第八章离子交换

水的软化硬度是水质的一个重要指标硬度盐类包括Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Mn2＋、Fe3＋和Al3＋等易形成难溶盐类的金属阳离子硬度分为碳酸盐硬度和非太酸盐硬度硬度的危害长期饮用高硬度的水，会造成胆结石等疾病锅炉用水中含有硬度盐类，会在受热表面形成水垢，轻则降低锅炉效率，重则会引起爆炸硬度的单位硬度的单位为meq/L10mgCaO/L为1度（德国）mgCaCO3/L（美国，日本）1meq/L＝2.8德国度＝50mgCaCO3/L法定计量单位为物质的量浓度mol/L水的软化处理药剂软化法基于溶度积的原理，加入某些药剂，把水中钙镁离子转变成难溶解化合物使之沉淀析出离子交换法利用某些离子交换剂所具有的阳离子与水中钙镁离子进行交换反应电渗析利用离子交换膜的选择透过性，在外加直流电场作用下，通过离子的迁移达到软化的目的石灰软化熟石灰提供了OH－离子将水中的HCO3－离子转化成CO32－，使之与Ca2＋形成沉淀析出石灰软化不能降低水的非碳酸盐硬度，不过其可以去除水中部分铁和硅的化合物过量投加石灰反而会增加水的硬度一般用于原水中碳酸盐硬度较高且要求深度处理的情况，作为钠离子交换法的预处理石灰苏打软化同时投加石灰和苏打，石灰用于降低水的碳酸盐硬度，苏打用于降低水的非碳酸盐硬度。软化水的剩余硬度可以降低到0.15~0.2mol/L适应于硬度大于碱度的水离子交换法概述8.1.1离子交换剂8.1.2离子交换速度8.1.3树脂层的离子交换过程8.1.4水的离子交换软化8.1.5水的离子交换除盐8.1.6离子交换法在废水处理中的应用

概述在给水处理中，离子交换是软化、除盐的主要方法之一；废水处理中，常用于去除金属离子。离子交换的实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的可交换离子与溶液中其它同样离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆的化学吸附。反应式可表达为：RH+M+RM+H+（11-1）

概述平衡时，有：（11-2）K——平衡常数。K越大，越有利于交换反应。K值能定量地表示离子交换选择性的大小，故亦称为选择性系数。离子交换剂水处理中常用的离子交换剂为磺化煤和离子交换树指，废水处理中主要用树指。磺化煤：煤研磨后经浓硫酸处理而得的碳质离子交换剂。离子交换树脂：有凝胶型、大孔型和等孔型等。根据交换基团（活性基团）的不同，可分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性四种。前两种有酸性交换基团，为阳离子型交换树脂；后两种带碱性交换基团，为阴离子交换树脂。

离子交换剂一、离子交换树脂的结构二、树脂的类型三、离子交换树指的性能指标四、废水水质对离子交换的影响

离子交换树脂的结构离子交换树脂是人工合成的高分子化合物(小球状、多孔结构)，由树脂本体(母体、骨架)和交换基团两大部分组成。母体：由高分子化合物与交联剂经聚合反应而成。树脂中交联剂的重量在树脂重量中所占的百分数称为交联度。交换基团：树脂母体并不具有离子交换性能，只能在母体上引入交换基团才成为离子化合物，具有离子交换能力。离子交换树脂的结构常用的交换基团有：经磺化反应引入的-SO3H（阳离子）；经氯甲基化及胺化引入的≡NOH（强碱性阴离子）、≡NHOH（叔胺型）、=NH2OH（仲胺型）和—NH3OH（伯胺型）等。交换基团分为固定离子和活动离子离子交换树脂的结构固定离子：与母体牢固结合，固定在树脂的网状骨架上，不能自由移动。活动离子：依靠静电引力与固定离子结合，遇水可离解，并能在一定范围内自由移动，与水中其它同性离子进行交换反应，为可交换离子。例：—SO3H中，—SO3固定，H+移动；≡NHOH中，≡NH固定，OH-移动故：酸性树脂以RH表示；碱性树脂以ROH表示

树脂的类型按树脂类型和孔结构不同，分为凝胶型、大孔型、多孔型、巨孔型等。按活性基团不同：阳离子(酸性基团)：强酸型(-SO3H)；弱酸性(-COOH)阴离子(碱性基团)：强碱性(≡NOH)；弱碱性(≡NHOH，=NH2OH，—NH3OH)螯合树指（羟胺基团）氧化还原树指：两性树指等。

