离子交换分离技术在水处理中的应用

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1、离子交换分离技术在水处理中的应用目录摘®11.离子交换分离技术的简介11.1离子交换技术的诞生11.2离子交换技术的基本原理21.3离子交换分离技术特点22.离子交换分离技术的应用32.1离子交换中软水的制备32.2离子交换屮除盐水的制备32.3离子交换树脂在水处理中32.4离子交换膜在水处理中43.离子交换分离技术的前景53.1离子交换与食品医药工艺53.2离子交换与化工业53.3离子交换与生物工程53.4离子交换与环境保护64.棘i吾6那射6#考»7离子交换分离技术在水处理中的应用摘要：离子交换分离法是利用离子交换剂作为吸附剂，通过静电引

2、力将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子交换剂上，洗脱下来，从而达到分离，浓缩，纯化的目的，近年来，随着水污染的日益加剧，我国目前水资源污染问题非常严重，为了充分利用废水资源，保护周边环境，必须对废水进行一定的处理，现已广泛应用于生物分离过程，本文详细讲述了离子交换分离技木中离子交换法，软水质，除盐水中的制备，以及离子交换树脂、交换膜在水处理中的应用。关键词：离子交换法软水质制备除盐水制备离子交换树脂离子交换膜1.离子交换分离技术的简介离子交换分离是B前被认为最适合水处理工艺的技术，早在1850年就发现了土壤吸收铵盐时的离子交换现象，但离子交换作

3、为一种现代分离手段，是在20世纪40年代人工合成了离子交换树脂以后的事。目前，离子交换主要用于水处理（软化和纯化）；溶液（如糖液）的精制和脱色；从矿物浸出液中提取轴和稀有金属；从发酵液屮提取抗生素以及从工业废水屮回收贵金属等。离子交换技术是不溶性固体物质（通常为树脂）上能够解离成离子的部分，与溶液中的离子发生交换的一种那个反应。目前，离子交换树脂己有两千余种，离子交换技术在世界个各国发展迅速，在化工、食品、医药卫生、吸附、配合、从而达到富集、分离、提纯、脱色、脱盐等效果。因此，离子交换分离技术的研宂与应用受到人们的极大关注。1.1离子交换技术

4、的诞生精馏虽然是最早期的分离技术之一，几乎与精馏同时诞生的传统分离技术，如吸收，蒸发，结晶，干燥等，最早的分离技术可以追述到屮国夏、商朝的酿酒业中的蒸洒技术，古人制糖和盐掌握了蒸发浓缩和结晶技术，用蒸馏方法从煤焦油中提取油品，经过一百多年的发展，至今仍然在化工、医药、冶金、食品等工业中广泛应用起来，随着社会的发展，科学的进步，进入21世纪，各国实施可持续发展战略，生态环境的保护，分离工程也慢慢的诞生并发展起来。1.2离子交换技术的基本原理离子交换操作的过程和设备，与吸附基本相同，但离子交换的选择性较高，更适用于高纯度的分离和浄化目前，被认为最

5、适于水处理工艺的是将离子交换树脂看作具奋胶体型结构的物质，在离子交换树脂的高分子表面上奋许多和胶体相似的双电层。离子交换从原理上来说，是指这里有两层离子，紧邻高分子表面的一层离子称为内层离子，在其外面是一层符号相反的离子层。根据胶体结构的概念，双电层中的反离子按其活动性的大小可划分为固定层和扩散层。那些活动性能差，紧紧地被吸附在高分子表面的离子层，称为固定层，在其外侧，那些活动性较大，向溶液中逐渐扩散的反离子层，称为扩散层，因为这些反离子像地球上的大气一样，笼罩在高分子表面上，故乂称为离子氛。内层离子依靠化学键结合在高分子的骨架上，㈣定层中的

6、反离子依靠异电荷的吸引力被固定着。而在扩散层中的反离子，由于受到异电荷的吸引力较小，热运动比较显著，所以这些反离子有自高分子表面向溶液屮渐渐扩散的现象。当离子交换剂遇到含有电解质的水溶液吋，电解质对苏双电层有交换作用、压缩作用。当然，离子交换反应是可逆的，而且等当量地进行。由实验得知，常温下稀溶液中阳离子交换势随离子电荷的增高，半径的增大而增大；高分子量的有机离子及金属络合阴离子具有很高的交换势。高极化度的离子如Ag+、T1+等也有高的交换势。离子交换速度随树脂交联度的增大而降低，随颗粒的减小而增大。温度增高，浓度增大，交换反应速率也增快。1

7、.3离子交换分离技术特点离子交换中分离效率高，既能实现相反电荷离子的分离，又能实现相近电荷离子的分离，应用范围广，可以用于分离、富集、纯化，使用方便，处理量大，多数可以再生利用，离子交换剂使用寿命长，选择性高，能够在常温下进行，节省消耗，产品纯度高。其反而特点操作比较麻烦，周期长。1.离子交换分离技术的应用2.1离子交换中软水的制备当水屮的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就会变为软水，由于工作的需要，软化水设备的标准工作流程主要包括，工作（有时叫做产水，下同）

8、，反洗、吸盐（再生）、慢冲洗（置换）、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加流程。任何以钠离子交换为