锅炉水处理基本知识

《锅炉水处理基本知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锅炉水处理基本知识（131页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、2021-4-241 锅 炉 水 处 理 基 本 知 识卢 丽 芳河 南 省 锅 炉 压 力 容 器 安 全 检 测 研 究 院 2021-4-24 2 介 绍 一 、 锅 炉 用 水 及 水 质 二 、 水 质 标 准 及 水 质 指 标 三 、 锅 炉 水 处 理 方 法 四 、 锅 炉 停 炉 保 护 和 锅 炉 化 学 清 洗 五 、 锅 炉 水 （ 介 ） 质 处 理 检 验 六 、 复 习 2021-4-24 3 水 在 锅 炉 中 的 作 用水 在 电 力 生 产 过 程 中 的 作 用 1、 传 递 能 量 ； 2、 冷 却 介 质 。 2021-4-24 4 水 的 性 质

2、水 是 无 色 、 无 味 、 透 明 的 液 体 。 纯 水 是 由 氢 和 氧 两 种 元 素 化 合 而 成 的 ， 其 分 子 式 是 H2O 1、 水 有 三 态 ： 随 着 温 度 的 不 同 ， 水 会 呈 现 液 态 、 汽 态 和 固 态 三 种 形 式 。它 们 之 间 能 够 互 相 转 化 。 2、 水 在 一 个 大 气 压 下 、 温 度 为 4 时 体 积 最 小 ， 密 度 最 大 ； 超 过 或 低 于4 时 密 度 减 小 ， 体 积 膨 胀 。 3、 水 的 压 缩 性 很 小 ， 受 到 压 力 时 以 相 等 大 小 的 压 力 向 各 个 方 向 均

3、 匀 传 递。 4、 水 在 容 器 内 部 对 任 何 方 向 都 有 压 力 ， 在 同 一 深 度 ， 对 各 个 方 向 的 压 力都 相 等 ， 深 度 增 加 ， 压 力 也 增 加 ， 所 以 在 同 一 锅 炉 上 如 果 压 力 表 装 的 高低 位 置 不 同 ， 指 示 出 的 压 力 值 也 不 同 。 5、 水 有 连 通 器 内 ， 当 水 面 上 的 压 力 相 等 时 ， 各 处 的 水 面 与 锅 筒 （ 或 汽 包） 中 的 水 面 是 一 致 的 。 6、 水 的 比 热 为 4.19kJ/kg或 1kcal/kg. ， 较 其 它 液 体 大 ， 即 一

4、 定 数 量 的 水 当 温 度 升 高 时 吸 收 的 热 量 ， 比 其 它 液 体 在 相 同 情 况 下 所 吸 收 的 热 量 多。 7、 水 具 有 毛 细 现 象 。 水 在 毛 细 管 内 形 成 向 上 的 弯 月 面 ， 管 孔 越 细 ， 上 升量 越 大 。 8、 水 是 极 性 分 子 ， 具 有 强 的 溶 解 能 力 。 2021-4-24 5 第 一 节 锅 炉 用 水 及 水 质 一 、 锅 炉 用 水 的 水 源 1、 地 表 水 形 成 ： 雨 水 、 雪 水 、 泉 水 汇 集 种 类 ： 江 河 、 湖 泊 、 水 库 、 海 洋 特 点 ： 悬 浮

5、物 、 溶 解 盐 含 量 高 、 随 季 节变 化 大 ； 有 机 物 含 量 高 。 2021-4-24 6 第 一 节 锅 炉 用 水 及 水 质 2、 地 下 水 形 成 ： 雨 水 、 地 表 水 渗 流 特 点 ： 过 滤 作 用 、 悬 浮 物 、 菌 类 物 含 量 少 ； 水 体 不 易 被 污 染 ； 含 盐 量 较 高 。 3、 自 来 水 形 成 ： 天 然 水 净 化 而 成 特 点 ： 悬 浮 物 少 、 有 机 物 少 、 碱 度 小 、 余 氯 高。 2021-4-24 7图 0-1 凝 汽 式 发 电 厂 水 汽 循 环 系 统 主 要 流 程 2021-4-

6、24 8 二 、 锅 炉 用 水 的 分 类 1、 原 水 生 水 ： 没 有 经 过 净 化 的 天 然 水 2、 补 给 水 ： 原 水 经 过 净 化 后 用 来 补 充 锅 炉 汽水 损 失 的 水 。 类 型 ： 清 水 、 软 化 水 、 除 盐 水 、 除 氧 水 等 3、 凝 结 水 ： 蒸 汽 经 生 产 或 采 暖 设 备 进 行 热 交换 冷 凝 后 的 水 。 特 点 ： 水 量 大 、 洁 净 、 可 回 收 利 用 ； 提 高 给 水 水 质 、 减 少 水 处 理 的 工 作 量 。 2021-4-24 9 二 、 锅 炉 用 水 的 分 类 4、 给 水 ： 供

7、 给 锅 炉 工 作 的 水 特 点 ： 凝 结 水 和 补 给 水 两 部 分 组 成 ； 水 质 符 合 水 质 标 准 5、 锅 水 ： 在 锅 炉 内 受 热 或 沸 腾 的 水 特 点 ： 几 乎 是 汽 水 混 合 物 状 态 （ 除 下 降 管中 的 水 外 ） ; 浓 缩 、 蒸 发 产 生 水 垢 及 水 渣 。 6、 排 污 水 ： 排 掉 的 锅 水 特 点 ： 存 在 泥 垢 和 泥 渣 ； 存 在 较 多 盐 类 物 质 ； 排 污 量 得 当 。 2021-4-24 10 三 、 给 水 水 质 不 良 造 成 的 危 害 1、 锅 炉 结 垢 1.1结 垢 的 成

8、 因 ： 沉 淀 成 垢 -泥 垢 （ 悬 浮 物 ） 析 出 成 垢 -软 垢 （ 碳 酸 盐 ） 结 晶 成 垢 -硬 垢 （ 硫 酸 盐 、 硅 酸 盐 ） 1.2结 垢 的 危 害 ： 1.2.1浪 费 燃 料 ： 结 垢 1mm， 浪 费 6%燃 料 1.2.2受 热 面 损 坏 ： 传 热 性 能 差 ； 受 热 面 壁 温 高 ； 超 过 材 料 的 允 许 温 度 ； 金 属 材 料 过 热。 1.2.3锅 炉 出 力 降 低 ， 破 坏 正 常 的 锅 炉 水 循 环 。 1.2.4增 加 锅 炉 检 修 量 ， 降 低 锅 炉 使 用 寿 命 。 。 2021-4-24 1