离子萍交换奸树脂宅的性惠能指第标1、密度2、含水建率3、酸、因碱性4、选择萍性5、交换爽容量6、交联苗度7、树脂毫的再竖生密度（1披）湿框真密顽度：歼树脂扫在水俊中经诉充分扁膨胀芒后的钞颗粒锤密度（1景1-龟3）一般疏在1础.0匀4~揪1.到3之里间密度（2创）湿冻视密迎度：鸦树脂耽在水乓中充躺分膨挠胀后买的堆滤积密腿度（1券1-首4）一般波在0助.6黄~0原.8尸5之邻间，层常用尘来计章算树害脂的节用量含水算率在水坝中充跳分膨矿胀后社的湿常树脂清所含转溶胀旧水的轧重量咳与湿同树脂挥重量部的百沙分比（1轿1-哥5）一般歌为5煎0%酸、小碱性离子绝交换肢树脂季具有貌一般斗酸、弃碱的辰反应撤性能鞋，在弟水中袋离解值出H+或OH-。根据喉离解食能力造的大即小，疑树脂困的酸晒、碱巷性有资强、网弱之杂分。pH影响职活性晨基团详的电仅离能看力，状强酸率强碱瘦性受从其影丝式响小居，弱蛙酸碱岩性则求受pH影响畏大。树脂评类型姜强训酸芹强碱合弱柏酸堪弱捧碱有效pH范围居1绿~1失4械1~味12临5咳~1巩4辟0遮~7选择园性离子浴交换擦树脂星对水握中某疮种离健子能再优先沃交换蛮的性茂能称可为离项子交镰换选疯择性喊。选惕择性品表示书了交喇换离絮子取摇代树莲脂上坦可交祸换离母子的蛮难易睛程度凑，与消树脂袭间结疫合力桶的大盛小，袋离子驳交换画的先域后顺球序和涛交换阴量。交换束离子弱与树篇脂的夫亲和镇力的某大小横称为逮交换类势。罪交换蛙势越刃大，你表明扇选择厚性越宴高。选择码性关于皱不同然离子盒交换给势的检大小图，有从多种雨理论怪解释爆，影秘响因赌素较黄多，难一般姻有如刘下规环律：①棕离子脱的交花换势凉，与恳自身悬化学锐性质返，树家脂化刚学性涨有关杯，并事受温显度和喜浓度讽影响冻较大芝。下殊面介吐绍的类规律克适用绣于常够温和跑低浓养度溶饭液中地。②毙离子剖所带彼电荷誉愈多袄，交勿换势修愈大绕。Th4+>烟Al3+>谣C刑a2+>扫Na+PO43->昂S接O42->Cl-选择源性③黑电荷医相同菌时，飞大致忍是原滤子序妈数愈鬼高或嘉水合担半径良愈小盗，交妹换势瞧愈大代，副窝族元勺素正抓好相蹲反。Fe3+>饮Al3+>每Ca2+>未Mg2+>变K+≈稍NH3+>至Na+>劈燕Li+NO3->Cl->普HC生O3->莲HS若iO3-选择惭性④H+和OH费-的交吉换选挣择性察与树柜脂的逮酸、没碱性孟关系滋很大地，如劳：强酸抵性阳僻树脂Fe3+>哨Al3+>妥Ca2+>内…极>晴Na+>推H+>胆Li+弱酸给性阳巾树脂H+>园Fe3+>治…强碱蔽性阴建树脂SO42->慕NO3->Cl->躺OH->誉F->吹HC侧O3->见HS榨iO3-弱碱津性阴臣树脂OH->岭SO42->迅…选择胳性⑤仗离子叛量高牙的有袜机离发子和掀金属锡络合顺离子艺交换旋势特盾别大写。⑥臂大孔则型树歇脂具为有很壤强的羡吸附妻性，袍可以呆吸附拴非离税型杂芝质。上述总规律它适用先于稀墨溶液恶，当睁离子缠浓度喂很高屈时则么可使香交换阻次序奸发生渗改变在，再医生时接即如勾此。交换群容量是树艳脂最板重要党的性固能指外标，喜定量主表示若树指赤交换狡能力只的大火小。表示忌方法贡：①扒重鹅量表俯示法愤：单遥位重大量干亦树脂腰的交称换能番力，献毫克婶当量献/克依(干眠树脂迁)②映体积沟表示跪法：踏单位牛重量从湿树犬脂的罢交换刘能力及，毫碧克当授量/产毫升狭(湿泼树脂爬)交换至容量两种述表示直方法酿之间久具有伯如下巷关系酸：（1敞1-雷6）式中姑：Ev—单位腐体积独湿树拿脂的孙交换听能力原（毫誉克当祖量/龄毫升木湿树哑脂）Ew—单位颜重量杰干树酷脂的际交换姓能力舱（毫优克当昏量/烂克干芳树脂泡）交换刚容量树脂血的交碗换容筛量有融几种供，常斧用两拿种：（1胀）全讲（总娇）交移换容久量：呈指单疫位重完量（查干）戒或单喘位体鞠积（惯湿）江树脂详的交肉换基谊团总佩数，偷用滴寒定法叛测定滑。（2昂）工坛作交费换容紧量：通指树托脂在临动态法工作沸状态产下的功交换覆容量蒙，即马树脂倘在给弹定工座作条柜件下丈的实随际交牢换能门力，秀一般膨为总累交换奔容量迟的6快0~楼70浊％。乱影响稠因素米包括赵再生铃程度蜻、废路水的州离子贞种类袄、浓吗度、艺树脂衫层高仙度、雄水流愈速度陷、交饭换终逢点指走标等演。交联暑度树脂传中交肢联剂廊重量凉占树森脂总尺重量士的百耻分数章，影定响树伙脂的偶许多拣性能头。交油联度矿高，吵孔隙究率低哀，密充度大酿，离芹子扩吊散速鼻率较挖低，顾对半帐径较融大的程离子州和水功合离符子的坏交换蛋量较茄小，慢溶胀鸡率小天，稳伏定，萝不易惑破碎锁。水处遵理中签使用隆的离化子交落换树煎指，汤交联证度一门般7怖~1押0％该。树脂左的再召生交换绘后的物树脂罗在强鞭酸或状强碱蛙中浸刚泡可遭恢复狼交换维能力偿，称装为树巷脂的柔再生介。水质肯对离闷子交闲换的滔影响1、悬聪浮物梁、油动脂：宰堵塞反树指先孔隙矿，包慎裹树极脂颗叶粒，喘影响切交换捆容量斗。预处厨理：捞沉淀仿、过累滤、产除油莲等。2、有且机物您：某桥些高哀分子酸有机满物与香固定唱离子畜结合往力很范强，吐使树深脂难掀以再法生，虾降低邻了交雁换容皮量。减少帽有机使污染誓，选辱用低偶交联吩度树艳脂，址预处秘理，径特殊而的再哀生操糠作(加氧泄化剂猛等)。水质恢对离酒子交贯换的迁影响3、高帜价金喇属离申子：Fe3+、Al3+、Cr3+，与固楚定离速子结蛮合力孝强，艳优先葬交换姥。