水處理常見濾料——離子交換樹脂

水的預(yù)處理之后，怎樣進(jìn)行離子交換軟化水處理呢？使用離子交換技術(shù)，定然少不了離子交換樹脂。那么，什么是離子交換樹脂？離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架（或基因）名稱、基本名稱組成?？紫督Y(jié)構(gòu)分凝膠型和大孔型兩種，凡具有物理孔結(jié)構(gòu)的稱大孔型樹脂，在全名稱前加“大孔”。離子交換樹脂還可以根據(jù)其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂。

樹脂的主要性質(zhì)和類別

首先區(qū)分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩大類，它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進(jìn)行離子交換。陽離子樹脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類，陰離子樹脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類。

而樹脂粒度對水處理有較大影響：粒度大：交換速度慢，交換容量小。粒度小：樹脂的交換能力大，但運(yùn)行阻力較大。

粒度相差較大，小顆粒樹脂會塞堵大顆粒樹脂間的空隙，造成水流不勻而且還會影響樹脂的反洗。流速過小不能松動樹脂層，流速過大小顆粒樹脂會被沖走流失。一般樹脂的粒徑為0.3~1.2mm。

離子交換原理

離子交換步驟一般分為5步：

1.邊界水膜內(nèi)的擴(kuò)散：Na+向樹脂表面遷移，并通過樹脂表面的邊界水膜達(dá)到樹脂表面。

2.交聯(lián)網(wǎng)孔內(nèi)的擴(kuò)散：Na+在交聯(lián)網(wǎng)內(nèi)遷移到交換點(diǎn)。

3.離子交換：Na+離子與H+交換

4.交聯(lián)網(wǎng)孔內(nèi)的擴(kuò)散：被交換下來的H+在樹脂孔道內(nèi)的擴(kuò)散

5.邊界水膜內(nèi)的擴(kuò)散：被交換下來的H+通過樹脂表面的邊界水膜層進(jìn)入水溶液中。

其中，第1、5稱為液膜擴(kuò)散，2、4稱為孔道擴(kuò)散，3為交換反應(yīng)。

水中離子濃度對交換的影響

當(dāng)水中離子濃度大于0.1mol/l以上時，離子在水膜中的擴(kuò)散速度很快，整個交換速度受孔道擴(kuò)散控制，相當(dāng)于樹脂的再生情況。

當(dāng)水中離子濃度小于0.003mol/l時，則離子在水膜中的擴(kuò)散速度很慢，此時整個離子交換速度受液膜擴(kuò)散控制。這相當(dāng)于樹脂的運(yùn)行情況。

離子交換的工作過程

離子交換過程中，樹脂層內(nèi)會形成三個區(qū)域：即失效層、工作層和保護(hù)層。而在交換過程中，樹脂層發(fā)生的變化又分為三個階段：

①、工作層的形成階段；

②、工作層的移動階段，工作層厚100-200mm；

③、工作層的消失階段。