9、1 三 、 给 水 水 质 不 良 造 成 的 危 害 2锅 炉 腐 蚀 2.1金 属 受 压 元 件 破 损 2.2增 加 锅 水 中 的 结 垢 成 分 ， 水 垢 含 铁 时 传 热 效 果 更 差 ； 2.3产 生 垢 下 腐 蚀 。 3锅 水 起 沫 3.1起 沫 的 原 因 ： 含 盐 量 高 ； 皂 化 反 应 ； 汽 水 共 腾 ； 蒸 汽严 重 带 水 。 3.2起 沫 的 危 害 ： 蒸 汽 受 到 严 惩 污 染 ； 过 热 器 管 和 蒸 汽 流 通 管 道 产 生 积 盐 ； 过 热 蒸 汽 温 度 下 降 ； 水 位 计 液 面 模 糊 ； 在 蒸 汽 流 动 系

10、统 产 生 水 锤 作 用 ； 引 起 系 统 腐 蚀 。 2021-4-24 12 第 二 节 水 质 标 准 和 水 质 指 标 一 、 天 然 水 中 的 杂 质 1、 形 成 ： 水 的 溶 解 能 力 强 ； 与 大 气 、 土 壤 、 岩 石 接 触 ； 工 业 废 水 、 生 活 废 水 污 染 。 2、 种 类 ： 悬 浮 物 1100um； 胶 体 物 1100nm； 溶 解 物 0.11nm 3、 性 质 3.1悬 浮 杂 质 3.1.1成 分 ： 粘 土 、 细 砂 、 矿 物 废 渣 、 有 机 物 。 3.1.2性 质 ： 颗 粒 直 径 大 ； 呈 悬 浊 状 ；

11、动 水 中 悬 浮 状 ；净 水 中 沉 淀 状 。 3.1.3危 害 ： 受 热 面 底 部 沉 积 ； 影 响 传 热 ； 影 响 水 循 环； 造 成 受 热 面 堵 塞 。 2021-4-24 13 第 二 节 水 质 标 准 和 水 质 指 标 3.2胶 体 杂 质 3.2.1成 分 ： 无 机 矿 物 质 ； 有 机 胶 体 ； 高 分 子 物 质 ； 微 生 物 ； 3.2.2性 质 ： 颗 粒 较 小 ； 比 表 面 积 大 ； 表 面 电 荷 ； 分 散 状 态 ； 不 易 沉 淀 ； 光 线 散 射 3.2.3危 害 ： 受 热 面 沉 积 ； 引 起 锅 水 起 泡 沫

12、； 蒸 汽 带 水 ； 汽 水 共 腾 。 3.3气 体 杂 质 3.3.1成 分 ： SO2、 H2S、 O2、 N2、 CO2等 3.3.2危 害 ： 造 成 锅 炉 金 属 腐 蚀 3.4离 子 杂 质 3.4.1种 类 ： 阳 离 子 、 阴 离 子 3.4.2形 成 ： 无 机 盐 类 溶 于 水 3.4.3危 害 ： 形 成 水 垢 、 锅 水 起 沫 、 加 速 腐 蚀 2021-4-24 14 二 、 水 质 指 标 水 质 ： 是 指 水 和 其 中 的 杂 质 共 同 表 现 的 综 合 特性 ； 水 质 指 标 表 示 水 中 杂 质 的 种 类 及 含 量 ， 用 它

13、来判 断 水 质 的 优 劣 ； 水 质 标 准 是 指 水 在 具 体 应 用 中 所 限 定 的 水 质 指标 范 围 。 工 业 锅 炉 的 水 质 指 标 有 两 种 ： 一 是 表 示 水 中 某种 杂 质 含 量 的 成 分 指 标 ， 另 一 种 是 为 了 技 术 上需 要 人 为 拟 定 的 ， 反 映 水 质 某 一 方 面 特 性 的 技术 指 标 。 技 术 指 标 通 常 表 示 某 一 类 物 质 的 总 含量 。 2021-4-24 15 二 、 水 质 指 标 1、 浊 度 ： 是 指 水 中 悬 浮 物 对 光 线 透 过 时 所 发 生 的 阻 碍 程 度

14、。 水中 的 悬 浮 物 一 般 是 泥 土 、 砂 粒 、 微 细 的 有 机 物 和 无 机 物 、 浮 游 生物 、 微 生 物 和 胶 体 物 质 等 。 水 的 浊 度 不 仅 与 水 中 悬 浮 物 质 的 含 量有 关 ， 而 且 与 它 们 的 大 小 、 形 状 及 折 射 系 数 等 有 关 。 水 中 含 有 泥 土 、 粉 砂 、 微 细 有 机 物 、 无 机 物 、 浮 游 生 物 等 悬 浮 物和 胶 体 物 都 可 以 使 水 质 变 的 浑 浊 而 呈 现 一 定 浊 度 ， 水 质 分 析 中 规定 ： 1L水 中 含 有 1mgSiO2所 构 成 的 浊

15、度 为 一 个 标 准 浊 度 单 位 ， 简称 1FTU。 2、 含 盐 量 ： 表 示 水 中 溶 解 盐 类 的 总 和 。 mg/l 指 标 ： 溶 解 固 形 物 RG 电 导 率 DD 氯 根 CL - 2021-4-24 16 二 、 水 质 指 标 3、 硬 度 ： 表 示 水 中 某 些 高 价 金 属 离 子 含 量 的 总 和 。 单 位 ： mmol/l 分 类 ： 按 阳 离 子 分 为 钙 硬 、 镁 硬 按 阴 离 子 分 为 暂 硬 、 永 硬 4、 碱 度 ： 表 示 水 中 能 与 强 酸 发 生 中 和 作 用 的 所 有 碱 性 物 质 的 总 含 量

16、。 单 位 ： mmol/l 分 类 ： 酚 酞 碱 度 、 甲 基 橙 碱 度 2021-4-24 17 二 、 水 质 指 标 5、 相 对 碱 度 ： 表 示 水 中 游 离 氢 氧 化 钠 与 溶 解 固 形 物 的 比 值 。 6、 PH值 ： 表 示 水 中 氢 离 子 浓 度 的 负 对 数 7、 溶 解 氧 ； 8、 含 油 量 ； 9、 亚 硫 酸 根 ； 10、 磷 酸 根 ； 11、 含 铁 量 2021-4-24 18 GB15762008 工 业 锅 炉 水 质 标 准 1、 范 围 本 标 准 规 定 了 工 业 锅 炉 运 行 时 的 水 质 标 准。 本 标 准

17、 适 用 于 额 定 出 口 蒸 汽 压 力 小 于3.8MPa， 以 水 为 介 质 的 固 定 式 蒸 汽 锅 炉 和汽 水 两 用 锅 炉 ， 也 适 用 于 以 水 为 介 质 的 固定 式 承 压 热 水 锅 炉 和 常 压 热 水 锅 炉 。 本 标 准 不 适 用 于 铝 材 制 造 的 锅 炉 。 2021-4-24 19 GB15762008 工 业 锅 炉 水 质 标 准 术 语 和 定 义 下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 标 准 3.1 原 水 raw water 未 经 过 任 何 处 理 的 水 。 3.2 软 化 水 softened water 除 掉