难圣以再赢生、孙洗脱(中毒)，降泳低工暴作容轧量。高浓蹦度酸贼（10徒~1血5％HC亚l或20％H2SO4）长时膨间浸双泡。4、氧晨化剂荣：如Cl2、O2、H2Cr2O7等，吉会使述树脂条氧化苦分解征，强古碱性紫树脂俘容易陡被氧滩化，嘉使交凡换基勇团变暂成非傅碱性野物质贫，完顿全丧页失交便换能洁力；驰氧化胞作用喉影响系母体搏，使优树脂盾加速馅老化剩。选用基交联愁度大田的树版指，饱加入讲适当红的还例原剂裳等。离子俱交换劳速度一、交换别过程二、影响款交换搜速度舰的因粥素交换双过程1、窄水中Na+离子线扩散幼至树允脂表玻面水城膜（薪膜扩睁散）2、Na浓+经水祖膜至飘某一蛮交换志基团铃位置奸（内浮扩散好）3、Na途+与H+交换4、步交换杆下的H+经孔佛隙向替树脂哗表面处扩散附（内独扩散核）5、H+经水狮膜向品水中计扩散扰（膜咽扩散贝）其中电第三氧步速始度快筛，其香余步胳骤速碗度慢营，离某子交象换速裂度指得全过纹程的吹速度蛋。影响挨交换尊速度批的因吓素1、穷交联麦度2、软水中宫的离宜子浓撞度3、铁水的慕流速4、茄树脂嫁颗粒注大小5、把水温树脂风层的否离子逝交换霜过程在离吓子交惯换柱走中装窝填钠弦型树顺脂，现从上屿而下勾通以读含有府一定圣浓度般钙离哄子的啊硬水谷，逐变层取惹出样拨品并续测定为其吸润着的倍钙离鼠子含墓量以探及饱添和程闪度。设图中向，黑迁点表彻示钙堆型树仿脂，卸白点芳表示译钠型私树脂航，1段表光示树露脂已册全部薄被钙岛离子微饱和螺，2段表往示正篮在进吃行离耽子交闻换反隶应的挖部分袖，其沟饱和识程度者顺着戴流向这逐渐嚷减小想，3段表衔示树抖脂尚阀未进朽行交青换的晃区段密。如黄把整假个树数脂层豆各点辱饱和战程度研连成捆曲线旱，即享得图讽所表繁示的赖饱和逝程度础曲线燃。树脂茅层的彩离子容交换沃过程实验柳证明寻，树待脂层匙离子记交换花过程胃可分匀为两朗个阶毅段（博见图）。交换丽带是选指在波某一饮时刻肿正在哭进行闯交换株反应我的软泄化工旷作层盗。这盘个软既化工咽作层森并非搁在一蒸段时阔间内茎固定拐不动拆的，盛而是毅随着到时间恐的推美移而满缓慢就地推脂移。现交换由带厚骑度可火以理恋解为钞处于霸动态标的软相化工难作层唯的厚捆度。树脂缎层的皆离子烈交换患过程当交约换带是下端壶到达军树脂篇层底百部，昨硬度径也就哪开始异泄漏君。此芦时，雁整个弹树脂姻层可尽分为貌两个耀部分娘：树倘脂交醋换容际量得峰到充叙分利失用的广部分山称为垫饱和欠层，扒树脂酒交换仓容量拌只是坐部分拴利用朽的部缓分称拿为保简护层柜。可动见，苗交换焦带厚销度相溜当于吧此时墓的保寻护层据厚度些，在军水的丙离子融交换秤软化纳的情溪况下酬，交右换带汇厚度蔬主要耳与进巨水流苹速及衬进水窃总硬呜度有滨关。水的兵离子轨交换煤软化水的追离子袭交换打软化构是指测利用庭离子联交换激去除货水中惹的硬演度离除子（Ca羡、M郑g）吼，主要品利用伟阳离阁子交手换树参脂的纲交换墨特性添。一、阳离付子交槐换树纽奉脂的殃交换仅特性二、离子液交换水软化均系统三、离子支交换环软化验装置阳离舅子交决换树椒脂的点交换斩特性1、钠型勤树脂露的交洲换特麦性2、强酸沙性H型树特脂的轮交换抓特性3、弱酸谁性H型树雀脂的魔交换乡丰特性钠型吃树脂姨的交旦换特袋性2RN青a+波Ca殿(H帽CO3)2R2Ca越+未2武Na腹HC事O3(1宜1-根7)2R斩Na指+庭M城g(爷HC去O3)2R2Mg池+穗2驾Na袖HC稿O3(1储1-广8)2R址Na惠+设C却aS秧O4R2Ca郑+之N积a2SO4(1积1-多9)2R坐Na皱+碗M蒜gC居l2R2Mg脏+特2施Na期Cl纽奉(鹿11贼-1斯0)水的召硬度诊可分舌为碳突酸盐史硬度句和非估碳酸滤盐硬波度。礼从上撤述反值应方臂程式信可以很看出牢，利洒用钠改型树荐脂可自去除魄水中屠的硬喂度，爸但不吓能去吨除碱饺度。强酸部性H型树脱脂的星交换牙特性2RH搭+执C剪a(辛HC安O3)2R2Ca输+愤2牛CO2+爸2H2O胞(1叹1-态11妨)2R竖H馅+峡Ca厦SO4R2Ca截+健H2SO4(1歇1-矿12拉)2R碍H怖+拥Ca啄Cl2R2Ca滑+季2夕HC当l自(1礼1-堂13臣)RH絮+Na亮Cl啄R百Na+HC筑l(1法1-粗14唤)从上绝述反桌应方考程式捆可知暖，利暂用强范酸性H型树呀脂不什仅可朝去除势水中坟的硬播度，斥还可许去除胀碱度弱。弱酸行性H型树含脂的枣交换庄特性弱酸对性H型树吊脂常努用的测有丙抛烯酸事型，艘交换泡基团阻是-CO桌OH偿，交换串时只杂能去阳除碳狱酸盐讯硬度丝式，而崇不能泊去除阻非碳男酸盐域硬度御。离子手交换西软化找系统1、Na离子彻交换摔软化混系统2、离子献交换般脱碱应软化财系统Na离子督交换傻软化服系统Na离子乌交换迁软化贫系统器只去淡除硬耀度，缸不能劈燕去除仗碱度异。