離子交換法是以圓球形樹(shù)脂(離子交換樹(shù)脂)過(guò)濾原
離子交換法是用球形樹(shù)脂(離子交換樹(shù)脂)過(guò)濾原水,將水中的離子與固定在樹(shù)脂上的離子交換。常用的兩種離子交換方法分別是硬水軟化法和去離子法。硬水柔軟劑主要用于反滲透(RO)處理前,降低水質(zhì)的硬度,是一種預(yù)處理方案。柔軟劑中的球形樹(shù)脂通過(guò)與一個(gè)鈣離子或鎂離子交換兩個(gè)鈉離子來(lái)軟化水質(zhì)。
離子交換樹(shù)脂用氫離子交換陽(yáng)離子,氫氧自由基離子交換陰離子;由苯乙烯和含磺酸鹽的二乙烯基苯制成的陽(yáng)離子。
交換樹(shù)脂與氫離子交換各種陽(yáng)離子(如Na+、Ca~(2+)、Al~(3+))。同樣,由含季銨鹽的苯乙烯制成的陰離子交換樹(shù)脂可以交換氫氧離子交換遇到的各種陰離子(如Cl-)。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂釋放的氫離子與陰離子交換樹(shù)脂釋放的氫和氧離子結(jié)合形成純水。
陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可以封裝在不同的離子交換床中,分為所謂的陰離子交換床和陽(yáng)離子交換床。所述陽(yáng)離子交換樹(shù)脂也可與所述陰離子交換樹(shù)脂混合并放置在相同的樹(shù)脂中。
在離子交換床上。無(wú)論是哪種形式,當(dāng)樹(shù)脂與水中充滿(mǎn)雜質(zhì)的樹(shù)脂交換氫離子和/或氫氧離子時(shí),它必須“再生”。再生過(guò)程與凈化過(guò)程相反。氫離子和氫氧自由基離子用于再生和交換附著在離子交換樹(shù)脂上的雜質(zhì)。
如果離子交換法與其他水質(zhì)凈化方法(如反滲透、過(guò)濾、活性炭吸附)相結(jié)合,離子交換法將在整個(gè)凈化系統(tǒng)中發(fā)揮非常重要的作用。離子交換法可以有效地去除離子,但不能有效。
去除大部分有機(jī)物或微生物。然而,微生物可以附著在樹(shù)脂上,樹(shù)脂可以作為介質(zhì),使微生物能夠快速生長(zhǎng)并產(chǎn)生熱源。因此,有必要配合其他純化方法。
活性炭吸附有機(jī)物可能是陽(yáng)離子、陰離子或非離子物質(zhì)。離子交換樹(shù)脂可以去除原水中的一些可溶性有機(jī)酸和有機(jī)堿(陰離子和陽(yáng)離子),但有些非離子有機(jī)物會(huì)被樹(shù)脂包覆。這一過(guò)程被稱(chēng)為樹(shù)脂的“污染堵塞”,這不僅會(huì)降低樹(shù)脂的使用壽命,而且會(huì)降低樹(shù)脂的交換容量。為
為了保護(hù)離子交換樹(shù)脂,可以在離子交換樹(shù)脂前面安裝活性炭過(guò)濾器,以去除非離子有機(jī)物。
活性炭的吸附過(guò)程是通過(guò)活性炭過(guò)濾器的孔徑大小和有機(jī)物通過(guò)孔隙的滲透性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。吸附速率與有機(jī)物的分子量和分子量有關(guān),一些顆?;钚蕴磕苡行У厝コ劝??;钚蕴窟€可以去除水中的游離氯,以保護(hù)純水系統(tǒng)中其他對(duì)氧化劑敏感的凈化裝置。
活性炭通常與其他處理結(jié)合使用。在純水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,活性炭等。
