鈉型陽離子交換樹脂使用壽命及工作原理，陰陽離子交換樹脂，全自動(dòng)軟化水設(shè)備

國內(nèi)目前常用的優(yōu)級(jí)陽離子軟化樹脂為中英合資生產(chǎn)的“”鈉型陽離子交換樹脂，廠家提供的軟化水樹脂使用年限工業(yè)上為5-8年（理論值），實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，樹脂受原水影響的主要原因?yàn)椋?br />A、原水管路一般為碳鋼管道，水與管路發(fā)生氧化反應(yīng)，生成鐵離子，進(jìn)入樹脂后，隨運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，樹脂的功能交換基團(tuán)下降，其表現(xiàn)為耗鹽量高，再生水質(zhì)差。
B、樹脂反復(fù)再生：由于樹脂的長(zhǎng)時(shí)間頻繁再生，每次再生時(shí)，樹脂間都做相互擦洗運(yùn)動(dòng)，受水壓及樹脂間的機(jī)械磨損，樹脂的交聯(lián)值（機(jī)械強(qiáng)度）逐漸下降，骨架變形，運(yùn)行中其表現(xiàn)為出水有時(shí)為黃褐色，產(chǎn)水周期明顯縮短，再生效果不理想。
C、樹脂的理化值：
　　聚合物骨架-----------------------------------------------聚苯乙烯-二乙烯苯
　　功能基------------------------------------------------------聚苯乙烯磺酸基
　　出廠型式---------------------------------------------------鈉　型
　　外觀---------------------------------------------------------淡色球壯顆粒
　　水份（鈉型）---------------------------------------------46--50%
　　粒度----------------------------------------------------　　+1.2<5%; -0.3mm<1%
　　全交（鈉型）-----------------------------------------------≥1.9eq/L濕樹脂
　　　　　　　　----------------------------------------------≥4.5eq/kg干樹脂
　　膨脹率（Na+→H+）-------------------------------------≤5%
　　pH穩(wěn)定性----------------------------------------------------0-14
　　比重（鈉型）-----------------------------------------------1.27
　　操作溫度(鈉型)---------------------------------------------≤150℃

離子交換法的工作原理
鈉離子交換軟化處理的原理是將原水通過鈉型陽離子交換樹脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹脂中的Na+相交換，從而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到軟化。如以RNa代表鈉型樹脂，其交換過程如下：
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通過鈉離子交換器后，水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。
當(dāng)鈉離子交換樹脂失效之后，為恢復(fù)其交換能力，就要進(jìn)行再生處理。再生劑為價(jià)廉貨廣的食鹽溶液。再生過程反應(yīng)如下：
R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2
R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2
為了使您易于理解接受，以下的說法是盡量通俗的說法，與標(biāo)準(zhǔn)工具書的說法可能不盡一致(但不會(huì)出現(xiàn)技術(shù)性錯(cuò)誤)。
　　離子交換樹脂是一種聚合物，帶有相應(yīng)的功能基團(tuán)。一般情況下，常規(guī)的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。
　　當(dāng)水中的鈣鎂離子含量高時(shí)，離子交換樹脂可以釋放出鈉離子，功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合，這樣水中的鈣鎂離子含量降低，水的硬度下降。硬水就變?yōu)檐浰@是軟化水設(shè)備的工作過程。
　　當(dāng)樹脂上的大量功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合后，樹脂的軟化能力下降，可以用氯化鈉溶液流過樹脂，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，這樣樹脂就恢復(fù)了交換能力，這個(gè)過程叫作“再生”。
　　由于實(shí)際工作的需要， 軟化水設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)工作流程主要包括：
　　工作(有時(shí)叫做產(chǎn)水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個(gè)過程。不同軟化水設(shè)備的所有工序非常接 近，只是由于實(shí)際工藝的不同或控制的需要，可能會(huì)有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎(chǔ)的軟化水設(shè)備都是在這五個(gè)流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來的(其中，全自動(dòng)軟化水設(shè)備會(huì)增加鹽水重注過程)。
　　反洗：工作一段時(shí)間后的設(shè)備，會(huì)在樹脂上部攔截很多由原水帶來的污物，把這些污物除去后，離子交換樹脂才能*曝露出來，再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。這個(gè)過程一般需要5-15分鐘左右。
　　吸鹽(再生)：即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統(tǒng)設(shè)備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動(dòng)的設(shè)備是采用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸入(只要進(jìn)水有一定的壓力即 可)。在實(shí)際工作過程中，鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好，所以軟化水設(shè)備都是采用鹽水慢速流過樹脂的方法再生，這個(gè)過程一般需要30分鐘左右，實(shí)際時(shí)間受用鹽量的影響。
　　慢沖洗(置換)：在用鹽水流過樹脂以后，用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部沖洗干凈的過程叫慢沖洗，由于這個(gè)沖洗過程中仍有大量的功能基團(tuán)上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)過程中是再生的主要過程，所以很多人將這個(gè)過程稱作置換。這個(gè)過程一般與吸鹽的時(shí)間相同，即30分鐘左右。
　　快沖洗：為了將殘留的鹽*沖洗干凈，要采用與實(shí)際工作接近的流速，用原水對(duì)樹脂進(jìn)行沖洗，這個(gè)過程的zui后出水應(yīng)為達(dá)標(biāo)的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。
3、特點(diǎn)
管路簡(jiǎn)化，節(jié)省占地空間；運(yùn)行穩(wěn)定可靠；節(jié)約再生用鹽；運(yùn)行費(fèi)用低；免維護(hù)。
適用性廣：可用于工業(yè)鍋爐、熱交換器、*空調(diào)及食品、制藥、電子等行業(yè)
4、技術(shù)要求
原水硬度：3-10mmol/L；
出水殘余硬度：≤0.03mmol/L；
工作壓力：0.2-0.6MPa； 工作溫度：2 -50℃ ；
自控電源：220V 50Hz；耗電量：10W；
樹脂型號(hào)：001×7型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂；
入口壓力低于0.2MPa需加裝管道泵；
設(shè)備總壓損：0.03MPa。
PH范圍：1-14
zui高使用溫度：鈉型≤120°C
型變膨脹率%：(H+-Na+)8-10
再生液濃度：NaCl：3-10%；HCl：4-5%；NaOH：4-5%
再生液用量：NaCl：(8-10%)；體積：樹脂體積=1.5-2:1
HC1(4-5%)體積：樹脂體積=2-3：1
NaOH(4-5%)；體積：樹脂體積=2-3：1
再生液流速：5-8m/h； 再生接觸時(shí)間：30-60min
正洗流速：10-20m/h； 正洗時(shí)間：約30min
運(yùn)行流速：10-40m/h
鈉型陽離子交換樹脂使用壽命及工作原理，陰陽離子交換樹脂，全自動(dòng)軟化水設(shè)備