離子交換設(shè)備(IE)

   離子交換法是以圓球形樹(shù)脂(離子交換樹(shù)脂)過(guò)濾原水，水中的離子會(huì)與固定在樹(shù)脂上的離子交換。常見(jiàn)的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前，先將水質(zhì)硬度降低的一種前處理程序。軟化水設(shè)備里面的球狀樹(shù)脂，采用特定的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來(lái)，由于鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前的標(biāo)準(zhǔn)方式。主要優(yōu)點(diǎn)是：效果穩(wěn)定準(zhǔn)確，工藝成熟。可以將硬度降至0。采用這種方式的軟化水設(shè)備一般也叫做“離子交換器”。
    離子交換樹(shù)脂是一種聚合物，一種多孔的、不可溶性交換材料，帶有相應(yīng)的功能基團(tuán)。利用氫離子交換陽(yáng)離子，而以氫氧根離子交換陰離子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂會(huì)以氫離子交換碰到的各種陽(yáng)離子(例如Na⁺、Ca²⁺、Al³⁺)。同樣的，以包含季銨鹽的苯乙烯制成的陰離子交換樹(shù)脂會(huì)以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl^-)。從陽(yáng)離子交換樹(shù)脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹(shù)脂釋出的氫氧根離子相結(jié)合后生成純水。

詳細(xì)介紹
一、離子交換設(shè)備原理及類(lèi)型

    陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可被分別包裝在不同的離子交換床中，分成所謂的陰離子交換床和陽(yáng)離子交換床。
    復(fù)床是制備初高級(jí)純水的主要設(shè)備, 原水通過(guò)陽(yáng)離子交換器，水中的陽(yáng)離子如 Ca²⁺、 Fe²⁺ 、 K⁺、 Na⁺等被樹(shù)脂中活性強(qiáng)的H+置換到陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上，從而取代了H+在陽(yáng)樹(shù)脂上的位置， H+則和水中的陰離子生成無(wú)機(jī)酸，所以陽(yáng)床產(chǎn)水一般均顯弱酸性。當(dāng)含有無(wú)機(jī)酸的水通過(guò)陰離子交換器時(shí)，水中無(wú)機(jī)酸的陰離子如 SO₄^2-、C1^-、HCO^-等又被樹(shù)脂中活性強(qiáng)的 OH^-置換到陰樹(shù)脂上代替了 OH^-的位置， OH^-和 H⁺結(jié)合并生成水，原水中的鹽分就可得到去除，當(dāng)陽(yáng)陰樹(shù)脂的 H⁺和 OH^-被相應(yīng)的離子置換完畢后，復(fù)床失效，需要用酸堿來(lái)再生方能繼續(xù)除鹽，此為一級(jí)復(fù)床除鹽，一級(jí)復(fù)床除鹽產(chǎn)水電導(dǎo)率 ≤10µs/cm ，可根據(jù)水質(zhì)的要求設(shè)計(jì)為多級(jí)復(fù)床的組合。此裝置可與混合離子交換器、反滲透、電滲析等串聯(lián)用，產(chǎn)水電導(dǎo)率 可達(dá)0.1µs/cm 。
也可以將陽(yáng)離子交換樹(shù)脂與陰離子交換樹(shù)脂混在一起，置于同一個(gè)離子交換床中。
    離子交換混床為深度脫鹽設(shè)備，用于制造高純水，產(chǎn)水電阻率為 10-18MΩ/CM(25℃), 二氧化硅含量（SiO₂）≤0.02mg/L ?；齑卜譃閱?、雙床、拋光床，雙床可一用一備，（不影響生產(chǎn)用水的連續(xù)性）；可串聯(lián)使用，以提高產(chǎn)水水質(zhì)，有效利用離子交換樹(shù)脂的交換容量；當(dāng)生產(chǎn)用水量大時(shí)，可并聯(lián)使用，運(yùn)行相當(dāng)靈活、方便。按產(chǎn)水純度可初級(jí)混床和精混床。出水電導(dǎo)率由高精度電阻率儀監(jiān)控。不論是那一種形式，當(dāng)樹(shù)脂與水中帶電荷的雜質(zhì)交換完樹(shù)脂上的氫離子及(或)氫氧根離子，就必須進(jìn)行“再生”?？梢杂寐然c溶液流過(guò)樹(shù)脂，此時(shí)溶液中的鈉離子含量高，功能基團(tuán)會(huì)釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結(jié)合，這樣樹(shù)脂就恢復(fù)了交換能力，再生的程序恰與純化的程序相反，利用氫離子及氫氧根離子進(jìn)行再生，交換附著在離子交換樹(shù)脂上的雜質(zhì)。
    若將離子交換法與其他純化水質(zhì)方法(例如反滲透法、過(guò)濾法和活性碳吸附法)組合應(yīng)用時(shí)，則離子交換法在整個(gè)純化系統(tǒng)中，將扮演非常重要的一個(gè)部分。離子交換法能有效的去除離子，卻無(wú)法有效的去除大部分的有機(jī)物或微生物。而微生物可附著在樹(shù)脂上，并以樹(shù)脂作為培養(yǎng)基，使得微生物可快速生長(zhǎng)并產(chǎn)生熱源。因此，需配合其他的純化方法設(shè)計(jì)使用。

二、適用范圍

   ●電子行業(yè)生產(chǎn)如單晶硅、半導(dǎo)體、集成電路塊、IC芯片封裝、顯象管、玻殼、液晶顯示器、印刷電路版、光學(xué)、光電、熱電廠、冶金、化工、輕工、汽車(chē)制造、制藥、醫(yī)療衛(wèi)生等制造工業(yè)用純水制造；
   ●醫(yī)藥行業(yè)的大輸液、醫(yī)藥制劑、檢驗(yàn)分析、血液透析、制藥、制劑工藝用水制造；
   ●涂裝行業(yè)如電鍍、電池生產(chǎn)、電泳漆生產(chǎn)線；汽車(chē)、電器、建材產(chǎn)品表面清洗、涂裝；玻璃、塑料表面鍍膜等；
   ●化工行業(yè)用水制造如化學(xué)制藥、紡織印染、精細(xì)化工、化妝品、墨盒、日化產(chǎn)品等；
   ●實(shí)驗(yàn)超純水如工廠、大學(xué)及公司的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、物理實(shí)驗(yàn)室、中試車(chē)間、醫(yī)院生化室等。
   ●制取熱力、火力發(fā)電鍋爐，廠礦企業(yè)中、低壓鍋爐給水所需軟化水、除鹽純水，紡織印染工藝所需的除硬鹽水，地下水的除鐵錳。