离子交换
还原阳床的酸耗为55克/克当量，问：还原一次需用纯酸浓度为26%、28%HCL 各多少千克？再生水平多少？（工作交换容量6780克当量）
解：还原一次100%酸用量=6780×55=372900克=372.9Kg
26% HCL用量=372.9÷0.26=1434 Kg
28% HCL用量=372.9÷0.28=1332 Kg
再生水平=372.9÷5.65=64 Kg/m³树脂
比耗=55÷36.5=1.5倍
阴床的直径2米，竖直高度2米。树脂工作交换容量350克当量/ m³，求树脂的装载量和工作交换容量。
解：树脂装载量= 1 ×2²×2=6.28 m³
4л
总工作交换容量=350×6.28=2198克当量
阳床的出水酸度为2.5 Epm，另含硅酸（H2SiO3，酸度中不包含它）0.4 Epm ，问阴床一周期可处理多少吨水？当流量为50立方/时，可运行多长时间？（工作交换容量2198）
解：阴床一周期可处理水量为：2198÷ （2.5 0.4）= 758吨
可运行时间：758÷ 50=15.2小时。
还原阴床的碱耗为60克/克当量，问还原一次需用纯NaOH浓度为29%、31%的浓碱各多少千克？再生水平多少？比耗多少？（工作交换容量为2198克当量）
解：还原一次100%NaOH用量=2198 × 60 = 131.88 Kg
29% NaOH = 131.88 ÷ 0.29 = 455 Kg
31% NaOH = 131.88 ÷ 0.31 = 425 Kg
再生水平 = 131.88 ÷ 6.28 = 21Kg/ m³树脂
比耗 = 60 ÷ 40 = 1.5倍
离子交换树脂周期制水量估算:
原水电导率:1200us/cm
反渗透产水电导率:36us/cm
系统脱盐率: 97 %
以NaCL计: 18mg/L, 0.36mmol/L
当进水为井水,产水电导率为5 us/cm,按照常规计算阴床交换容量如下:
阴树脂装填量: 6.28÷0.75 =8.37m³
交换容量:250－300mol/m³树脂
阴床交换容量:250×8.37==2093mol
由于水源为反渗透产水,出水水质要求较高,小于0.2us/cm,则工作交换容量相应降低;取0.5倍工作交换容量,
则实际阴床交换容量:
2093mol×0.5=1046mol,
周期制水量1046÷0.36=2907吨.
再生周期2907÷90=32小时.
阳床交换容量:
阳树脂装填量:5.28÷0.90=5.78m³
交换容量:500－1000mol/m³树脂
阳床交换容量:800×5.87=4624mol
由于水源为反渗透产水，出水水质要求较高,小于0.2us/cm,则工作交换容量相应降低;取0.5倍工作交换容量,
则实际阳床交换容量:
4624mol×0.5=2312mol
周期制水量:
2312÷0.36=6422吨.
再生周期6422÷90=71小时
★. 例：
概述：应按照招标要求，混床总产水量40-50 t/h。按两台设计，一用一备。
混合床离子交换器的配置计算：
1）运行流速：35m/h
2）单台出水量：40 m³/ h
3）所需交换器的面积：40 m³/ h÷35m/h = 1.14 m2
4）单台交换器期直径：Φ1200mm
5）罐体直筒高度：3900 mm
下布水方式：多孔板水帽式
中排及布碱方式：不锈钢绕丝管
阳树脂装填高度：600 mm
阴树脂装填高度：1200 mm
运行周期计算：
单台树脂装填量：
阳树脂：001×7MB 600 mm
0.6m×1.13 m2 = 0.678 m3
阴树脂：201×7MB 1200 mm
1.2m×1.13 m2 = 1.356m3
树脂交换容量：
混合床阳离子交换树脂工作交换容量：500mol/ m3（经验值）
混合床阳离子交换树脂工作交换容量：200mol/ m3（经验值）
运行周期：
阳 T=（0.678 m3×500mol/ m3）÷（40 m3/h×0.1mol/ m3）= 84.7 h
阴 T=（1.356 m3×200mol/ m3）÷（40 m3/h×0.1mol/ m3）= 67.8h
混床运行周期：67.8小时
表示再生剂用量的方法
1. 再生水平: 一定体积树脂需用再生剂的用量,单位用克/升树脂或千克/米³树脂.
