1.8 離子交換

　　大綱要求：熟悉離子交換的技術和方法，了解主要離子交換劑的性能

　　離子交換法在水的軟化和除鹽中早已獲得廣泛的應用，目前已應用在回收和處理工業廢水中的有毒物質方面。

　　1.8.1離子交換的基本原理

　　水處理中主要采用離子交換樹脂和磺化煤用于離子交換。其中離子交換樹脂應用廣泛，種類多，而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。

　　離子交換樹脂按結構特征，分為：凝膠型、大孔型和等孔型;

　　按樹脂母體種類，分為：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;

　　按其交換基團性質，分為：強酸型、弱酸型、強堿型和弱堿型。

　　⑴離子交換樹脂的構造

　　是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成兩部分：固定部分，仍與骨架牢固結合，不能自由移動，構成所謂固定離子，活動部分，能在一定范圍內自由移動，并與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應，稱為可交換離子。

　　⑵基本性能

　　①外觀

　　呈透明或半透明球形，顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等，

　　②交聯度

　　指交聯劑占樹脂原料總重量的百分數。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響，一般水處理中樹脂的交聯度為7%～10%。

　　③含水率

　　指每克濕樹脂所含水分的百分率，一般為50%，交聯度越大，孔隙越小，含水率越少。

　　④溶脹性

　　指干樹脂用水浸泡而體積變大的現象。一般來說，交聯度越小，活性基團越容易電離，可交換離子的水合離子半徑越大，則溶脹度越大;樹脂周圍溶液電解質濃度越高，樹脂溶脹率就越小。

　　在生產中應盡量保證離子交換器有長的工作周期，減少再生次數，以延長樹脂的使用壽命

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