有机玻璃交换柱,离子交换柱的工作原理

离子交换柱的工作原理：
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：
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。
离子交换柱（ion exchange column）是用来进行离子交换反应的柱状压力容器。充填有离子交换树脂的细长管柱。可由玻璃、不锈钢、有机玻璃等不被所用的流动相腐蚀的材料制成。离子交换柱（混床）的分类：混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
离子交换柱的分类：
混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
1、体外再生混床适合小流量、对环保有严格要求的企业。但由于体外再生式混床配套设备多，操作复杂，现在已很少使用。
2、体内再生混床和阴树脂外移再生混床适合大流量，有专门的水处理操作人员及废水处理的场合。体内再生混床在运行及整个再生过程均在混床内进行，再生时树脂不移出设备以外，且阳、阴树脂同时再生，因此所需附属设备少，操作简便。
3、阴树脂外移再生混床：阴树脂外移再生式混合床及其配套的阴树脂再生柱基本构造与小型逆流再生固定床大致相同，阴树脂再生柱厚度较混合床小，所需的膨胀高度为树脂层高度的50%～60%，故再生柱可较低，但一般为统一起见做成与混合床相同。

离子交换 - 离子交换 - 通过的离子和离子交换的稀溶液，以达到提取或去除溶液中的目的某些离子的装置，固体离子交换剂，是大规模的分离过程的一部分传输单元操作。广泛使用的合成的离子交换树脂作为离子交换剂，以及具有网状结构，其可电离的反应性基团不溶性聚合物电解质。根据在树脂主链上的反应性基团，可分为阳离子交换树脂，阴离子交换树脂，两性离子交换树脂，螯合树脂和氧化还原树脂。树脂的离子交换分离的要求有一定的不溶性的交联度和消肿的作用，以及更高的交换容量和稳定性。
离子交换反应是可逆的，和等效方式。从实验结果可知，在室温下的稀溶液与阳离子交换离子的电荷电势的增加，半径的增加而增加;分子量有机配位阴离子和金属离子具有高交换潜力[1]。高偏振度的离子如Ag +，Tl十的，也有很高的交换势。离子交换树脂的交联的增加的速度，下降颗粒的减小。温度增加时，浓度增加时，交换反应的速度也更快。
离子交换树脂可以再生。树脂和开关交换的离子交换耗尽的适当的酸，碱或盐溶液时，该树脂被转化为所需的图案，被称为再生。这样的酸，碱或盐的所谓再生剂。
离子交换设备通常进行的离子交换剂。离子交换是类似的压力过滤器，外壳是一个钢罐;常用的离子交换过滤，通过交换剂组成的滤床，在头管与过滤器系统的底部。
离子交换分离广泛用于：①净化水质软化，制备高纯水，环保废水。 ②溶液提纯和诸如铀的提取和纯化物质。 ③金属离子，微量元素富集和干扰离子的离子分离去除。 ④抗生素的提取和纯化。

1、新树脂使用前的处理:由于包装、运输等原因，离子交换树脂还可能含有少量的无机杂质(如铁等)，所以在水质要求较高的除盐水工艺中，新离子交换树脂在使用前，通常要进行必要的处理。
2、新树脂在处理时，应注意以下几点：
①使用新树脂为小型交换床的，上述处理可在外部防腐容器中进行。如系大型交换床的，由于数量较大，则应在交换床内进行。
②浸泡液的体积一般应2倍于新树脂体积，以便将树脂充分浸泡。
③在进行上述处理时，用于配制浸泡液(如NaCl溶液、HCl溶液、NaOH溶液等)的水和清洗水应洁净，一般应采用除盐水(或H水、软化水等)。不使用生水，以免污染树脂。特别是阴树脂，如果在上述处理中使用了生水，会在相当长的时间内使出水中带有硬度。
④如果是小型制水设备，新树脂也可以不经上述处理，直接再生制水。此时应用2倍的再生剂(酸、碱或盐)用量再生树脂，并用除盐水(或软化水)充分清洗。
3、新树脂在使用前要进行处理
离子交换树脂中常含有少量的低相对分子质量聚合物及未参与聚合的单体。所以当新离子交换树脂与水和酸、碱等溶液相接触时，这些低分子聚合物和单体就会转入溶液中，影响水处理的质量。
4、此外，由于包装、运输等原因，离子交换树脂还可能含有少量的无机杂质(如铁等)，所以在水质要求较高的除盐水工艺中，新离子交换树脂在使用前，通常要进行必要的处理。
同时，实践表明：对新离子交换树脂进行处理，还可以提高树脂的“活化性”和化学稳定性。