18、 大 部 分 或 全 部 钙 、 镁 离 子 后 的 水 。 3.3 除 盐 水 demineralized water 通 过 有 效 的 工 艺 处 理 ， 全 部 或 大 部 分 去 除 水 中 的 悬 浮 物 和 无 机阳 、 阴 离 子 等 杂 质 后 ， 所 得 成 品 水 的 统 称 。 3.4 补 给 水 make-up water 原 水 经 过 处 理 后 ， 用 来 补 充 锅 炉 汽 水 损 耗 的 水 。 3.5 给 水 boiler feed water 直 接 进 入 锅 炉 的 水 ， 通 常 由 补 给 水 、 回 水 和 疏 水 等 组 成 。 3.6 锅

19、水 boiler water 锅 炉 运 行 时 ， 存 在 于 锅 炉 中 并 吸 收 热 量 产 生 蒸 汽 或 热 水 的 水 。 3.7 回 水 back water 锅 炉 产 生 的 蒸 汽 、 热 水 ， 作 功 后 或 热 交 换 后 返 回 到 给 水 中 的 水。 3.8 锅 内 加 药 处 理 boiler water internal chemical treatment 为 了 防 止 或 减 缓 锅 炉 结 垢 、 腐 蚀 ， 有 针 对 性 的 向 锅 内 投 加 一 定数 量 药 剂 的 水 处 理 方 法 。 3.9 锅 外 水 处 理 boiler wate

20、r external treatment 原 水 在 进 入 锅 炉 前 ， 对 锅 炉 运 行 有 害 的 杂 质 经 过 必 要 的 工 艺 进行 处 理 的 方 法 。 2021-4-24 20 GB15762008 工 业 锅 炉 水 质 标 准 采 用 锅 外 水 处 理 的 自 然 循 环 蒸 汽 锅 炉 和 汽 水 两 用 锅 炉 的 给 水 和 锅水 水 质 应 符 合 表 1规 定 GB1576-09-2-17-正 文 最 后 校 正 稿 .doc 4.1.2 单 纯 采 用 锅 内 加 药 处 理 的 蒸 汽 锅 炉 和 汽 水 两 用 锅 炉 水 质 额 定 蒸 发 量

21、小 于 等 于 4t/h， 并 且 额 定 蒸 汽 压 力 小 于 等 于 1.3MPa的 蒸 汽 锅炉 和 汽 水 两 用 锅 炉 可 以 单 纯 采 用 锅 内 加 药 处 理 ， 但 加 药 后 的 汽 、 水 质 量不 得 影 响 生 产 、 生 活 。 给 水 和 锅 水 水 质 应 符 合 表 2规 定 。 GB1576-09-2-17-正 文 最 后 校 正 稿 .doc 采 用 锅 外 水 处 理 的 热 水 锅 炉 ， 给 水 和 锅 水 水 质 应 符 合 表 3规 定 。 GB1576-09-2-17-正 文 最 后 校 正 稿 .doc 单 纯 采 用 锅 内 加 药

22、处 理 的 热 水 锅 炉 水 质 对 于 额 定 功 率 小 于 等 于 4.2MW承 压 的 热 水 锅 炉 和 常 压 热 水 锅 炉 （ 管 架 式热 水 锅 炉 除 外 ） ， 可 单 纯 采 用 锅 内 加 药 处 理 ， 但 加 药 后 的 汽 、 水 质 量 不得 影 响 生 产 、 生 活 。 给 水 和 锅 水 水 质 应 符 合 表 4规 定 。 GB1576-09-2-17-正 文 最 后 校 正 稿 .doc 贯 流 锅 炉 、 直 流 锅 炉 应 采 用 锅 外 水 处 理 ， 其 水 质 应 符 合 表 5的 规 定 。GB1576-09-2-17-正 文 最 后

23、 校 正 稿 .doc 2021-4-24 21 GB15762008 工 业 锅 炉 水 质 标 准 余 热 锅 炉 水 质 余 热 锅 炉 的 水 质 指 标 应 符 合 同 类 型 、 同 参 数 锅 炉 的 要 求 。 补 给 水 水 质 4.5.1 应 当 根 据 锅 炉 的 类 型 、 参 数 、 回 水 回 收 率 、 排 污 率 、 原 水 水 质和 锅 水 、 给 水 质 量 标 准 选 择 补 给 水 处 理 方 式 。 4.5.2 补 给 水 处 理 方 式 应 保 证 给 水 质 量 符 合 本 标 准 。 4.5.3 软 水 器 再 生 后 或 连 续 床 出 水 氯

24、 离 子 含 量 不 得 大 于 进 水 氯 离 子 含量 1.1倍 。 4.5.4 以 软 化 水 为 补 给 水 或 单 纯 采 用 锅 内 加 药 处 理 的 锅 炉 正 常 排 污 率不 宜 超 过 10.0 ； 以 除 盐 水 为 补 给 水 的 锅 炉 正 常 排 污 率 不 宜 超 过 2.0。 2021-4-24 22 GB15762008 工 业 锅 炉 水 质 标 准 回 水 水 质 回 水 质 量 应 当 保 证 给 水 质 量 符 合 本 标 准 ， 并 尽 可 能 地 提 高 回 水 利 用 率。 回 水 质 量 符 合 表 6规 定 ， 并 应 根 据 回 水 可

25、能 受 到 的 污 染 介 质 ， 增 加必 要 的 监 测 项 目 。 .20110325宣 贯 GB1576-2008讲 稿 .doc 2021-4-24 23 第 三 节 锅 炉 水 处 理 方 法 一 、 锅 外 化 学 处 理 1、 预 处 理 2、 沉 淀 软 化 法 3、 离 子 交 换 软 化 法 二 、 锅 内 加 药 处 理 2021-4-24 24 1、 补 给 水 处 理 ： （ 1） 预 处 理 、 （ 2） 除 盐 处 理2、 给 水 处 理 ： （ 1） 加 氨 处 理 、 （ 2） 除 氧 处 理3、 锅 水 处 理 ： （ 1） 加 磷 酸 盐 处 理 、 （

