离子交换器离子交换柱的基本参数图解 .pdfVIP

离子交换器的结构

离子交换器主要用于纯水和高纯水的制备，也可用于锅

炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能

及纯水处理的前道处理工序；工业生产所需进行硬水软化、去

离子水制备的场合；食品、药物的脱色提纯；贵重金属、化工

原料的回收；电镀废水的处理等。离子交换器（柱）的外壳一

般有以下集中材质选择：PVC（硬聚氯乙烯）

PVC-FRP（硬聚氯乙烯复合玻璃钢）

PMMA（有机玻璃）

PMMA-FRP（有机玻璃复合透明玻璃钢）

JR（钢衬胶）或不锈钢衬胶等材质加工而成。

离子交换器的分类按交换离子的类型分类

1-复床

复床也就是阴阳离子交换床，是指将电解质溶液一次通过

装有氢型阳离子交换树脂的阳床和装有氢氧型阴离子交换树脂

的阴床的系统。其中，氢型阳床用于除去电解质溶液中的阳离

子，而氢氧型阴床则用于除去水中的阴离子。通过复床一般可

将电解质溶液中的离子基本除去。为达到较好的除盐效果，阳

床内装载的是强酸性阳离子交换树脂，阴床则装载强碱性阴离

子交换树脂。

复床系统

1-强酸阳床2-弱碱阴床3-强碱阴床4-除二氧化碳器5中

间水箱6-水泵

2-混床

混合离子交换柱即混床是为更好利用离子交换技术而设计的

设备。所谓混床，是指把一定比例的阴、阳离子交换树脂混合

装填于同一个交换柱中，以进行离子的交换和洗脱。一般来

讲，阳树脂的比重会比阴树脂大。因此，在混床内阴树脂在阳

树脂之上。阴、阳树脂的装填比例一般为2:1,也有装填比例为

1.5:1的，可根据不同树脂和工况要求酌情考虑选择。

混床分为体内同步再生式和体外再生式。体内再生式混床的

运行和整个再生过程均在混床内部进行，再生时树脂不会移除

设备以外，且阴阳树脂同时再生。这就有了它相较于体外再生

式混床的优势，即所需附属设备少，操作简单。

混床一般设置在一级复床之后，以便进一步纯化水质。当水

质要求不高的时候，也可以单独使用。

混床的特点包括：出水水质优良，pH值接近中性；出水水

量稳定，短时间内运行条件（如进水水质或组分、

运行流速）的变化对混床出水水质影响不大；即使是间断运

行，对出水水质的影响也相对较小，恢复至停运前水质所需要

的时间较短；离子回收率可达100%。

按装填树脂类型分类

1-钠离子交换器

钠离子交换器即软化器是用于去除水中钙离子、镁离子，

制取软化水的离子交换器。组成水中硬度的钙、镁离子与软化

器中的离子交换树脂进行交换，水中的钙、镁离子被钠离子交

换，使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢，从而获得软化水。

影响钠离子交换器的三大选型标准是水质硬度、产水量和安装

空间。

离子交换器还可以按使用规模分类，大体包括实验室用小

型交换柱和工业用离子树脂交换柱两类。

实验室中一般将酸滴定管改装为小型交换柱。在其底部填

少许玻璃棉，然后再倒入一层小的玻璃珠，最后装填树脂，便

基本制成一个实验室用小型交换树脂柱。专用的小型玻璃交换

柱下面有玻璃砂芯垫板，这就可以直接装入树脂。较大的交换

柱可采用玻璃管，下部有出口，中间插入细玻璃管，作为入水

口，上部用橡胶塞封堵。内径50mm以上的多使用有机玻璃或

聚氯乙烯材料，两头用法兰封口，并在柱的中间增加进液口，

能够完成较复杂的试验。树脂在装柱前应将其浸泡在水中，然

后将树脂随水一起倒入柱中，防止干的树脂夹带气体。柱中

装填的树脂层称为树脂床。

炖璃小理

/扌L根

实验室用小型玻璃离子交换柱

比较简单的进料方法是把料液储存在分液漏斗中，用下面

的旋塞控制流量，待液体充满交换柱后，开启柱下面的旋塞，

这种处理方式能让进出口的流量大体一致。在交换进行的过程

中，一般会经常更换接收从柱中流出液体的容器。此类容器应

有用于计取每次接收体积的容积刻度。在一定时间