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離子交換樹脂的選用在離子交換水處理的設(shè)計中,應(yīng)根據(jù)原水的水質(zhì)、對出水水質(zhì)的要求、離子交換樹脂的基本性能及離子交換設(shè)備的性能,通過技術(shù)及經(jīng)濟(jì)方面的比較,合理地選用離子交換樹脂。根據(jù)離子交換水處理的要求,一般從以下幾方面考慮樹脂的選用。
(1)交換容量。樹脂交換容量越大,表示其所能交換的離子量就越多,相應(yīng)處理的水量也越大。一般來說,同類型骨架組成的離子交換樹脂(苯乙烯樹脂)中,弱型樹脂的交換容量大于強(qiáng)型樹脂,但弱型樹脂的機(jī)械強(qiáng)度一般較差些。
另外,同類型樹脂的交換容量,一般隨著交聯(lián)度的減小而增大,而樹脂的機(jī)械強(qiáng)度要降低些,這將導(dǎo)致樹脂過早地?fù)p耗。因此,對于水處理用的離子交換樹脂,在盡可能選擇有高交換容量的同時,還要考慮樹脂有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
(2)原水的水質(zhì)。原水(進(jìn)水)的水質(zhì)關(guān)系到離子交換水處理過程中,要去除離子的性質(zhì),根據(jù)要去除離子的性質(zhì)來選用樹脂,是至關(guān)重要的。
對于只需去除水中交換吸附較強(qiáng)的陽離子(如Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)時,不管是強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂,還是弱酸性陽離子交換樹脂,它們對原水中交換吸附較強(qiáng)的陽離子均有較強(qiáng)的交換能力;但因弱酸性陽離子交換樹脂的交換容量大于強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂,而用酸再生陽離子交換樹脂時,由選擇性順序可知,以再生弱酸性陽離子交換樹脂最容易。例如,在軟化水處理中,若水的碳酸鹽硬度比較大(尤其是堿性水),則選用弱酸性陽離子交換樹脂較為經(jīng)濟(jì)、合理。
若必須去除原水中吸附性較弱的陽離子(如K+、Na+)和陰離子(如HC03-、HSi03-)時,則必須選用強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性樹脂。
因此,對于高硬度或高含鹽量的原水水處理,在選用強(qiáng)酸性(或強(qiáng)堿性)樹脂處理之前,應(yīng)先通過弱酸性(或弱堿性)樹脂處理,這樣選用樹脂在水處理實踐中是經(jīng)濟(jì)合理的。
若原水中含有較多的有機(jī)物時,則應(yīng)當(dāng)選用抗氧化性好,且強(qiáng)度亦高的大孔型樹脂。
(3)出水的水質(zhì)。在軟化水處理中,可選用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂或與弱酸性陽離子交換樹脂組合使用。
在除鹽水處理中,一定要選用強(qiáng)型樹脂,以除去交換吸附能力較弱的離子,或者與弱型樹脂組合使用,這在除鹽水處理系統(tǒng)中頗為重要。
(4)水處理設(shè)備的類型。不同類型的設(shè)備要求選用不同性能的樹脂。例如,移動床、流動床要求選用耐磨、強(qiáng)度高的樹脂。
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