26、 2） 排 污4、 凝 结 水 处 理 ： （ 1） 混 床 精 处 理5、 返 回 水 处 理 ： （ 1） 除 油 、 （ 2） 除 铁6、 冷 却 水 处 理 ： （ 1） 防 腐 （ 杀 菌 ） （ 2） 防 垢 （ 稳 定 处 理 ）7、 热 力 设 备 停 用 保 护8、 热 力 设 备 检 验9、 化 学 清 洗10、 水 、 汽 质 量 监 督火 力 发 电 厂 水 处 理 工 作 内 容 2021-4-24 25 预 处 理 一 、 预 处 理 的 目 的 1、 去 除 水 中 悬 浮 物 质 2、 去 除 水 中 胶 体 物 质 二 、 预 处 理 的 药 剂 1、 铝 盐

27、 ： 硫 酸 铝 ； 明 矾 ； 偏 铝 酸 钠 2、 铁 盐 ： 硫 酸 亚 铁 ； 氯 化 铁 三 、 预 处 理 的 方 法 1、 混 凝 2、 沉 淀 3、 过 滤 2021-4-2426 水 的 预 处 理 第 一 节 概 述预 处 理 目 的 ： 去 除 水 中 悬 浮 物 和 胶 体 物 质 ， 使 水 澄 清 。 高 硬 度 高 碱 度 水 软 化 降 碱 （ 石 灰 处 理 ）预 处 理 工 艺 流 程 ： 混 凝 、 (沉 淀 )、 澄 清 、 过 滤第 二 节 水 的 混 凝 处 理一 、 混 凝 原 理水 中 悬 浮 物 在 水 流 滞 缓 或 静 止 状 态 下 会

28、自 行 沉 降 。颗 粒 越 细 小 ， 沉 降 越 缓 慢 ；当 颗 粒 非 常 细 小 呈 胶 体 状 时 ， 基 本 不 会 自 行 沉 降 。混 凝 处 理 ： 向 水 中 投 加 混 凝 剂 ， 通 过 混 凝 作 用 ， 破 坏 胶 体的 稳 定 性 （ 此 过 程 也 称 “ 脱 稳 ” ） ， 使 细 微 的 悬 浮 物 和 胶体 物 颗 粒 凝 聚 成 絮 状 大 颗 粒 沉 淀 下 来 ， 使 水 得 到 澄 清 。 2021-4-2427 1、 胶 体 的 稳 定 性 2、 胶 体 的 亲 水 性 与 憎 水 性 促 使 水 中 胶 体 具 有 聚 集 稳 定 性的 原

29、因 ：（ 1） 同 种 胶 体 微 粒 带 有 相 同 电荷 、 相 互 排 斥 ；（ 2） 胶 体 微 粒 的 表 面 被 水 分 子包 围 ， 阻 碍 了 胶 体 颗 粒 间 的 接触 ；（ 3） 胶 体 表 面 吸 附 有 某 些 促 使胶 体 稳 定 的 物 质 。 2021-4-2428 3、 胶 体 的 双 电 层 结 构 4、 胶 体 的 电 位0胶 核 表 面 处 的 电 位 （ 热 力 学 电 位 ） ；d吸 附 层 与 扩 散 层 分 界 处 的 电 位 ；滑 动 界 面 处 的 电 位 （ 电 动 电 位 ） 。对 于 天 然 淡 水 来 说 ， 因 水 中 电 解 质

30、很 少 ， 可 以 认 为 和 d两 种 电 位 大 致 相 等 。 2021-4-2429 5、 胶 体 颗 粒 中 的 作 用 力 在 溶 液 中 ， 两 个 电 荷 符 号 相 同 的 胶 体 之 间 存 在 着 ： 同 性 电 荷 间 的 静 电 斥 力 ； 分 子 间 的 范 德 华 引 力 。6、 胶 体 的 脱 稳 （ 1） 压 缩 双 电 层 在 水 溶 液 中 投 加 某 种 电 解 质 ， 当 加 药 量 达 到 一 定 数 量 时 ，会 发 生 胶 体 聚 集 现 象 （ 助 凝 剂 ） 。 （ 2） 吸 附 与 电 中 和 向 水 中 加 带 相 反 电 荷 的 胶 体

31、 ， 使 之 与 原 胶 体 发 生 电 中 和（ 混 凝 剂 ） 。 （ 3） 网 捕 作 用 （ 4） 吸 附 与 架 桥 2021-4-2430 一 、 混 凝 原 理 1、 混 凝 过 程 以 硫 酸 铝 Al2(SO4)3为 例 （ 1） 混 凝 剂 发 生 水 解 反 应 ：反 应 过 程 中 不 断 有 H+产 生 ， 水 的 pH有 所 下 降（ 2） 水 中 杂 质 胶 体 与 Al(OH) 3胶 体 相 互 吸 引 ， 中 和 ， 生 成 粗 大 颗 粒 下 降 。 243342 SO3Al2SOAl HOHAlOHAl 223 HOHAlOHOHAl 222 HOHAlO

32、HOHAl 322 2021-4-2431 2、 混 凝 作 用 （ 1） 吸 附 与 架 桥 作 用 ；（ 2） 中 和 作 用 ；（ 3） 表 面 接 触 作 用 ；（ 4） 网 捕 作 用 。二 、 影 响 混 凝 效 果 的 因 素（ 一 ） 水 的 pH影 响 （ 加 药 后 ）1、 对 Al(OH)3溶 解 度 的 影 响 ： pH过 高 或 过 低 都 会 促 使Al(OH)3溶 解 ， 影 响 混 凝 效 果 。 pH5.5 7.5较 适 宜当 pH 5.5时 ， 发 生 如 下 反 应 ： OH3AlH3OHAl 233 沉 淀 软 化混 凝 处 理自 然 沉 降沉 淀 处

33、理使 Al(OH) 3溶 解 度 增 加 ， 混 凝 效 果 下 降 2021-4-2432 当 pH 7.5时 ： 当 pH 9时 ：使 Al(OH)3溶 解 度 增 加 ， 效 果 下 降 。 OH3AlOOH3OHAl 2233 2、 对 胶 粒 电 荷 的 影 响 Al(OH)3胶 粒 ： pH在 5 8时 ， 带 正 电 荷 pH 5时 ， 带 负 电 荷 （ 因 吸 附 SO42-） pH8时 ， 几 乎 不 带 电 荷 （ 以 中 性 氢 氧 化 物 形 态 存 在 ， 最 易 沉淀 下 来 ） 。3、 对 有 机 物 的 影 响 pH高 时 ， 有 机 物 生 成 腐 植 酸

34、盐 ， 不 易 去 除 ， pH6.0 6.5之 间有 利 （ 铝 盐 ）4、 对 凝 聚 速 度 的 影 响 胶 体 内 外 的 电 位 差 越 小 ， 越 易 沉 降 ， pH为 6.5 8之 间 最 快 。 综 上 所 述 ， 对 于 铝 盐 作 混 凝 剂 ， 其 最 优 pH为 6.5 8之 间 。 OH2AlOOHOHAl 223 2021-4-2433 （ 二 ） 混 凝 剂 的 用 量 加 Al2(SO4)318H2O 10 50mg/L 对 于 悬 浮 物 少 的 原 水 ， 并 非 加 混 凝 剂 用 量 越 多 越 好 ， 因 为混 凝 剂 加 入 同 时 自 身 也 是