2. 比耗: 再生剂用量为树脂工作交换容量理论量的倍数.
3. 药耗: 再生1克当量离子所需药剂(酸,碱,盐)的克数.单位为克/克当量.
例: 交换器内装树脂2吨.树脂的比重为0.8克/毫升.工作交换容量为800克当量/米³.每次再生时食盐用量为250千克(公斤).
解: 树脂的体积2÷0.8=2.5m³
再生水平:250÷2.5=100千克/m³树脂.
盐耗: 100×1000÷800=125克/克当量.
比耗: 125÷58.5=2倍
理论计量: 离子交换是等当量的.即一克当量的药剂可以再生一克当量的离子.再生剂的总克当量数与交换剂的工作交换容量总当量数相等.这就是理论剂量.
1克当量的NaCL=58.5g理论盐耗为58.5克/克当量.
1克当量HCL=36.5g理论酸耗为36.5克/克当量.
1克当量NaOH=40g理论碱耗为40克/克当量.
例:阳床直径2米.树脂高度1.8米.树脂工作交换容量为1200克当量/米³.求树脂的装载量和工作交换容量.
1
树脂的装载量= ×2²×1.8=5.65m³
4π
总工作交换容量=1200×5.65=6780克当量
例: 淡水的阳离子量为8EPM.清水的阳离子量为16EPM.问阳床一周期可处理清水.淡水各多少吨.(工作交换容量为6780克当量).
解: 淡水阳离子量为8EPM即为8克当量/吨.
阳床一周期可处理淡水量: =6780÷8=847.5吨
阳床一周期可处理清水量: =6780÷16=423.8吨
还原阳床的酸耗为55克/克当量.问还原一次需用纯酸浓度为26%.28%工业酸各多少公斤?比耗多少?再生水平多少?(工作交换容量6780克当量).
解:还原一次100%酸用量=6780×55=372900克=372.9千克.
26%酸用量=372.9÷0.26=1434千克.
28%酸用量=372.9÷0.28=1332千克.
再生水平: =372.9÷5.65=66千克/米³树脂.
比耗: =55÷36.5=1.5倍.
例: 阴床的直径2米.树脂高度2米.树脂工作交换容量350克当量/米³.求树脂的装载量和工作交换容量.
1
解: 树脂装载量=×2²×2=6.28m³
4π
总工作交换容量 = 350×6.28 = 2198克当量.
例: 阳床的出水酸度为2.5EPM.另含硅酸(H2SiO3酸度中不包含它)0.4EPM.问:阴床一周期可处理多少吨水? 当流量为50吨/小时.可以运行多少时间?(工作交换容量为2198克当量).
解: 阴床一周期可以处理水量为:
2198÷(2.5 0.4)=758吨
可运行时间: = 758 ÷ 50 = 15.2小时
例: 还原阴床的碱耗为60克/克当量.问还原一次需用纯碱浓度为29%.31%浓碱各多少公斤?再生水平是多少?比耗多少?(工作交换容量为2198克当量).
解: 还原一次100%碱用量 = 2198×60 = 131.88千克
29%碱用量 = 131.88÷0.29 = 455千克
31%碱用量 = 131.88÷0.31 = 425千克
再生水平: = 131.88÷6.28 = 21千克
比耗: = 60÷40 = 1.5倍
混合床的计算；（例）
交换器工作面积1.5米2；交换器直径1.6米；滤速15米/时；树脂装载量（001×7）1.0米3；（201×7）2.0米3；
每周期交换器工作时间（小时）按阳树脂计算；
V1EG
T = ————
Q1CJ
EG = 500克当量/米3；
CJ = 0.1毫克当量/升；（混合床进口水含盐量0.1毫克当量/升是运行经验数据）。
1.0×500
T = ——————-—— = 167小时
30×0.1
按阴树脂计算：
V1EG
T = ————
Q1CJ
EG = 200克当量/米3；
CJ = 0.1毫克当量/升；（混合床进口水含盐量0.1毫克当量/升是运行经验数据）。
2.0×200
T = ——————-—— = 133小时（约6昼夜）
30×0.1
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