常狼用的欲有单菊级Na离子悔交换灭软化费系统戴和多刚级Na离子绣交换夺软化若系统凶（见唉图11甚-1曾-3，11也-1至-4）。离子孕交换质脱碱拥软化榴系统在锅束炉给煮水中匙，有抬时需亚同时编去除肤硬度育和碱举度。宴降低愤碱度薪最简奇单的样方法饥是加台酸。圣在Na离子勺交换牵的出址水中鱼加酸甜可以朗去除纺碱度野，但京加酸训的结回果使讨水中槐溶解锁性固佣型物阻增加晃。因工此，走为达偷到去染除硬箭度，药降低且碱度要又不押增加状水中宣溶解牛性固隙体的北目的堤，常联采用H-率Na离子稼交换项法来卷处理围。（1）H-素Na并联拔离子臭交换腰系统摔（见图）（2）H-趋Na串联迟离子撑交换混系统晌（见图）离子葵交换良软化钉装置离子芽交换因装置隙，按川照运婶行方响式的宵不同亿，可雄分为老固定客床和胞连续遍床两叠大类糟：单层拍床固定粱床葡双追层床混合源床离子仪交换截装置逮移动卸床连续莲床流动胜床离子筐交换隐软化脉装置单层舒固定企床离唤子交壶换装攀置是洞最常倍用、掘最基漆本的旬形式安。离办子交祸换树修脂（所或磺纽奉化煤刚）装畅填在究离子违交换脱器内忠。在埋操作执过程忆中，棵树脂吨不往僻外输茂送，继所以壳称为欣固定毁床。凡移动泄床、蝇流动坛床都问是与饼固定驶床相违对而宽言的技，并鞠在固叔定床巷基础床上发刺展起来来的星。1、固定雀床离采子交膀换设俊备2、连续润床离蜜子交咳换设利备固定务床离浪子交籍换设视备固定美床离锅子交国换装载置根遮据原震水与馋再生颜液的姜流动蚀方向肆，可铃分为约两种勇形式泛：原贱水与游再生疾液分浩别从贸上而普下以胜同一献方向冠流经帆离子鄙交换水器的留，成敬为顺涛流再盐生固艺定床保；原互水与哲再生隙液流部向相隙反的题，成安为逆霸流再花生固烈定床谱。后射一种避目前美得到伞广泛辆应用洽。图给出汁了固不定床躲逆流秀再生唯离子文交换身器的赛构造泡。固定课床离院子交肝换设毙备（1汽）逆陡流再际生固维定床脖离子排交换浆装置典的构月造圆形兔压力唤钢罐餐，一行般承竖压4锦~6Kg叨/c说m2树脂木层：蹈1.愿5~护2.子0m，上部绪有足唯够空算间保擦证反需冲洗倦时树老脂层鉴膨胀秃用；上部侦：进齐水系脸统(示反洗躬水出趣口)穴，距须树脂青层4允0~端80尾％层店高下部菠：排首水系坡统(蓬出水久、清陪洗、责反洗违进口偏)拘多孔控板、双滤布方层固定庸床离确子交扎换设织备固定采床操目作过岛程：息四个姐步骤柱（交截换、喝反洗顺、再金生、歉清洗绸），境交换圣过程畅就是残软化诞过程论，而维反洗模、再桥生、旨清洗晕属于椅再生推工序掌。逆流伍再生熟有两己种操赚作方猜式：网一是橡采用锤再生终液向铺上流霉、水俩向下嘴流的比方式书，应炕用比糊较成旧功的际有气随顶压渡法、勾水顶娃压法薪等；辩一是帆采用禽再生前液向通下流杨，水测流向肯上的熄方式洲，应顿用较润为成迫功的背有浮总动床世法。固定趟床离粘子交臭换设凯备（2齿）固灵定床父软化验设备竭的设箭计计期算物料脑衡算出：（1属1-恩15才）式中菜：F—离子槐交换链器截抛面积河，m2；柴h暖—树脂染层高效，m；漏q—树脂明工作猪交换棵容量遇，mm结ol/L徒；警Q—软化沸水水言量，m3/h撒；T埋—软化迁工作重时间尝，即质从软疏化开还始到增出现顷硬度挽泄漏础的时摩间，h；粉C0—原水墓硬度赤，mm弃ol/L兔C—出水璃硬度趁，mm示ol/L固定线床离刚子交颈换设害备图表示痰阳离悔子交避换器全软化避水剩敏余硬岸度与捆出水忘量的乒关系拦曲线树。出那水量料到达b点时哲，硬旨度开纠始泄挺漏，b点称嚷为硬兼度泄旨漏点叙。如袭交换沿反应它继续常进行付，则绿软化浇水剩戒余硬场度很鼻快上袍升，内直至已接近朽原水篮硬度浪。此堪时，笛交换歌器的穷交换块能力狸几乎配全部煎耗尽拜。图逝中面害积ab性ed竭ca表示幕在给役定条老件下冲交换佳器总舌的交警换能春力，冬面积ab鼻dc摘a为交熄换器腿的工隶作交面换能隆力。让后者票除以读树脂走体积董即等宗于树均脂工称作交拢换容渠量。连续健床离箩子交苹换设责备固定谢床的庄基本夕缺陷徐：①榴树隙脂不草能边舍失效型，边潮再生豪，造生成交腥换器界内树祝指积丢压，条利用过率低翅，交肢换器跟容积请利用诞不充往分；邮②印树脂尽层中滤树脂抛交换压能力皱使用胀不匀芬，上到层饱渡和程炸度高走，下究层低晨。连续楼式的家特点润:揭树脂获不固境定在锡交换陕器内苹，而援是处塌于连喊续循晴环运底动中茄，利交换阿与再裳生长复则在配不同赌塔内搬进行渐。树绢脂的映用量柴比固服定床哭减少国1/懂3~黑1/浙2，笛设备趴单位瓣容积锣的产擦水量困还可呼提高甘。连续蹈式离摩子交巾换至蔬分移货动床突和流皂动床已两种筛。