35、 一 种 杂 质（ 三 ） 水 温 铝 盐 ： 最 好 25 30 ， 低 于 5 ， 效 果 较 差 。 铁 盐 ： 温 度 影 响 较 小 。（ 四 ） 混 和 速 度 要 求 ： 形 成 时 快 ， 长 大 时 慢 （ 即 宜 先 快 后 慢 ）（ 五 ） 水 中 杂 质 1、 反 离 子 浓 度 高 ， 不 利 于 Al(OH) 3的 形 成 ； 2、 有 机 物 太 多 ， 也 不 利 于 Al(OH)3的 形 成 。 2021-4-2434 （ 六 ） 接 触 介 质 在 水 中 保 持 一 定 数 量 的 泥 渣 ， 可 以 加 快 沉 淀 。（ 七 ） 接 触 时 间 从 混

36、凝 剂 加 入 到 泥 渣 与 水 的 分 离 需 要 经 过 一 系 列 物 理 、 化学 过 程 ， 这 些 过 程 需 要 一 定 时 间 才 能 完 成 。 一 般 为 1 2h。三 、 常 用 混 凝 剂 1、 铝 盐 Al(SO4)318H2O工 业 硫 酸 铝 KAl(SO4)224H2O明 矾 NaAlO2偏 铝 酸 钠 2、 无 机 高 分 子 凝 聚 剂 聚 合 铝 和 聚 合 铁 聚 合 铝 （ PAC） 聚 合 铝 （ PAC） ， Al n(OH)mCl3n-m m10， 1n5 2021-4-24 35 绿 矾聚 合 硫 酸 铁 （ PFS） 具 有 铁 盐 特 点

37、 ； 也 具 备 聚 合 铝 的 特 点 。铁 盐 处 理 的 特 点 ：（ 1） 生 成 凝 絮 比 重 大 ， 易 沉 降 ；（ 2） 受 温 度 影 响 小 ；（ 3） pH 6.5时 ， 铁 与 腐 植 酸 生 成 不 易 沉 降 的 有 色 化 合 物 ，所 以 不 适 用 于 处 理 含 有 机 物 水 的 混 凝 剂 ；（ 4） 适 应 的 pH比 较 宽 （ pH在 4 10） 。4、 铁 铝 盐 采 用 铁 铝 盐 作 混 合 处 理 ， 如 和 以 1:1的 比 例 加 入 。优 点 ： 凝 絮 均 匀 ， 沉 淀 完 全 。5、 有 机 高 分 子 絮 凝 剂 3、 铁

38、盐OH7FeSO 24 OH6FeCl 23 342 SOFe m2n34n2 SOOHFe 2021-4-2436 四 、 经 过 混 凝 处 理 后 的 水 质 变 化 1、 减 少 部 分（ 1） 悬 浮 物 （ 2） 有 机 物 （ 3） 胶 体 硅 （ 4） 减 少 了 重 碳 酸 盐 碱 度2、 增 加 部 分（ 1） SO42-或 Cl （ 2） CO2 （ 3） HF （ 4） 溶 解 固 形 物第 三 节 水 的 沉 淀 软 化一 、 沉 淀 软 化 处 理1、 沉 淀 软 化 把 天 然 水 中 的 钙 、 镁 离 子 转 变 成 难 溶 于 水 的 化 合 物 ， 使 其

39、 沉 淀 出 来 ，以 降 低 水 的 硬 度 ， 称 为 水 的 沉 淀 软 化 。2、 方 法 石 灰 软 化 法 ： 主 要 降 低 碳 酸 盐 硬 度 。 适 用 于 高 硬 度 、 高 碱 度 水 石 灰 纯 碱 法 ： 石 灰 可 降 低 碳 酸 盐 硬 度 ， 纯 碱 可 降 低 非 碳 酸 硬 度 。 适 用 于高 硬 度 、 低 碱 度 水 其 它 沉 淀 软 化 法 （ P163） 2021-4-24 37 沉 淀 软 化 法 一 、 石 灰 沉 淀 软 化 1、 目 的 ： 除 硬 、 除 碱 、 除 盐 、 除 CO2 2、 原 理 CaO+H20=Ca(OH)2 除

40、硬 ： Ca(HCO3)2+ Ca(OH)2 =2CaCO3+2H2O 除 碱 ： Mg(HCO3)2+2 Ca(OH) 2 =Mg(OH)2+2CaCO3+2H2O 除 盐 ： MgSO4+ Ca(OH)2 =Mg(OH)2+CaSO4 除 气 ： CO2+ Ca(OH)2=CaCO3+H2O 3、 设 备 ： 平 流 式 沉 淀 池 、 脉 冲 式 沉 淀 池 2021-4-24 38 沉 淀 软 化 法 二 、 石 灰 -纯 碱 软 化 法 1、 原 理 ： 石 灰 作 用 同 前 纯 碱 消 除 永 久 硬 度 2、 装 置 ： 溶 药 装 置 加 药 装 置 三 、 化 学 热 能

41、综 合 软 化 法 1、 石 灰 和 纯 碱 为 基 本 软 化 剂 2、 附 加 软 化 剂 磷 酸 三 钠 3、 投 加 混 凝 剂 ： 铝 盐 、 铁 盐 2021-4-2439 二 、 沉 降 原 理 自 然 沉 降 ： 单 个 颗 粒 在 水 中 只 受 重 力 和 阻 力 的 影 响 。拥 挤 沉 降 ： 絮 凝 沉 降 、 层 状 沉 降 、 压 缩 沉 降第 四 节 沉 淀 处 理 设 备 及 其 运 行（ 一 ） 平 流 式 沉 淀 池 （ 卧 式 沉 淀 池 ） 2021-4-2440 （ 二 ） 斜 管 和 斜 板 式 沉 淀 池 图 2-3 斜 管 式 沉 淀 池 20

42、21-4-2441 （ 三 ） 泥 渣 悬 浮 式 澄 清 池（ 四 ） 泥 渣 循 环 式 澄 清 池（ 五 ） 澄 清 池 的 运 行 与 监 督监 督 ： 出 水 水 质 澄 清 池 各 部 位 的 运 行 变 化监 测 项 目 ： 出 水 浊 度 20mg/L； 温 度 ； 进 水 水 质 （ 浊 度 ） ； 泥 渣 的 浓 度 （ 用 量 筒 测 ） ； 回 流 比 ； 泥 渣 层 的 高 度 。 2021-4-2442 第 五 节 水 的 过 滤 处 理 压 制 的 圆 形 容 器 ）压 力 式 过 滤 器 （ 由 金 属 ）滤 池 出 现 ， 以 水 泥 砌 筑重 力 式 过 滤