针对水处理混床再生操作机会较少，而再生前碱泡及反洗分层工作对再生效果起到非常关键的作用，现结合本人实际操作经验将混床再生前碱泡及反洗分层操作要点整理如下，供大家参考。
一、 碱泡：混床在失效后，再生前通入NaOH溶液浸泡的目的是使阴树脂再生成OH型，阳树脂再生成Na型，使阴阳树脂密度差加大，利于分层，另外，消除 H型和OH型树脂互相粘结现象，也有利于分层。因此碱泡时关键是让床内所有树脂得到充分浸泡转型。
1、 反洗：开M3、M4门，逐步开大进水手动门至流量40-50T/H，对树脂进行反洗，反洗以树脂达到上部窥视孔即可停止，目的是平整、松动树脂，消除床体内气泡和偏流，
2、 静止沉降及放水：关闭M3、M4门等树脂全部沉降稳定后开启M10、M11放水，放至M11无水时即可关闭。
3、 进碱：计量箱中准备好碱50-60CM，开启混床进碱手动门，手动开启J6、J7、M10，启动一台再生水泵，手动开启J5和碱计量箱出碱手动门调节碱液浓度4%左右，视混床内液面高度情况间断开启M5，以保证树脂层上留有10-20CM高度水为宜，碱液进完即可关闭各门。
4、 空气混合：开启M9、M10，调节压缩空气压力0.05-0.1Mpa，以窥视孔内可见树脂强烈扰动为准，时间约1分钟，目的是使碱液与树脂充分均匀接触。
5、 取样化验：用锥形瓶从混床出水取样门取样50ML，加入一滴酚酞指示剂，应显红色，否则应查找原因，必要时重新进碱。需注意的是混床出水取样管内积水为运行时出水水样，需放尽再行取样。
6、 静置浸泡4-12小时。
二、 正洗：
1、 投运一个系列一级除盐设备。
2、 充水排气：开启M1、M10，等M10有水排出时关闭M10.
3、 正洗：开启M5对混床进行大流量正洗，流量100T/H左右，时间1-2小时，目的将浸泡废液冲洗干净，利于再生，从排水中取样化验酚酞碱度为0或微量即可停止。
三、 反洗分层：
1、 反洗：关闭混床进水手动门，开启M3、M4，逐步开启混床进水手动门，调节反洗流量至40-50T/H,以树脂层平稳上升到上部窥视孔为准，维持此流量反洗20-30分钟，排水中取样出水清澈无碎树脂即可关闭M3、M4，反洗流量调节切忌大起大落大幅度变化，应每次调节流量5-10t/H稳定几分钟后再行调节。
2、 静止沉降：树脂完全沉降后阴阳树脂大部分已分离，从下部、中部窥视孔应能明显分清阳、阴树脂，但其分层界面可能不很清楚。
3、 小流量反洗：关闭混床进水手动门，开启M3、M4，逐步开启混床进水手动门，调节反洗流量至20-30T/H，从下部窥视孔中观察树脂平稳上升，时间5-10分钟，关闭M3、M4。
4、 静止沉降：树脂完全沉降后从下部窥视孔中阴阳树脂分层界面清楚，如不清楚应重复上述1-3步。

喷涂法：这种方法类似于汽车补漆，所用原料也类似。先用原子灰打底，干燥，研磨，喷底漆，再干燥，研磨，最后喷面漆。这种修补方法的好处是成本较低，如果喷涂的好，修补处不容易被发现。缺点是时间稍长修补部位就容易发黄变色，起皮脱落。 胶粘法：首先让玻璃瓶里外完全干燥，然后擦干净瓶裂纹部位，然后在裂缝上打上酸性透明结构胶(不需要太厚，以不影响瓶平稳最好，尽量打宽些)。如果方便的话在瓶里面的裂蚊处也打上同样的胶就更好。总之：不管瓶是不是透明都不会影响瓶的美观也能很好的封住渗漏。