水的圈离子庙交换辽除盐一、阴离俗子交敢换树堂脂的害工作害特性二、离子谦交换研除盐潮系统阴离平子交叼换树拼脂的悠交换堪特性1、强碱横性阴胞树脂惹的工拢作特咐性2、弱碱安性阴脊树脂怒的工羽作特饶性强碱相性阴故树脂次的工提作特辨性强碱指性阴臂树脂嘴（RO略H）可以揉和经H离子腐交换顿的出坟水中渗各种蜜阴离弦子进哈行交脉换，旋发生蛾如下剧反应摆：RO企H墓+跑H2SO4RH站SO4+殿H2O更(1坏1-忆16库)2钢RO筹H厕+垄H2SO4RS宵O4+挂2H2O业(1姨1-白17多)RO宏H妄+HC栏l事RC即l+相H2O股(1川1-脱18慌)RO罩H位+妥H2CO3RH段CO3+慰H2O(1连1-走19巧)弱碱争性阴聚树脂旦的工赚作特找性弱碱滥性阴免树脂哗只能英与水任中的脊强酸定阴离狠子起脾反应辫，而享不能季吸附鹅水中劣的弱樱酸阴斧离子容。不价仅如沉此，摄即使辱是强寇酸阴效离子迎，也搬只有仪以酸不的形援式存搬在时骆，才抚能被厕弱碱籍性阴煤树脂胜所交届换，菠发生桐如下歌反应沈：R-咐NH3OH亚+HC送lR-叔NH3Cl变+抱H2O渗(腰11歌-2姿0)2冠R-赌NH3OH析+节H2SO4(R系-N邻H3)2SO4+咱2H2O颤(1效1-阅21顽)根据筛交换轿离子昏的选筐择性朱，对液弱碱地性而嘴言，OH相-的交淋换势项最大第，故岩用弱象碱性声树脂产交换今阴离秃子，宿应严支格控锄制水歪的pH值，愚应小碌于9拢。离子鉴交换窗除盐纸系统离子直交换篮除盐邻系统能是由H型阳肃离子固和OH型阴攻离子课交换团装置数串联鄙而成歌；也误可将登两种肿树脂弃混装资于同启一交熊换装汤置中竖；或辆分层确填放假在同仆一交字换装芬置中鼠，均古能达超到除羊盐的奥目的绑。1、复床发除盐棚系统2、混合跃床除县盐复床芝除盐托系统复床腥是指揪阳、厅印离恨子交皂换器饿串联盗使用刮，常雪用的律复床晨除盐留系统疏有下此述两爹种。（1糠）强柱酸-甚脱气降-强借碱系衬统（帖如图1霞1-岗1-棒9所示侍）（2伪）强鸭酸-肿脱气顽-弱芳碱-淋强碱妄系统诸（见图1授1-献1-注10）混合据床除炕盐阴、闯阳离思子交族换树邀脂装防填在晚同一拔个交状换器崇内，戏再生联时使今之分型层再获生，轰使用厅时先雀将其撕均匀乳混合奶，这贷种阴拆、阳冶离子帅交换旨树脂清混合归一起海的离斤子交庆换装秤置成景为混退合床扑。由积于混牺合床拾内阴进、阳肚树脂妈紧密未交替乎接触默，好欢像有千许多军阳床守和阴献床串姐联在渴一起龙，构土成无拳数微驾型复搁床，蓬反复收进行宵多次赔脱盐标，因脂而出案水纯求度很济高。混合基床除率盐混合红床的拢缺点旋是再绣生时乖阴、胡阳树贱脂难耐以彻魂底分减层，然另外氧对有涝机物陡污染活很敏伪感。瓜因此滥，为丙了防谨止有梢机物成污染脊对阴伍树脂雕的影犬响，铁在水怨进入趟混合南床之掀前应唱进行意必要曾的预滋处理颠。除了摩上述殃介绍孙的两昏种离健子交趟换除辉盐系解统外插，还良有氢视精处翠理器馋、双流层床古离子忌交换垮装置踪蝶等。离子都交换蓄法在弱废水兄处理挂中的绑应用主要辩去除组对象洒：铜锋、镍警、镉满、铬藏、锌扮、汞慨、金辽、银届、铂疗、磷挺酸、缸硝酸塞、氨依、有奏机物璃、放刻射性愉物质送等。下面教以离削子交旗换法午处理谷含铬尽废水废为例变说明颂其在铸废水欠处理访中的翻应用观。离子错交换答法在摸废水与处理盐中的揉应用双阴故柱全侨酸性斗全饱批和流毛程处造理含膨铬废焦水1、音目的业：实上现铬湾的回凤收及裳漂洗下水的笋循环特回用2、竹处理逃流程畅（见图1舅1-仙1-泰11）含铬蹦电镀捷废水溉：主登要含民有Cr喘O42-和Cr2O72-，少量Cr3+以及犬其它秘离子离子替交换芦法在岂废水章处理夜中的宁应用废水絮先经洒阳柱疫，除歉去阳卷离子唱(Fe3+、C白r3+、C享a2+、M南g2+等)毙，并财使废秘水的pH下降丝式至5男以下铅，此甜时铬煎大部驱分以Cr2O72-的形遭式存决在。妄然后弯废水尚进入碌阴柱求Ⅰ，吓根据斑交换核选择买性Cr2O72->C沈rO42->S等O42->Cl-，随着孝交换番的进倚行，打阴柱宴Ⅰ中屿顺序岩出现Cl-、S伐O42-、C牢rO42-的泄峡漏，嫂为了乔保证鹊阴柱塞Ⅰ全从部为Cr2O72-饱和钟，在哀阴柱纤Ⅰ后煤面接饺另一谜阴柱全Ⅱ。望当柱铲Ⅰ全骆部为凡铬饱逗和时裁柱Ⅰ扯开始迈再生样，可议获得塞纯度营较高侄的铬鲜酸。舟此流篮程称贞为双购阴柱岁全酸里性全绞饱和适流程胜，出庭水纯腥度较逗高。离子智交换羞法在术废水玩处理散中的束应用阳柱愚采用HC智l或H2SO4再生福。阴柱险采用Na塘OH再生鹊(只维再生Cr6+饱和穴的柱知，根佩据出纱水水番质的啊要求蚁)为了瓣回收H2Cr2O7，可将地再生堵阴树优脂获末得的移再生拢洗脱弹液，治经H型阳它柱：4RH柳+竹2雷Na2Cr普O4→视4R傲Na愉+坝H2Cr2O7+统H2O命（商11纵-2剑2）离子际交换抹法在惊废水裳处理弦中的搬应用3、奏树脂蛮的选茎择含铬垒废水pH留<6搁，含强宴氧化陵剂H2Cr缸O4和H2Cr2O7，应选爱择具面有较户高抗财氧化证能力器和高温机械酷强度显的阳惕、阴伏树脂食。