一，軟化樹脂概述
離子交換裝置有一半以上用于水處理脫鹽，而水處理脫鹽的主要是強酸性氫型陽離子交換樹脂和強堿性氫氧型陰離子交換樹脂。當氫型陽離子交換樹脂與水接觸，發(fā)生離子交換反應，水中各種陽離子被吸附在樹脂上，而陽樹脂上結(jié)合的氫離子則被交換下來，此時水中只含有氫離子一種陽離子。當氫氧型陰樹脂與水接觸發(fā)生離子交換反應后，水中各種陰離子被吸附，則水中只含有一種氫氧根離子。當經(jīng)過這種氫氧型陽樹脂的水再經(jīng)過氫氧型陰樹脂后，則水中僅含有兩種陰陽離子(氫離子和氫氧根離子)就會結(jié)合成為水，也就完成了水的脫鹽處理過程。
軟化樹脂的副作用：因為軟化樹脂采用的是鈉(Na)型離子交換法，所以制出的水中多少會含有Na離子，對人體飲用有一定的副作用。不過，在比較精確的情況下是可以使用的。
二，軟化樹脂置換原理
1、樹脂軟化水原理
軟水樹脂由軟水機的內(nèi)置樹脂罐，在水通過時將水中的硬度離子進行置換。就是通常所說的“離子交換軟化法”其原理如下：離子交換水處理是指采用離子交換劑，使交換劑中和水溶液中可交換離子產(chǎn)生符合等物質(zhì)的量規(guī)則的可逆性交換，導致水質(zhì)改善而交換劑的結(jié)構(gòu)并不發(fā)生實質(zhì)性(化學的)變化的水處理方式。在這種水處理方式中，只有陽離子參與交換反應的，稱陽離子交換水處理;只有陰離子參與交換反應的，稱陰離子交換水處理;既有陽離子又有陰離子參與交換反應的，稱陽、陰離子交換水處理。由于原水的水質(zhì)千差萬別，而對出水水質(zhì)的要求又多種多樣，所以有許多種類型的離子交換及某組合的水處理方法，采用這些水處理方法而使原水軟化、除堿和除鹽。離子交換劑中參與交換反應的離子是鈉離子Na+時，此方法稱為鈉(Na)型離子交換法，此交換劑稱為鈉(Na)型陽離子交換劑，相類似的，有氫(H)型離子交換法及氫(H)型陽離子交換劑等。
2、樹脂再生原理
當軟水樹脂置換了水中一定量的鈣鎂等的硬度離子后，將無法再軟化水，此時就需要軟水機進行樹脂再生，也就是樹脂鈣污染后的還原再生法。
(1) 用Na溶液再生強陽離子交換樹脂時，宜采取分步再生法。開始以低濃度Na溶液再生，因為此時從樹脂上解吸下來的Ca2+濃度高，但Na濃度較低，即使形成少量Ca2+Na沉淀也會被溶液沖走。然后逐步提高Na濃度，此時從樹脂上解吸下來的Ca2+濃度低，不會形成Na沉淀。
(2) 由于弱陽離子交換樹脂是用強陽離子交換樹脂的再生廢液進行再生的。因此，在進酸的同時，弱陽離子交換器必須進稀釋水(JF9201濾后水)，進水量以液位不超過交換器進酸口為宜。另外注意觀察弱陽離子交換器排出的再生廢液顏色，如呈白色渾濁物，即使調(diào)節(jié)進酸濃度。
(3) 進酸完后，弱陽離子交換器必須立即進JF9201濾后水置換清洗，強陽離子交換器必須立即進精制水置換清洗。
(4) 冬季由于再生液溫度低，更易出現(xiàn)鈣污染。因此在再生前，弱陽離子交換器必須擦洗反洗，弱陽離子交換器必須與強陽離子交換器之間再生廢液的管道必須反沖，做到防患于未然。
此過程在家用軟水機內(nèi)需要2-3個小時，通常稱為軟水機反沖洗再生。會根據(jù)軟水機型號不同而需要一定量的樹脂再生劑(Na)或工業(yè)鹽。
三，再生方式
樹脂再生是離子交換水處理中很重要的一環(huán)。影響再生效果的因素很多，如再生方式，再生劑的種類、純度、用量，再生液的濃度、流速、溫度等。要取得好的再生效果，必須進行調(diào)整試驗，確定最優(yōu)的再生條件。
1、再生方式：軟化樹脂再生方式按再生液流向與運行時水流方向分為順流、對流和分流三種。順流再生是指再生液流向與運行時水流方向一致的再生方式，通常是自上而下流動。對流再生指再生液流向與運行時水流方向是相對的。習慣上將運行時水流向下流動，再生液向上流動的水處理工藝稱逆流再生工藝。將運行時水向上流，床層浮動;再生時再生液向下流的水處理工藝稱浮動床工藝。對流再生可使出水端樹脂層再生度最高，出水水質(zhì)好。分流再生是指再生液自交換器的上端和下端同時進入，由樹脂層中間的排水裝置排出，運行時水自上而下流過床層。這種交換器上部床層采用順流再生工藝，下部床層采用對流再生工藝。
2、再生劑的品種與純度：一般認為鹽酸的再生效果優(yōu)于硫酸，硫酸再生成本低于鹽酸。再生劑的純度高，雜質(zhì)含量少，樹脂的再生程度就高，特別是對陰樹脂影響更大。
3、再生劑用量：再生劑用量是影響再生的重要因素，其概念是單位體積樹脂所用的再生劑的量，單位為kg/m3(樹脂)或g/L(樹脂)。另外常用的一個指標是再生劑比耗，它是指投入的再生劑的量與所獲得樹脂的工作交換容量的比值。還有一種表示法即再生劑耗量，是預計取得單位工作交換容量所需純再生劑量，單位g/mol。軟化樹脂從理論上講1mol的再生劑應使交換樹脂恢復1mol的交換容量，但實際上再生反應最多只能進行到離子交換化學反應的平衡狀態(tài)，只用理論量的再生劑再生樹脂，并不能完全恢復其交容量，所以用量必須超過理論量。
4、軟化樹脂再生液的濃度：再生液的濃度與再生方式有關，一般順流再生的再生液濃度應高于逆流再生的。通常HCl以3%～5%為宜，NaOH以2%～4%為宜。
5、軟化樹脂再生液的溫度與流速：提高再生液的溫度能提高樹脂的再生程度，但再生溫度不能超過樹脂允許的最高使用溫度，一般強酸性陽樹脂用鹽酸再生時不需加熱。強堿性Ⅰ型陰樹脂的再生液溫度為35～50℃。強堿性Ⅱ型陰樹脂適宜的再生液溫度為35±3℃。再生液流速影響著再生液與樹脂的接觸時間，一般以4～8m/h為宜。逆流再生的再生液流速應保證不使樹脂亂層。再生液的溫度很低時，不宜提高流速。
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