换平衡1.量的关系量的关系:服从质量作用定律，属可逆反应，服从质量作用定律，属可逆反应，这就要求实际操作采用动态交换方式。这就要求实际操作采用动态交换方式。2.离子交换选择系数：离子交换选择系数： 总的离子交换通式：总的离子交换通式：2RA+B2+R2B+2A+ 反应向哪个方向进行取决于特定条件下树脂反应向哪个方向进行取决于特定条件下树脂对对A+、B2+的亲和力大小，而亲和力的大小又的亲和力大小，而亲和力的大小又通过离子交换选择系数来

29、比较。通过离子交换选择系数来比较。水的软化上四、离子交换平衡四、离子交换平衡 R2B 、RA树脂中树脂中B2+、A+的离子浓度的离子浓度 A+ 、B2+溶液中溶液中A+、B2+的离子浓度的离子浓度H对对RA+B+RB+A+222222222ABRABRBRAABRkBAABRARBBRAARBkBA（1）用离子浓度表示：）用离子浓度表示：水的软化上四、离子交换平衡四、离子交换平衡HK值称平衡常数，但并非严格的常数；值称平衡常数，但并非严格的常数；亲和力大小的比较：亲和力大小的比较：（水溶液中不大时）一般选择系数为树脂中水溶液中不大时）一般选择系数为树脂中B与与A浓度的比浓度的比率与溶液中率与溶

30、液中B与与A浓度的比率之比。选择系数大于浓度的比率之比。选择系数大于1，说明，说明该树脂对该树脂对B的亲和力大于对的亲和力大于对A的亲和力，亦即有利于进行离的亲和力，亦即有利于进行离子交换反应。子交换反应。H即：即： 22ABK1 BAK=1 B=AK1 BCa2+Mg2+K+NH4+Na+H+Li+ Ca2+置换置换Na+的理论依据。的理论依据。 高价大于低价，同价原子序数大亲和力大；高价大于低价，同价原子序数大亲和力大； 高浓度时上述次序不在适用。（再生时，提高高浓度时上述次序不在适用。（再生时，提高Na+浓度，从而使浓度，从而使Na+置换置换Ca2+） 。 水的软化上五、离子交换速度五、

31、离子交换速度 离子交换过程受离子浓度和树脂对各种离子亲和离子交换过程受离子浓度和树脂对各种离子亲和力的影响外，还受离子扩散过程的影响。力的影响外，还受离子扩散过程的影响。1，离子扩散过程五步骤，离子扩散过程五步骤v外部溶液中待交换的外部溶液中待交换的Ca2+向树脂颗粒向树脂颗粒表面迁移并通过树脂表面的边界水膜；表面迁移并通过树脂表面的边界水膜；v待交换的待交换的Ca2+在树脂孔道里移动，在树脂孔道里移动，直到到达某有效交换位置上；直到到达某有效交换位置上；vCa2+与树脂上可交换与树脂上可交换Na+进行交换进行交换反应；反应；v被交换下来的被交换下来的Na+从有效交换位置从有效交换位置上通过孔

32、道向外面移动；上通过孔道向外面移动；vNa+通过树脂表面的边界水膜进入外部的溶液中。通过树脂表面的边界水膜进入外部的溶液中。水的软化上五、离子交换速度五、离子交换速度离子交换指上述五步骤全过程；离子交换指上述五步骤全过程；1、2、4、5属属离子扩散，速度较慢且受外界条件离子扩散，速度较慢且受外界条件影响较大；影响较大；3属化学反应，瞬间完成；属化学反应，瞬间完成；15每一步都影响了离子交换的速度，其中每一步都影响了离子交换的速度，其中1、5步膜扩散和第步膜扩散和第2、4步的孔道扩散有可能成为控制步的孔道扩散有可能成为控制步骤。步骤。水的软化上五、离子交换速度五、离子交换速度2，外界条件对离子交

33、换速度的影响：外界条件对离子交换速度的影响：溶液浓度（溶液浓度（C）：）： 浓度梯度理论：浓度梯度理论：C是扩散的推动力，是扩散的推动力， C大，扩散快大，扩散快 C0.1mol/L时，时，VM大，孔道扩散成为控制因素，树脂再生时即为这种情大，孔道扩散成为控制因素，树脂再生时即为这种情况；况； C0.003mol/L时，时，VM小，膜扩散成为控制因素，交换时即为这种情况。小，膜扩散成为控制因素，交换时即为这种情况。流速（流速（V）：边界水膜厚度）：边界水膜厚度 反比于反比于V，而孔道扩散不受而孔道扩散不受V影响。影响。树脂粒径（树脂粒径（d）：）： 膜扩散过程：离子交换速度反比于膜扩散过程：离子交换速度反比于d； 孔道扩散过程：离子交换速度反比于孔道扩散过程：离子交换速度反比于d2。交联度（交联度（DVB）：）： DVB对孔道扩散对孔道扩散影响影响大，大，对对膜扩散膜扩散影响影响小。小。水的软化上六、离子交换过