阳柱君——趋强酸御型H树脂忧。阴柱痰——冻弱碱摔型树番脂，挖抗氧苍化能奖力较僵强(惰强碱咽型容述量大锣，但深易被粮氧化撕分解值)。离子冈交换病法在宰废水砌处理逆中的腾应用4、迹预处泉理和欺防腐柱—距—钢动制，舱不能着用橡卵胶衬霞里。管道简、阀傻门—拴—硬石聚氯偏乙烯甩。泵—虽—耐怜酸泵惭。二、闯离子被交换眉法在腥废水额处理郊中的凭某些于应用（见表1戒1-汁1）吸附8.周2.鸣1吸附诸及其畅类型8.拴2.百2吸附镰等温肚线8.凝2.厉3吸附添速度8.狂2.岭4影响偏吸附纪的因吃素8.构2.鉴5常用博吸附住剂8.分2.山6吸附糊操作巴方式维与设馋计8.犹2.柄7吸附再剂的薪再生8.稍2.聚8吸附予在水哪处理忽中的哑应用吸附畜及其猛类型一、吸附呆的定愚义二、吸附掩的原拥因三、吸附前的种捡类四、吸附载的特蠢征吸附寒的定晌义在相锅界面醋上，氏物质水的浓捎度自威动发规生积娘累和虾浓集袄的现写象称附为吸却附，奖它可火以发拌生在词不同盯的相予界面陵上。争废水泛处理蓝中，塘主要慎利用馆固体纸物质凡对液奶相中腿污染凯物质迟的吸小附作清用。吸附幅法(治工艺秘)：吉利用邪多孔颜性的梯固体鞠物质岩，使座废水住中一南种或崭多种起污染搂物吸陆附于申固体优表面完而得歉到去惹除。吸附较剂─逼─具鹿有吸同附能魄力的煮多孔躬性固辫体物吩质。吸附瞒质─汇─(拣废水湾中)览被吸峡附的垮物质规。吸附滑的原扇因由表第面张镇力与案表面酷能的繁变化腥引起胳，具贫体可舞参见屡《物庭理化摔学》友中表饺面化摔学部幕分。吸附黎的种条类根据经吸附判力不袜同可棍分为娃：物理享吸附瓦：分美子间终力(厉范德愚华引隐力)吸附熊化学系吸附岭：化弟学键上力交换气吸附蒜：静喘电引狮力吸附跃的实配质：宿表面零现象竟，减洲小界溉面能淡的一胆种方再式物质演吸附壁于固岗体表苦面之械后，筹减小抵表面片张力轨，使局界面拥上的德分子绳受力丽趋于灭均衡螺，故孝是自拜动发霜生的沉。吸附吨的特睡征1、家物理砍吸附①住吸附胁时表雀面能鬼降低衰、放灭热；②哀可在恼低温笛下进叶行暂∵不迹需要搞活化业能③那选择攻性不男强，纲吸引疾力随劝分子莲量增席大而铸增大渔，可嫂以吸霞附多居种吸裤附质贺；④境易于烈解吸妥(吸血附的锦逆过正程)讯∵分遥子的咏热运羞动；⑤足可形钉成单衰层或计多层抽吸附恢。吸附女的特骨征2、怕化学仓吸附①烛吸附终热大蔑，需堪在高杆温下望进行符；②释具有殊选择锡性；③矮化学涉键力锹大时匪，吸奴附不瓣可逆哗；④土只能产形成哭单分售子吸秋附层跪。吸附臂的特写征3、穗交换冶吸附吸附惧质的竟离子杂由于飘静电偿引力显聚集壮到吸胀附剂追表面插带电己点，捕同时骑吸附仇剂也详放出望等当气量离趁子。乞离子吸带电晒荷多昆，吸竹附强淘；电塌荷相析同，混水化赌半径秧小，掩吸附哲力强祸。三种乎吸附等作用崖往往雷相伴旅发生苹，水颈处理刚中的猾吸附晌大部脏分是波综合毯作用低的结坑果。吸附揭等温光线由于缓吸附柴是一约种表苹面化名学过漂程，梅因此温研究拨吸附天可从撑两方牺面进墓行：踢化学绘平衡军和化颜学反谢应速掌度。吸附甩等温劳线实夫际上计表达唇了吸锡附达优到动倒态平涌衡时徐的平增衡浓炎度表已达式企。一、吸附谋平衡二、吸附救剂的袍吸附骨量三、吸附重等温网线吸附忙平衡吸附巾速度今=解琴吸速完度如果知吸附铁是可菊逆的爸，存到在吸游附和谈解吸巾两个嫩过程杜。当状吸附防质在司吸附始剂表舱面达段到动痰态平捆衡时按，吸绸附质震在溶制液中年的浓骡度和樱吸附含剂表鸟面的债浓度快都不拖再改尽变，姥此时苏溶液乓中的供吸附劲质浓开度称写为平悟衡浓违度。吸附挨剂的削吸附仇量吸附宋剂吸朴附能荒力的群大小污用吸鲁附量虏表示洞：单受位重执量的旗吸附研剂吸肿附的戚吸附较质的掠重量背。吸附指量q（任g/习g）按下判式计晃算：（1潮1-家23包）式中番：V—救—水的准体积塞，L；流C0——原水烟中吸箭附质辣浓度购，g/躬L；属C—然—平衡陕水中购的残盈余吸削附质挎浓度夸，g/讨L；远M精——活性集炭投西加量抖，g吸附浸等温例线温度体一定混的条纷件下着，V、C0一定林时，抵改变辅投炭标量，怠吸附俯的平闲衡浓踢度和乡丰吸附络量均牢发生袭相应傲改变捐。其逝规律诊如图所示哑。在捞双对臂数坐欢标上宪可得导一近绣似直晒线（穴如图）。表示弄吸附惰等温良线的独方程糖为等逆温吸尝附式京，常原用两千种1、Fr幕eu侮nd医li狮ch等温火吸附稿公式2、La扬ng唇mu虏ir等温炸吸附屑公式Fr办eu邻nd跪li佛ch等温碗吸附晶公式根据宰图1律1-郊2-网2可森知：（1至1-迅24允）（1论1-说25以）式中轻：K，驾n—涨—常数Fr眨eu毯nd吼li己ch等温蓄吸附竭公式背是一寺个经炊验公茶式La横ng祸mu堤ir等温跳吸附羡公式根据同分子恭运动黑学说后，通窗过一聋些假占设而厦推导颤的单野分子荒层吸梅附公娱式如搭下：(1库1-锣26扬)式中斯：a，b—常数线性输化：(1压1-植27往)如图所示吸附触速度吸附鉴速度船：单吸位时断间内连单位纠重量采的吸煎附剂膛所吸帝附的隐物质蒙的量饿。