阴阳离子交换器

阴阳离子交换器的工作原理

• 阳离子交换过程：原水进入装有 H 型阳离子交换树脂的阳离子交换器时，水中的阳离子（如钙离子 Ca²⁺、镁离子 Mg²⁺、钠离子 Na⁺等）与树脂上的氢离子（H⁺）发生交换反应。例如：Ca²⁺ + 2HR → CaR + 2H⁺ ，水中的阳离子被吸附在阳离子交换树脂上，树脂上的氢离子释放到水中。

• 阴离子交换过程：带有酸性的水进入装有 OH 型阴离子交换树脂的阴离子交换器，水中的阴离子（如氯离子 Cl⁻、硫酸根离子 SO₄²⁻、重碳酸根离子 HCO₃⁻等）与树脂上的氢氧根离子（OH⁻）发生交换反应。如：H₂SO₄ + 2ROH → R₂SO₄ + 2H₂O ，水中的阴离子被吸附在阴离子交换树脂上，树脂上的氢氧根离子释放到水中 3。

• 树脂再生：阳离子树脂的再生通常使用盐酸（HCl）等酸性溶液， 阴离子树脂的再生则通常使用氢氧化钠（NaOH）等碱性溶液。

阴阳离子交换器设备分类

• 阳离子交换器：主要用于去除水中的阳离子，如钙、镁、铁、锰等金属离子，常用的阳离子交换树脂有强酸型阳离子交换树脂和弱酸型阳离子交换树脂 。

• 阴离子交换器：用于去除水中的阴离子，如氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子、磷酸根离子等，常见的阴离子交换树脂有强碱型阴离子交换树脂和弱碱型阴离子交换树脂。

• 混合离子交换器（混床）：将阴阳离子交换树脂按一定混合比例装填在同一个离子交换器内，由于混合离子交换后进入水中的 H 离子与 OH 离子立即生成电离度很低的水分子，可以使交换反应进行得十分彻底，能制取纯度相当高的成品水。

阴阳离子交换器应用领域：

• 工业领域：在化工、制药、电子、电镀、纺织印染等行业中，用于制备高纯度的工艺用水，满足生产过程对水质的严格要求，提高产品质量和生产效率 。

• 电力行业：用于火力发电厂、核电站等的锅炉补给水处理，去除水中的硬度离子和盐分，防止锅炉结垢和腐蚀，确保锅炉的安全运行和蒸汽品质 。

• 食品饮料行业：可用于食品药物的脱色提纯，以及去除水中的重金属离子、有机物等杂质，提高产品的安全性和质量。

• 其他领域：还可用于贵重金属、化工原料的回收，电镀废水的处理，以及实验室、医院等对水质要求较高的场所的纯水制备。