海關(guān)和凈化單位的相關(guān)配置是一項(xiàng)非常重要的工程。
微孔過(guò)濾有三種類(lèi)型:深度過(guò)濾(深度)、篩分過(guò)濾(篩分)和表面過(guò)濾(表面)。深層濾膜是一種用編織纖維或壓縮材料制成的基質(zhì),它利用隨機(jī)吸附或捕獲來(lái)保留顆粒。過(guò)濾膜基本上是一個(gè)一致的結(jié)構(gòu),就像一個(gè)篩子,其中大于孔徑的顆粒被保留在表面(濾膜的孔徑非常精確),而表面過(guò)濾是一個(gè)多層結(jié)構(gòu),當(dāng)溶解時(shí)。
當(dāng)液體通過(guò)濾膜時(shí),濾膜中大于孔隙的顆粒將被保留,并主要聚集在濾膜表面。
由于上述三種濾膜的功能不同,區(qū)分這三種濾膜是非常重要的。由于深度過(guò)濾是去除98%以上懸浮物和保護(hù)下游凈化裝置不受腐敗或堵塞的一種更經(jīng)濟(jì)的方法,所以通常用作預(yù)過(guò)濾。表面過(guò)濾可去除99.99%以上的懸浮物,也可用作預(yù)過(guò)濾或澄清。微孔膜(篩網(wǎng)濾膜)通常放置在凈化系統(tǒng)的使用點(diǎn),以去除殘?jiān)?br />
殘留的樹(shù)脂碎片、碳屑、膠體顆粒和微生物。例如,0.22μm微孔濾膜,可過(guò)濾所有細(xì)菌,通常用于靜脈注射液體、血清和抗生素中的細(xì)菌。
超濾
微孔膜根據(jù)其孔徑去除顆粒,而超濾(UF)膜是一種分子篩,它允許溶液通過(guò)非常精細(xì)的過(guò)濾膜,以達(dá)到將不同大小的分子從溶液中分離出來(lái)的目的。
超濾膜是一種強(qiáng)、薄、選擇性的可截留一定大小分子的超濾膜。
包括:膠體、微生物和熱源。較小的分子,如水和離子,可以通過(guò)膜。因此,超濾法可以將大分子濃縮到截留液中,但仍會(huì)有一些大分子泄漏到濾液中。
超濾膜有幾個(gè)不同的范圍,在所有情況下,超濾膜在大多數(shù)分子中都會(huì)保持在大于其分子篩所定義的分子量的范圍內(nèi)。
反滲透(RO)法是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法,可達(dá)到90%≤99%的雜質(zhì)去除率。反滲透膜的過(guò)濾結(jié)構(gòu)比超濾膜致密。RO膜能去除所有的顆粒和細(xì)菌。
分子量大于300的有機(jī)化合物(包括熱源)。
當(dāng)不同濃度的第二溶液用半透膜分離時(shí),自然會(huì)出現(xiàn)滲透現(xiàn)象。滲透壓會(huì)使水壓力超過(guò)膜的一半以上,水會(huì)稀釋溶液的濃度較高,從而導(dǎo)致濃度平衡。在水凈化系統(tǒng)中,壓力施加在高濃度的溶液中,以平衡滲透壓。這迫使純水通過(guò)反滲透膜通過(guò)高濃度的液體,并可收集。由于反滲透膜的密度很高,產(chǎn)生的水流動(dòng)很慢,需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能在儲(chǔ)水槽中獲得足夠的水。
RO膜強(qiáng)迫癥
排離子排斥,使只有水可以通過(guò)反滲透膜,其余的離子和溶解的分子被攔截和排除(包括鹽和糖)。RO膜通過(guò)電荷反應(yīng)去除離子,電荷越大,排斥率越高,因此RO膜幾乎可以消除所有(>;99%)強(qiáng)離子高價(jià)離子,但對(duì)弱離子單價(jià)離子(如鈉離子)的去除作用僅為95%。不同的影響需要不同種類(lèi)的活性氧。Ro薄膜包括由醋酸纖維素制成的薄層聚合物,或與聚硫胺和聚砜基體混合而成的薄膜。