水趋中多就孔吸池附剂老对吸包附质你的吸醋附过劝程分涨三个醋阶段脱：①颗该粒外忧部扩筋散(含膜扩柴散)旗阶段宗──稍吸附绝质通庸过液东膜②内扛部扩扣散阶蒸段─厕─吸塘附质威向细杀孔深名处扩叨散③吸良附反凳应阶甜段─啊─吸追附质蹈被吸慨附于暴细孔环表面柜上第三快阶段以一般疮进行酷很快傅，故暖吸附克受前供两阶针段扩恳散速株度控叛制。吸附奸速度外部辽扩散陵：与闸膜两奖边浓站度和鹅膜表龟面积蹈(即方吸附第剂外毅表面负积)纠成正魔比，泰与溶梅液搅源动程依度有活关。燃增加汇溶液抬与吸屑附剂甚的相剥对速肾度，体可使赖液膜区变薄锤，提帖高外怎扩速概度。内部功扩散讨：比蛮较复抢杂，层与微掀孔大胃小、隙构造某、吸悄附质君颗粒统大小扔、吸介附剂板颗粒存大小麦有关波。吸状附剂爹颗粒绞小，旧对提文高吸拜附速宿度有未利。影响爪吸附糟的因闷素一、吸附妻剂的偏性质二、吸附愁质的枕性质三、pH值四、温度五、接触魂时间六、生物逮协同研作用吸附漠剂的健性质1、雾孔的垦大小活性命炭是供以含丧炭物誓质经翻高温斑炭化哲和活基化而挖成，扛活化怀时造烦成内烈部孔透隙十貌分发璃达。歇一般批孔径绩<4借0埃劲为微骑孔，坛40闪~1钟00点埃为秋过渡舒孔，蔑>1岛00萌埃为衔大孔印。活口性炭残的吸创附量筒主要缩慧由微移孔支屑配，购因微家孔的弦表面线积占大总表慕面积到的9债5%命以上比。吸附携剂的泄性质2、沸比表忍面积活性辅炭的惭比表妖面积径一般槽50盏0~爱17项00m2/g鞠。炭的蚂粒径康越小扫，或且微孔淡越发音达，域则比枪表面弹积越钢大，求吸附拢量就裂越大不。3、刺炭的请表面店化学最性质活化欺时能醒使炭鸣的表冬面产考生微猫弱极椒性，家有利养于产梦生离温子交店换吸琴附或辣络合多反应筋，提欢高处讲理效拿果。城要求切吸附洒容量傅大，恳速度涨快，敞机械任强度梨好。吸附社质的淡性质能使碍液体固表面敲张力垮降低僵越多浑的吸悄附质湖，越得易被金吸附远；吸触附质罗浓度觉的影祸响可品由吸震附等匹温线说看出报。吸巧附质院的溶冰解度棉、表男面自述由能蚊、分日子大拼小和茄不饱简和程随度、豪极性茄等均红对吸开附有拐影响晃。pH像值溶液纠的pH值影晚响溶夫质在俱水中射的存凑在状住态(稳分子舍、离馋子、阵络合督物)某和溶新解度辫，也骡影响滥炭的虚表面答电荷油特性晶，活熄性炭语在酸为性溶睁液中鸣吸附钞性能颜好，pH足>9时不腿易吸始附。温度吸附少是放张热反询应，符因此术温度境升高目，吸亩附量峰减少朋。接触盟时间受吸讨附速掘度影旷响，腾应结网合技败术和势经济躺两方袍面考秤虑。开吸附介时应秩保证株一定旧的接容触时竞间，框以使陷吸附适接近平平衡裂。接从触时盗间为据：（1详1-暗28沉）式中锤：W—败—炭层各容积借，m3；Q前——流量角，m3/h投；俱h厉——炭层牙高度努，m；鸣v伪——空塔心过滤艺速度面，m/传h生物户协同鸣作用活性上炭使历用一绍定时反间后歌，其每表面役会繁视殖微支生物迈，参泉与对蚁有机蝴物的监去除帖。目事前，蝇有人道利用赛生物泽活性砍炭处离理低论浓度变有机习废水忽，取捆得了衰较好立的效滥果。有利间──蜓参与滑有机垒物的预分解落、去咐除。不利末──淘增加恶水头亏损失厨，产福生厌辟氧状呜态。常用唉吸附稠剂广义闲上，朗一切牙固体鸭表面滥都具出有吸栋附作效用。岗实际出上，辈只有的多孔筝物质俩和尺霸度很明小的疏物质厉因为委有巨题大的幅表面盐积，村才有牢明显滑的吸剂附能眯力。废水鬼中处州理中着常用捆的吸助附剂扰：活模性炭仰，磺补化煤每、活凳化煤要、沸耀石、均活性柳粘土缩慧、硅杂藻土碧、焦线炭、辛木炭概、木堡屑等姐，以做活性梢炭应龟用最捐广。常用芽吸附牧剂活性箭炭：申用含通炭为宾主的异原料第(木爪材、匀煤)晃，经合高温道炭化桥和活走化而犹制成姐的疏脂水性雹吸附有剂，译外耐观黑顶色、田有粉芒状和让粒状胡、棒饶状等稳。活性做炭晶朗格间伸有许腹多不乳同形伴状和零大小升的细鲁孔，御吸附本作用档主要父发生相的细舞孔表术面，副比表料面积浇50陶0～慢17耍00m2/g疗。吸附圆量与把比表睛面积严、细碌孔构神造和屈分布常、表捡面化帝学性拨质有殊关。吸附澡操作匙方式疮与设携计一、操作堆方式二、设计操作树方式废水勺进行路吸附列前，慎应先忧经预躬处理偏去除索悬浮窑物、铅油类港等杂菊质，顶避免拨堵塞蛋吸附橡剂的菊孔隙聚。吸附浪操作厕分为棍静态匹与动甘态操姓作方旧式。惯静态肤为间霜歇式嚷，很术少用床(小犁流量脑，间厚歇排舟放)礼；动殊态操别作为碰连续枝式，层有固夜定床羽、移昂动床腹和流私动床秋三种疮。操作蓄方式1、渴固定坚床水连议续进梨入和示流出酷，经狂床层慎吸附崖杂质销可得介到清猪洁的驶出水史。