43、 器 （ 一 般 以按 压 力 分 类 多 层 过 滤 器双 层 过 滤 器单 层 过 滤 器按 滤 层 分 类一 、 过 滤 原 理过 滤 器 内 加 入 粒 状 滤 料 ， 当 水 通 过 滤 层 时 ， 水 中 的 悬 浮 物 截 留 下 来 。 原 理 包 括 两 个 过 程 ：（ 1） 输 送 细 小 悬 浮 颗 粒 被 “ 输 送 ” 到 滤 料 颗 粒 表 面 ；（ 2） 附 着 在 物 理 、 化 学 、 界 面 化 学 的 作 用 下 被 滤 料 截 留 下 来 。 )2.0002.0( )0.102.0( ( m m ）、超 滤微 滤膜 过 滤 器 磺 化 煤活 性 碳石

44、英 砂颗 粒 状 滤 料 过 滤 器按 过 滤 介 质 分 类 2021-4-24 43 离 子 交 换 法 一 、 离 子 交 换 概 念 二 、 离 子 交 换 剂 三 、 钠 离 子 交 换 软 化 法 四 、 氢 离 子 交 换 软 化 法 五 、 离 子 交 换 设 备 2021-4-24 44 离 子 交 换 一 、 离 子 交 换 概 念 1、 离 子 交 换 是 离 子 交 换 剂 上 可 交 换 的 离 子 与溶 液 中 离 子 间 发 生 的 交 换 反 应 的 过 程 。 2、 离 子 交 换 反 应 ： 固 态 与 液 态 之 间 的 反 应 ； 等 当 量 进 行 ；

45、 可 逆 反 应 。 二 、 离 子 交 换 剂 1、 种 类 2、 离 子 交 换 树 脂 组 成 、 分 类 、 命 名 、 理 化 性 能 三 、 离 子 交 换 树 脂 的 管 理 2021-4-2445 离 子 交 换 的 基 本 知 识 第 一 节 离 子 交 换 剂 的 结 构一 、 离 子 交 换 剂 概 述 1、 定 义 ： 含 有 可 交 换 离 子 ， 具 有 离 子 交 换 能 力 的 物 质 。 2、 离 子 交 换 剂 的 种 类 2021-4-2446 离 子 交 换 的 基 本 知 识 二 、 离 子 交 换 树 脂 的 结 构 1、 苯 乙 烯 系 离 子 交

46、 换 树 脂 2021-4-2447 离 子 交 换 的 基 本 知 识 交 联 度 （ DVB） 聚 合 时 所 用 二 乙 烯 苯 的 质 量 占 苯 乙 烯 和 二乙 烯 苯 总 质 量 的 百 分 率 。交 联 度 ， 树 脂 的 机 械 强 度 ， 密 度 。浓 H2SO4处 理 强 酸 阳 树 脂 R-SO3H用 叔 胺 处 理 得 季 胺 型 强 碱 阴 树 脂用 仲 胺 处 理 得 叔 胺 型 弱 碱 阴 树 脂用 伯 胺 处 理 得 仲 胺 型 弱 碱 阴 树 脂2、 丙 烯 酸 系由 丙 烯 酸 和 甲 基 丙 烯 酸 与 二 乙 烯 苯 共 聚 ， 直 接 生 成RCOO

47、H弱 酸 阳 树 脂 。 2021-4-24 48 离 子 交 换 的 基 本 知 识 三 、 离 子 交 换 树 脂 的 分 类1、 按 单 体 来 分 2、 按 活 性 基 因 分 3、 按 孔 型 分 环 氧 系酚 醛 系丙 烯 酸 系苯 乙 烯 系 OHR ROH HR RH ww弱 碱强 碱阴 弱 酸强 酸阳 均 孔 型大 孔 型凝 胶 型凝 胶 型 树 脂 的 特 点 ： 1、 溶 胀 性 好 ， 溶 胀 时 ， 孔 达 20 40 ， 失 水 时 ， 体 积 缩 小 ； 2、 强 度 差 ， 抗 氧 化 性 差 ； 3、 易 受 有 机 物 污 染 。大 孔 型 树 脂 的 的

48、特 点 ： 1、 孔 大 ， 在 干 、 湿 态 时 都 存 在 ， 且 孔 径 在 200 1000 ； 2、 强 度 大 ， 抗 氧 化 性 能 好 （ 交 联 度 大 ， DVB 16 20 ） ； 3、 防 有 机 物 污 染 ； 4、 孔 大 ， 交 换 容 量 低 ； 5、 再 生 时 酸 、 碱 消 耗 较 多 。 A A 2021-4-2449 离 子 交 换 的 基 本 知 识 均 孔 型 树 脂 的 特 点 ：1、 孔 径 几 百 左 右 ；2、 防 止 有 机 物 中 毒 。A 第 二 节 离 子 交 换 树 脂 的 命 名1、 全 名 称 组 成 部 分 有 机 合 成

49、 离 子 交 换 树 脂 的 全 名 称 ， 由 分 类 名 称 （ 凝 胶 、 大 孔 、 均 孔 ） 、 骨架 名 称 （ 苯 乙 烯 系 、 丙 烯 酸 系 、 酚 醛 系 、 环 氧 系 ） 、 基 本 名 称 （ 离 子 交 换 树 脂 ）组 成 。2、 命 名 原 则 酸 性 在 基 本 名 称 前 加 “ 阳 ” ； 碱 性 在 基 本 名 称 前 加 “ 阴 ” ； 按 有 机 合 成 离 子 交 换 树 脂 的 活 性 基 因 性 质 ， 分 为 强 酸 性 、 弱 酸 性 、 强 碱 性 、弱 碱 性 、 螯 合 性 等 ， 分 别 在 基 本 名 称 前 冠 以 “ 强

50、酸 ” 、 “ 弱 酸 ” 、 “ 强 碱 ” 、 “ 弱 碱 ” 、 “ 螯 合 ” 等 。 2021-4-2450 离 子 交 换 的 基 本 知 识 3、 型 号 以 三 位 阿 拉 伯 数 字 表 示 。 孔 型 ： 凝 胶 型 空 大 孔 型 D 均 孔 型 J 第 一 位 数 字 活 性 基 团 代 号 2021-4-2451 离 子 交 换 的 基 本 知 识代 号 0 1 2 3 4 5 6活 性 基团 强 酸 性 弱 酸 性 强 碱 性 弱 碱 性 螯 合 性 两 性 氧 化 还 原 性 第 一 位 数 字 活 性 基 团 代 号 第 二 位 数 字 骨 架 代 号代 号 0

