地下水除鈣鎂,、降低硬度強(qiáng)酸陽(yáng)離子樹(shù)脂

  地下水中的鈣（Ca2?）和鎂（Mg2?）離子是水硬度的主要來(lái)源,，會(huì)引發(fā)結(jié)垢、腐蝕等問(wèn)題,，影響設(shè)備運(yùn)行及使用壽命,。離子交換樹(shù)脂除硬度技術(shù)是一種有效的處理方法。以下是相關(guān)介紹：

原理

    離子交換樹(shù)脂是一種帶有功能基團(tuán)的高分子聚合物,，具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),。鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂表面帶有負(fù)電荷,，能吸引并結(jié)合水中的鈣,、鎂等陽(yáng)離子。當(dāng)硬水通過(guò)樹(shù)脂床層時(shí),，樹(shù)脂上的鈉離子（Na?）會(huì)與水中的鈣,、鎂離子進(jìn)行等摩爾的離子交換反應(yīng)：2RNa + Ca2? → R?Ca + 2Na?，2RNa + Mg2? → R?Mg + 2Na?,。其中,，“R”代表樹(shù)脂骨架。隨著反應(yīng)進(jìn)行,，水中的鈣,、鎂離子被樹(shù)脂吸附，而樹(shù)脂上的鈉離子進(jìn)入水中,，從而降低水的硬度,。當(dāng)樹(shù)脂吸附的鈣、鎂離子飽和時(shí),，需通過(guò)再生程序恢復(fù)樹(shù)脂的交換能力,，通常采用食鹽溶液（氯化鈉）作為再生劑。

常用樹(shù)脂類(lèi)型

    鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 ：是常用的地下水除硬度樹(shù)脂,，具有良好的穩(wěn)定性和交換性能,。其內(nèi)部含有大量的鈉離子，能有效與水中的鈣,、鎂離子進(jìn)行交換,。杜邦 AmberLite HPR1100 Na 離子交換樹(shù)脂屬于強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,，具有高度交聯(lián)的聚苯乙烯基質(zhì)，帶有磺酸基團(tuán)（-SO?H）,，交換容量高,，物理穩(wěn)定性好，耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng),。

弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 ：適用于處理高硬度,、高堿度的地下水。在酸性條件下,，對(duì)鈣,、鎂離子有較強(qiáng)的親和力，能有效去除水中的硬度離子,。其再生容易,，但對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性相對(duì)較弱。

螯合樹(shù)脂 ：對(duì)特定的金屬離子具有高選擇性,，可用于去除地下水中的微量硬度離子或特定金屬離子,。其結(jié)構(gòu)中含有能與金屬離子形成螯合物的功能基團(tuán)，能選擇性地吸附水中的鈣,、鎂等硬度離子,，從而達(dá)到去除硬度的目的。但螯合樹(shù)脂的成本相對(duì)較高,，再生過(guò)程相對(duì)復(fù)雜,。

工藝流程

預(yù)處理 ：地下水需先經(jīng)過(guò)預(yù)處理，去除水中的懸浮物,、泥沙,、膠體等雜質(zhì)，降低水的濁度,，防止這些雜質(zhì)堵塞樹(shù)脂的孔隙,，影響樹(shù)脂的交換性能。常用的方法有砂濾,、活性炭過(guò)濾等,。若水中含有鐵、錳等金屬離子,，還需進(jìn)行除鐵,、除錳處理，以免這些金屬離子與樹(shù)脂發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng),，導(dǎo)致樹(shù)脂中毒失效,。

軟化 ：預(yù)處理后的地下水進(jìn)入裝填有離子交換樹(shù)脂的軟化器。在軟化器中,，水與樹(shù)脂充分接觸,，水中的鈣,、鎂離子與樹(shù)脂上的鈉離子發(fā)生交換反應(yīng)，鈣,、鎂離子被樹(shù)脂吸附,，水的硬度降低，軟化后的水從軟化器底部流出,，可直接用于生活或工業(yè)生產(chǎn),。

再生 ：隨著軟化過(guò)程的進(jìn)行，樹(shù)脂上的鈉離子逐漸被鈣,、鎂離子取代,，樹(shù)脂的交換能力逐漸降低。當(dāng)樹(shù)脂的交換能力接近飽和時(shí),，需對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行再生處理,。再生時(shí)，先用清水對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行反洗,，將樹(shù)脂表面的雜質(zhì)和懸浮物沖去,。然后，用一定濃度的食鹽溶液浸泡樹(shù)脂,，使樹(shù)脂上的鈣,、鎂離子與食鹽溶液中的鈉離子進(jìn)行交換，樹(shù)脂恢復(fù)交換能力,。最后,，用清水沖洗樹(shù)脂,，去除殘留的食鹽溶液和再生廢液,，樹(shù)脂即可再次投入使用。

循環(huán)使用 ：再生后的樹(shù)脂重新投入軟化水系統(tǒng)中使用,，重復(fù)上述軟化和再生過(guò)程,，實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂的循環(huán)利用。

優(yōu)勢(shì)

   高效除硬度 ：能有效去除地下水中的鈣,、鎂離子,，降低水的硬度，使處理后的水硬度達(dá)到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)用水的要求,。采用合適的樹(shù)脂和工藝,，可將水的硬度降低到 0.03mmol/L 以下。

  穩(wěn)定性好 ：離子交換樹(shù)脂具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度,，能在較寬的 pH 范圍內(nèi)和不同的水質(zhì)條件下穩(wěn)定運(yùn)行,，使用壽命長(zhǎng)。如鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在正常運(yùn)行條件下,，可使用 5 - 10 年甚至更長(zhǎng)時(shí)間,。

 操作簡(jiǎn)便 ：整個(gè)處理過(guò)程自動(dòng)化程度高,，操作簡(jiǎn)單，易于維護(hù)和管理,。通過(guò)配備較好的控制設(shè)備,，可實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂的自動(dòng)軟化、再生,、清洗等功能,，降低了人工操作強(qiáng)度和運(yùn)行成本。

無(wú)二次污染 ：在除硬度過(guò)程中,，不添加任何化學(xué)藥劑,，不會(huì)引入新的雜質(zhì)或污染物，確保了處理后水質(zhì)的安全性和衛(wèi)生性,。

地下水除鈣鎂,、降低硬度強(qiáng)酸陽(yáng)離子樹(shù)脂