为头充分箱发挥朝炭床貌的最边大吸谊附作猜用，套常采害用多屯塔串田联运午行。2、不移动跑床水由浊下部抽进入滔上部装排出卡，底碑层饱坚和的埋炭定皱期由窑下部欢排出售，经贺再生凶的炭国由塔稼顶补孙充，羞可节沿省占争地面暮积。3、锹流动警床（济流化规床）利用闻进水代动力曾使炭贺粒之填间发澡生相构对运携动，衡呈流聪化态捐悬浮密，利清于炭参水的漂充分嚷接触击。设计1、因设计派步骤（1这）根计据静勿态吸晶附试箭验得黑出不响同炭衣的吸捞附的仆等温陷线，付从而诉选择剧炭型威，并砌按式瓣11下-2摸3计药算用邀炭量贸；（2虾）由责动态越吸附料柱试锐验确凡定设沙计参悄数—笑—炭耻柱形丑式、乎串联究级数宣、炭否的使丧用周犁期、耽通水辅倍数晚(m3水/Kg炭)定、最茫佳空董塔速削度；种接触援时间笑、炭律柱容话量、检用炭替量、顶再生顿设备治容量饼；每择米炭豪层水游头损欲失、责反冲赛洗频昨率、化强度圾等。设计2、动塞态吸彩附柱夹的工促作过毙程与眯计算动态旗吸附寻过程捎可用捷穿透逢曲线终（图）来决表示董。以灿出水列吸附划质浓师度为友纵坐需标，鹊出水汽量(或出锡流时秋间)为横畏坐标饥作图辛，可描得到距穿透卖曲线望。设计当废倦水进肠入炭娇柱后歇，首按先由掌炭层醉上部幕发生雷吸附战作用灿。随打着废加水的引进入棵，吸搬附区录逐渐戒下移破，当章出水晃中吸运附质份浓度腐达到蜻出水角要求必时，拥吸附偿达到此终点暂，此李时应摊对炭馅柱进透行再酸生。坏图中童炭层芬上部特为饱棵和区疼，发红生吸六附的拜为吸具附带味，下颗部为绍未吸天附区殃。当祝出水堆浓度旋达到文允许怖的浓永度Ca时对为应的计点为梨穿透鼻点a；出水茎浓度配达到最进水毯浓度宝的9便0~暑95隶%时泳表明计吸附建能力嫩耗竭辣，对办应的删点为盯吸附将终点b。从a到b这段遮时间Δt内，监吸附均带所绵移动蚁的距乐离为顾吸附凉带的茅长度δ。设计吸附筑容量险的通哗水倍道数：意单位凡重量岛的炭埋可处没理的伯水量缘瑞。若鞭采用尽单柱淋吸附堡，则蜂处理阻水量染为Va，通水疾倍数纺为Va/M朴；若采犬用多荐柱串饰联，若则每鸟柱可外处理弹水量羞增加密到Vb，通水嫩倍数旨为增闹加为Vb/M己。到达践吸附梳终点贼时，洽去除范的溶悉质总堂量相搭当于瓣穿透思曲线呆与过C0点的盐水平挥线之普间的在面积析，可笼用图勺解积雾分求柔出：（1趟1-规29胀）设计若为俭多柱锣串联与，则明串联耀级数弯为：（1付1-颜30拣）（1权1-许31湿）吸附茄剂的猫再生在吸训附剂婚本身奏结构缺不发决生或贷极少舌发生惕变化直的情掘况下问，将桌吸附脂质从傲吸附饥剂表庄面去哭除，找以便汉恢复俩吸附拳剂的畜吸附沸能力夜的过窄程称妈为吸症附剂鉴的再眉生。再生暮方法搂有加剖热再售生法拨、蒸寨汽法乡丰、溶罩剂法籍、臭畜氧氧乖化法好和生学物法需等。吸附晚在水兰处理集中的燃应用给水妖处理蠢：过浙滤之掌后，说去除费微量悉有害愧物质智的臭裹味，绑脱氯废水予处理维：深辩度处型理，流微量炭污染则物。任去除眉难以丛生物劣降解巨或化晓学氧信化的士少量知有害斑物质阶，去荣色、稳杀虫辫剂，雄洗涤驻剂及泊金属象离子买。与其胳它水爬处理构技术星联合定使用抓：①舱臭土氧—筑活性团炭—携饮用还水去餐除有造机物秧，印羡染废绿水脱弦色②闯投小炭活探性污员泥法命(PA岁CT迷)按③生物搁活性踩炭法膜分踩离法概述8.槽3.瞎1扩散村渗析爆法8.戴3.祥2电渗尘析8.士3.仓3反渗辩透8.悔3.绢4超滤概述凡是垃使溶度液中羽一种泽或几航种成役分不旧能透洽过，芦而其榴它成扁分能栏透过德的膜穴都叫粉着半眯透膜万。膜高分离愉法就衫是用饭一种软特殊区的半股透膜裙将溶腥液隔发开，喊使溶可液中蚊的某库种溶舒质或遮溶剂串（水浩）渗写透出袭来，贷从而禁达到嫂分离咏溶质缎的目立的。桃半透贴膜最籍大的拳特点理是选羊择透演过性道。概述根据蜡采用寺的膜莫的种羞类不灾同和默分离升的推裁动力顺不同划，膜侄分离抹法可弄区别颠如下异：分离过程推动力膜用途扩散渗析浓度差渗析膜分离溶质，回收酸、碱等电渗析电位差离子交换膜分离离子，用于回收酸、碱，苦咸水淡化反渗透压力差反渗透膜分离小分子溶质，用于海水淡化、去除无机离子或有机物超滤压力差超过滤膜截留分子量大于500的大分子，去除粘土、植物质、油漆、微生物等概述膜分扇离技造术的番共同昆优点吃是：版常温小下操纹作，垒不消霞耗热传能，劝无相长变化怨，无朴相变惕能耗告，径设备虚简单元，易幅操作踩，无拆化学爆药剂叉消耗奸，分勤离与轻浓缩尝同时领进行境，有麦利回理收；您缺点导是处耻理能狸力小败，需冤消耗供相当鸽的能创量。膜析售法的摊作用污途径若：1、闭依靠殖薄膜胶中孔铸道的罚大小选分离刑不同臣尺度突的分榜子或荒粒子帮；2、买依靠妨薄膜俭的离各子结扭构分医离性知质不扔同的她离子丑；3、引依靠蛙薄膜程有选范择的锹透过薯性分姜离某绪些物劣质。扩散乌渗析柿法