离子交换系统是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺,阴、阳离子交换树脂按不同比例进行搭配可组成离子交换阳床系统,离子交换阴床系统及离子交换混床系统,而混床系统又通常是用在反渗透等水处理工艺之后用来制取超纯水,高纯水的终端工艺,他是目前用来制备超纯水、高纯水不可替代的手段之一。其出水电导率可低于1uS/cm以下,出水电阻率达到1MΩ.cm以上,根据不同的水质及使用要求,出水电阻率可控制在1~18MΩ.cm之间。被广泛应用在电子、电力超纯水,化工,电镀超纯水,锅炉补给水及医药用超纯水等工业超纯水,高纯水的制备上。
离子交换树脂系统工作原理
采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、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可以用下列方程式表达:
去离子水设备
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
去离子水设备主要工艺
去离子水的工艺大致可分为四种:
*一种:采用阳阴离子交换树脂取得的去离子水,一般通过之后,出水电导率可降到10us/cm以下,再经过混床就可以达到1us/cm以下了。但是这种方法做出来的水成本极高,而且颗粒杂质太多,达不到理
想的要求。目前已较少采用了。
第二种:预处理(即砂碳过滤器+精密过滤器)+反渗透+混床工艺
这种方法是目前采用*多的,因为反渗透投资成本也不算高,可以去除90%以上的水中离子,剩下的离子再通过混床交换除去,这样可使出水电导率:0.06左右。这样是目前*流行的方法。
第三种:采用两级反渗透方式
其流程如下:
自来水→多介质过滤器→活性炭过滤器→软化水器→中间水箱→低压泵→精密过滤器→一级反渗透→PH调节→混合器→二级反渗透(反渗透膜表面带正电荷)→纯水箱→纯水泵→微孔过滤器→用水点
第四种:前处理与第二种方法一样使用反渗透,只是后面使用的混床采用EDI连续除盐膜块代替,这样就不用酸碱再生树脂,而是用电再生。这就彻底使整个过程无污染了,经过处理后的水质可达到:15M以上。但这这种方法的前期投资比较多,运行成本低。根据各公司的情况做适当的投资。*好不过了。 其流程如下:
原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→软化水器→中间水箱→低压泵→PH值调节系统→高效混合器→精密过滤器→高效反渗透→中间水箱→EDI水泵→EDI系统→微孔过滤器→用水点
新型去离子水设备制备工艺
根据应用的行业不同,应用去离子水设备的工艺也不同,我们这里以镀膜玻璃镜片清洗超纯水制取工艺为例:
1、预处理→反渗透→中间水箱→水泵→EDI装置→纯化水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→抛光混床→精密过滤器→用水对象(≥18MΩ.CM)(*新工艺)
2、预处理→一级反渗透→加药机(PH调节)→中间水箱→第二级反渗透(正电荷反渗膜)→纯水箱→纯水泵→EDI装置→紫外线杀菌器→精密过滤器→用水对象(≥17MΩ.CM)(*新工艺)
3、预处理→反渗透→中间水箱→水泵→EDI装置→纯水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→精密过滤器→用水对象(≥15MΩ.CM)(*新工艺)[1] |
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