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軟化樹脂
 
軟化樹脂
軟化樹脂是專用於軟化硬水的一種專用樹脂,通過離子交換技術,使水的硬度小於50 mg/L(CaCO3)。離子交換是一種特殊的動態吸附過程,一般是由不溶於水的離子交換劑在電解質溶液中進行,這種離子交換劑即為離子交換樹脂。
1、樹脂軟化水原理
軟水樹脂由軟水機的內置樹脂罐,在水通過時將水中的硬度離子進行置換。就是通常所說的“離子交換軟化法”其原理如下:離子交換水處理是指采用離子交換劑,使交換劑中和水溶液中可交換離子產生符合等物質的量規則的可逆******換,導致水質改善而交換劑的結構並不發生實質性(化學的)變化的水處理方式。在這種水處理方式中,隻有陽離子參與交換反應的,稱陽離子交換水處理;隻有陰離子參與交換反應的,稱陰離子交換水處理;既有陽離子又有陰離子參與交換反應的,稱陽、陰離子交換水處理。由於原水的水質千差萬別,而對出水水質的要求又多種多樣,所以有許多種類型的離子交換及某組合的水處理方法,采用這些水處理方法而使原水軟化、除堿和除鹽。離子交換劑中參與交換反應的離子是鈉離子Na+時,此方法稱為鈉(Na)型離子交換法,此交換劑稱為鈉(Na)型陽離子交換劑,相類似的,有氫(H)型離子交換法及氫(H)型陽離子交換劑等。
2、樹脂再生原理
當軟水樹脂置換了水中一定量的鈣鎂等的硬度離子後,將無法再軟化水,此時就需要軟水機進行樹脂再生,也就是樹脂鈣汙染後的還原再生法。
(1) 用Na溶液再生強陽離子交換樹脂時,宜采取分步再生法。開始以低濃度Na溶液再生,因為此時從樹脂上解吸下來的Ca2+濃度高,但Na濃度較低,即使形成少量Ca2+Na沉澱也會被溶液衝走。然後逐步提高Na濃度,此時從樹脂上解吸下來的Ca2+濃度低,不會形成Na沉澱。
(2) 由於弱陽離子交換樹脂是用強陽離子交換樹脂的再生廢液進行再生的。因此,在進酸的同時,弱陽離子交換器必須進稀釋水(JF9201濾後水),進水量以液位不超過交換器進酸口為宜。另外注意觀察弱陽離子交換器排出的再生廢液顏色,如呈白色渾濁物,即使調節進酸濃度。
(3) 進酸完後,弱陽離子交換器必須立即進JF9201濾後水置換清洗,強陽離子交換器必須立即進精製水置換清洗。
(4) 冬季由於再生液溫度低,更易出現鈣汙染。因此在再生前,弱陽離子交換器必須擦洗反洗,弱陽離子交換器必須與強陽離子交換器之間再生廢液的管道必須反衝,做到防患於未然。2. 離子交換樹脂內部結構離子交換樹脂的內部結構可以分為三個部分: 1) 高分子骨架 由交聯的高分子聚合物組成,如交聯的聚苯烯、聚丙烯酸等; 2) 離子交換基團 它連在高分子骨架上,帶有可交換的離子(稱為反離子)的離子官能團[如-SO3Na、-COOH、-N(CH3)3Cl]等,或帶有極性的非離子型官能團[如-N(CH3)2、-N(CH3)H等]; 3) 孔 它是在幹態和濕態的離子交換樹脂中都存在的高分子結構中的孔(凝膠孔)和高分子結構之間的孔(毛細孔)。離子交換樹脂的內部結構如下圖中的左圖所示,離子交換基團的結構如下圖的右圖所示。
此過程在家用軟水機內需要2-3個小時,通常稱為軟水機反衝洗再生。會根據軟水機型號不同而需要一定量的樹脂再生劑(Na)或工業鹽。

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