51、 1 2 3 4骨 架 类 别 苯 乙 烯 系 丙 烯 酸 系 酚 醛 系 环 氧 系 乙 烯 吡 啶 系4、 举 例001 7凝 胶 型 苯 乙 烯 系 强 酸 阳 离 子 交 换 树 脂 ， 交 联 度 为 7 。 D311大 孔 型 环 氧 系 弱 酸 性 阳 离 子 交 换 树 脂 。 D021大 孔 型 苯 乙 烯 强 碱 性 阴 离 子 交 换 树 脂 。 D111凝 胶 型 丙 烯 酸 弱 酸 性 阳 离 子 交 换 树 脂 。 D031大 孔 型 苯 乙 烯 系 弱 碱 性 阴 离 子 交 换 树 脂 。 2021-4-2452 离 子 交 换 的 基 本 知 识 当 离 子

52、交 换 剂 遇 到 含 有 电 解 质 的 水 溶 液 时 ， 电 解 质 对 其 双 电 层 有 以下 几 种 作 用 ：1、 交 换 作 用 首 先 扩 散 层 中 的 反 离 子 与 溶 液 中 的 其 他 反 离 子 进 行 交 换 （ 主 要 方面 ） ， 其 次 再 与 固 定 层 中 的 反 离 子 互 换 位 置 （ 难 交 换 ， 因 其 能 量 较 小 ） 。2、 压 缩 作 用 当 溶 液 中 盐 类 浓 度 增 大 时 ， 可 使 扩 散 层 压 缩 而 不 利 于 交 换 。 这 说 明了 为 什 么 当 再 生 溶 液 的 浓 度 太 大 时 ， 不 仅 不 能 提

53、 高 再 生 效 果 ， 有 时 反 使 再生 效 果 降 低 。 第 四 节 离 子 交 换 树 脂 的 性 能一 、 物 理 性 能1、 外 观 颜 色 苯 乙 烯 系 均 呈 黄 色 ， 其 他 也 有 黑 、 棕 、 棕 黑 色 等 。 形 状 一 般 均 呈 球 状 ， 圆 球 率 越 大 越 好 。 2021-4-2453 离 子 交 换 的 基 本 知 识 2、 粒 度 用 于 水 处 理 的 树 脂 颗 粒 粒 径 一 般 为 0.3 1.2mm。3、 密 度由 于 离 子 交 换 剂 需 湿 态 使 用 ， 所 以 用 湿 真 密 度 和 湿 视 密 度 表 示 树 脂 密

54、度（ 1） 湿 真 密 度 ： 指 树 脂 在 水 中 经 过 充 分 浸 泡 膨 胀 后 ， 树 脂 颗 粒 的 密 度 ：湿 树 脂 真 体 积 ， 指 在 湿 的 状 态 下 颗 粒 本 身 的 体 积 ， 它 包 括 颗 粒 中 的 孔 眼 及 孔 眼中 所 含 的 水 分 ， 但 颗 粒 与 颗 粒 之 间 的 空 隙 不 算 在 内 。湿 真 密 度 与 树 脂 在 水 中 的 沉 降 性 能 有 关 ， 是 影 响 应 用 性 能 的 一 个 指 标 。 在 采 用双 层 床 或 混 合 床 等 工 艺 时 ， 需 根 据 工 艺 要 求 选 择 湿 真 密 度 合 适 的 树

55、脂 。 一 般 该数 值 在 1.04 1.3g/mL之 间 ， 阳 树 脂 的 湿 真 密 度 通 常 比 阴 树 脂 大 ， 因 此 混 床 树 脂分 层 后 ， 阴 树 脂 在 上 阳 树 脂 在 下（ 2） 湿 视 密 度 ： 指 树 脂 在 水 中 经 充 分 浸 泡 膨 胀 后 的 堆 积 密 度 ： 此 值 一 般 在 0.60 0.85g/mL之 间 ， 通 常 阴 树 脂 较 轻 ； 阳 树 脂 相 对 要 重 些 。 湿 视密 度 常 用 来 估 算 交 换 剂 的 装 载 量 。 2021-4-2454 离 子 交 换 的 基 本 知 识 （ 2） 湿 真 密 度 mLg

56、 湿 树 脂 的 真 体 积湿 树 脂 的 质 量湿 真 密 度 方 法 ：则 ： 剂总 湿 真 密 度 VV W 一 般 为 ： 1.04 1.3， 且 阳 阴 。 注 意 ： 反 洗 时 水 流 速 度 与 湿 真 密 度 有 关 ， 一 般 要 求 湿 真 密 度 大 ； 如 为 混 床 ， 要 求 阴 阳 树 脂 湿 真 密 度 差 大 ， 有 利 于 分 层 。（ 3） 湿 视 密 度 用 途 ： 计 算 树 脂 的 装 载 量 。 一 般 为 0.60 0.85， 且 阳 阴 。mLg 湿 树 脂 的 堆 体 积湿 树 脂 质 量湿 视 密 度 2021-4-2455 离 子 交

57、换 的 基 本 知 识 4、 含 水 率 指 在 潮 湿 空 气 中 ， 树 脂 本 身 所 保 持 的 水 量 ， 它 包 括 树 脂 内部 结 构 中 亲 水 活 性 基 团 的 水 分 和 交 联 网 孔 中 的 游 离 水 分 。树 脂 的 含 水 率 与 交 联 度 有 关 ， 交 联 度 越 低 ， 含 水 率 越 大 。 交 联 度 为 7%时 ，含 水 率 通 常 为 45% 55%。 含 水 率 越 小 ， 表 明 树 脂 中 能 够 进 行 离 子 交 换的 活 性 基 团 越 少 ， 其 交 换 能 力 也 就 越 低 。 含 水 率 愈 大 ， 表 示 它 的 孔 隙

58、率 愈 大 ， 交 联 度 愈 小 。5、 溶 胀 性（ 1） 影 响 溶 胀 率 大 小 的 因 素 溶 剂 、 交 联 度 、 活 性 基 因 、 交 换 容 量 、 溶 液 浓 度 、 可 交 换离 子 的 本 质6、 耐 磨 性 指 在 规 定 条 件 下 ， 研 磨 后 的 树 脂 ， 筛 分 出 粒 度 合 格 树 脂 的 百 分 数 。7、 耐 热 性 阳 树 脂 100 120 强 阴 60 左 右 弱 阴 80 以 上二 、 化 学 性 能1、 离 子 交 换 反 应 的 可 逆 性 2021-4-2456 离 子 交 换 的 基 本 知 识 2、 酸 、 碱 性3、 中 和

59、 与 水 解中 和 ：水 解 ：4、 离 子 交 换 树 脂 的 选 择 性 同 一 种 离 子 交 换 树 脂 对 于 水 中 各 种 离 子 的 吸 着 交 换 能 力 不 同 ，有 些 离 子 易 被 吸 着 ， 不 易 被 置 换 ， 有 些 离 子 则 相 反 。 阳 树 脂 的 选 择 规 律 ： 2021-4-2457 离 子 交 换 的 基 本 知 识 带 电 荷 越 高 ， 越 易 吸 着 ， Fe3+ Ca2+ Na+ 带 电 荷 相 同 ， 原 子 序 数 越 大 ， 越 易 吸 着 ， K+ Na+ Li+ RH（ 强 ） ： Fe3+ Al3+ Ca2+ Mg2+ K

60、+NH4+ Na+ H+ RwH（ 弱 ） ： H+ Fe3+ Al3+ Ca2+ Mg2+ K+NH4+ Na+ ROH（ 强 ） ： SO42- NO3- Cl- OH- HCO3- HSiO3- ROH（ 弱 ） ： OH- SO42- NO3- Cl- HCO3-， 对 HSiO3-基 本 不 吸 附 。 意 义 ： 选 择 再 生 剂 。 注 意 ： 使 用 弱 酸 性 阳 树 脂 ， 那 么 水 中 必 须 有 一 定 的 碱 度 ， 必 须 放 在 强 酸性 阳 树 脂 前 面 。 树 脂 选 择 性 的 启 示 ： 弱 酸 阳 树 脂 ， 只 能 吸 着 与 碱 度 相 对 应

61、 的 硬 度 离 子 ， 只 适 用 于 高 碱 度 ，高 硬 度 水 ； 强 碱 阴 树 脂 只 有 在 酸 性 条 件 下 才 能 吸 着 弱 酸 根 ； 弱 碱 阴 树 脂 不 能 吸 着 弱 酸 根 ； 弱 酸 （ 弱 碱 ） 树 脂 可 用 强 酸 （ 强 碱 ） 树 脂 的 再 生 废 液 来 再 生 。5、 交 换 容 量 树 脂 中 能 够 交 换 离 子 的 量 单 位 ： mmol/g单 位 质 量 离 子 交 换 树 脂 的 吸 着 能 力 ； mol/m3单 位 体 积 离 子 交 换 树 脂 的 吸 着 能 力 。 2021-4-2458 离 子 交 换 的 基 本

62、知 识 全 交 换 容 量 （ Q） 指 树 脂 中 所 有 活 性 基 团 的 总 量 。 工 作 交 换 容 量 （ QG） 指 交 换 剂 在 工 作 情 况 下 的 有 效 交 换 容 量 总 制 水 量或 重 量交 换 剂 的 体 积 子 浓 度进 水 离 子 浓 度 出 水 离 GQ影 响 工 作 交 换 容 量 的 因 素 ： 树 脂 粒 度 。 粒 度 过 大 ， 工 作 交 换 容 量 降 低 ； 树 脂 层 高 度 。 树 脂 层 高 不 足 ， 失 效 快 ， 工 交 容 量 降 低 ； 原 水 水 质 。 原 水 中 反 离 子 浓 度 高 ， 易 造 成 出 水 不

63、合 格 ； 离 子 交 换 器 的 构 造 。 交 换 器 直 径 与 高 度 比 ， 布 水 是 否 均 匀 ； 运 行 条 件 。 主 要 是 流 速 和 温 度 的 影 响 。 温 度 低 时 ， 流 速 宜 慢 ； 溶 液 的 酸 碱 性 。 对 于 阴 树 脂 ， 进 水 pH低 有 利 ； 再 生 方 式 （ 再 生 程 度 ） 。 逆 流 再 生 优 于 顺 流 再 生 ； 树 脂 质 量 。 树 脂 受 污 染 ， 工 交 容 量 明 显 下 降 。 2021-4-24 59 钠 离 子 交 换 软 化 法 一 、 钠 离 子 交 换 软 化 法 1、 原 理 2、 特 点 ：

64、 硬 度 可 以 降 低 可 消 除 ； 碱 度 保 持 不 变 ； 含 盐 量 增 加 。 2021-4-2460 水 的 阳 离 子 交 换 处 理 按 离 子 交 换 运 行 方 式 的 不 同 ， 离 子 交 换 装 置 可 分 为 下 面 几 种 类 型 ： 流 动 床移 动 床连 续 床 混 合 床双 层 床单 层 床按 树 脂 分 浮 动逆 流顺 流按 流 体 流 动 方 向 分固 定 床动 态静 态离 子 交 换 装 置 2021-4-2461 水 的 阳 离 子 交 换 处 理 第 一 节 固 定 床 离 子 交 换 的 原 理 图5-1 离子交换器的工作情况 2021-4-

65、2462 水 的 阳 离 子 交 换 处 理 一 、 水 流 经 树 脂 时 ， 树 脂 的 形 态 变 化1、 三 个 区 域2、 二 个 阶 段 先 形 成 一 个 工 作 区 ； 工 作 区 逐 渐 往 下 移 动 。 二 、 出 水 水 质 的 变 化 ABDE面 积 最 大 的 工 作 交 换 容 量 ABCDE面 积 平 衡 交 换 容 量 由 此 可 得 出 ： 当 增 加 离 子 交 换 剂 层 高 度 时 ， 全 部 离 子 交 换 剂 交换 能 力 的 平 均 利 用 率 会 提 高 。 但 交 换 剂 层 过 高 会 使 水 通 过 交 换 剂 层的 压 降 太 大 ，

66、给 运 行 带 来 困 难 。 2021-4-2463 水 的 阳 离 子 交 换 处 理 三 、 保 护 层 影 响 保 护 层 厚 度 的 因 素 很 多 ， 如 ： 1、 水 通 过 离 子 交 换 剂 层 的 速 度 愈 大 ， 保 护 层 愈 厚 ； 2、 进 水 中 要 除 去 的 离 子 浓 度 和 其 在 交 换 后 水 中 残 留 浓 度的 比 值 愈 大 ， 保 护 层 愈 厚 ； 3、 离 子 交 换 剂 颗 粒 愈 大 ， 保 护 层 愈 厚 ； 4、 交 换 剂 的 孔 隙 率 和 温 度 等 因 素 有 关 。图 5-2 出 水 水 质 的 变 化 2021-4-2464 水 的 阳 离 子 交 换 处 理 第 二 节 离 子 交 换 软 化 和 除 碱一 、 软 化 1、 目 的 除 去 Ca2+、 Mg2+， 即 降 低 硬 度 。 2、 方 法 交 换 ： 2RNa Ca2+(Mg2+) R2Ca(Mg) 2Na+ 再 生 ： R2Ca(Mg) 2NaCl 2RNa CaCl2(MgCl2) 盐 耗 ： 恢 复 交 换 剂 1mol（ 1/2Me2+）