主頁 > 技術文章 > 離子交換軟化實驗裝（zhuāng）置使用說明書（shū）2025-07-18

離子（zǐ）交（jiāo）換軟化實驗裝置使用說明書

一、離子交換軟化實驗裝置-概述
離子交換法是一（yī）種（zhǒng）借助於離子（zǐ）交換劑上的離子和水中的離子進行交換（huàn）反應而除去水中有害離子的方法。在（zài）工業用水處理中，它（tā）占有極其重要的位置，用以製取軟水或純水，在工業廢水處（chù）理中，主要用以（yǐ）回收（shōu）貴重離子，也用於放射（shè）性（xìng）廢水和有機廢水的處理。
采用離子交換法，具有去除率高，可濃縮回收有用（yòng）物質，設備較簡（jiǎn）單，操作控製容易等優點。但目前應有範圍還受離子交換劑品種、性能（néng）、成本的限製（zhì）；對預處理要求較高離子交（jiāo）換劑的再生和再生液的處理有時也是一個難題。
二、技術參數：
a) 交換柱由有機玻璃製成，尺寸：Φ50×800㎜，4根。
b) 水泵（bèng）：最大流量：10L/min，額（é）定功率為90W的增壓泵。
c) 分路流（liú）量計LZB-6型，流量（liàng）：4～40L/h。
d) 有機（jī）玻璃軟化（huà）水箱尺寸：Φ200×250㎜（酸堿水箱各一）。
e) PVC原水箱尺寸（cùn）：350×500×400mm（含反衝洗水箱）。
f) 各（gè）項操作及流量的顯示、調節、控製全在控製屏板（bǎn）麵進行（háng）。
g) 框架與控製屏均為不鏽鋼材（cái）質，結構緊湊，外形美觀，流程簡單，操（cāo）作方便。
h) 外形尺寸：1200×600×1700mm。
三、實（shí）驗指導：
1．實驗目的：
1、熟（shú）悉順流再生固定床運行操作過程。
2、加深對鈉離子交換基本理論的理解。
2．實（shí）驗（yàn）原理：
當（dāng）含有鈣鹽及鎂（měi）鹽的（de）水通過裝有陽離子交換樹脂的交換器時，水中的Ca²⁺及Mg²⁺便與樹脂（zhī）中的（de）可交（jiāo）換離子（zǐ）（Na⁺或H⁺）交換，使水中Ca²⁺、 Mg²⁺含量降低或基本上全部去（qù）除，這個過程叫做水（shuǐ）的軟化。樹脂失效後要進行再生，即（jí）把樹脂上吸附（fù）的鈣、鎂離子置換出來，代之（zhī）以新的（de）可交換離子。鈉離（lí）子交換用食鹽（yán）（NaCl）再生、氫離子交換用鹽酸（HCl）或硫酸（H₂SO₄）再生。基本反應式如下。
a)鈉（nà）離子交換：
軟（ruǎn）化：

再生：

b)氫離子（zǐ）交換：
交換：

再生：

鈉離子交換的最大優點是不出酸性水，但不能脫堿；氫離子交換能去除堿度，但出酸性水。本實驗采用（yòng）鈉（nà）離子交換。
3．實驗工藝流程圖：

4．實驗操作步驟：
a) 熟（shú）悉實驗裝置，搞清楚每條管路、每個閥門的作用。
b) 測原水硬度，測量交換（huàn）柱內徑及樹脂層高度（表1）。

原水硬度及實驗（yàn）裝置有關數據表1
原水硬（yìng）度（以CaCO₃計（jì））（mg/L）	交換柱內徑（cm）	樹脂層高（gāo）度（cm）	樹脂名稱及型號

c) 將交換柱內樹（shù）脂反洗數分鍾，反洗流速（sù）采用15m/h，以去除樹脂（zhī）層的氣泡。
d) 軟（ruǎn）化。運行流速采用15m/h，每隔10min測一次水硬度，測兩次並進行比較。
e) 改變運行（háng）流速（sù）。流速分別取20m/h、25 m/h、30 m/h，每個流速下運行5min，測出水硬度（表2）。

交換實驗記錄表2
運行流速（m/h）	運行流量（liàng）（L/h）	運行時間（min）	出水硬度（以CaCO₃計）（mg/L）
15		10
15		10
20		5
25		5
30		5

f) 反洗。衝洗水用自來水，反洗流速采用15 m/h，反洗時間15min。反洗結束將水放到水麵（miàn）高於樹（shù）脂（zhī）表麵10cm左右（表（biǎo）3）。

反洗記錄表3
反洗流速（m/h）	反洗流量（L/h）	反洗時間（min）

g) 根據軟化裝置樹脂工作交換容量、樹脂體積、順（shùn）流再（zài）生鈉離（lí）子交換NaCl耗量以及食（shí）鹽NaCl含量（海鹽NaCl含量≥80%-93%），計算再生一次所需食鹽量。配（pèi）製含量10%的食（shí）鹽再生液。
h) 再生。再（zài）生流速采用3-5m/h。調節定量投再生液瓶出水閥門，開（kāi）啟度（dù）大小以控製再生流速為度。再生液用畢時（shí），將樹脂在鹽液中浸泡數（shù）分鍾（表（biǎo）4）。

再生記錄表4
再生一次（cì）所需食鹽量 /kg	再生一次所需濃度10%的食鹽再生液/L	再生流速（m/h）	再生流量（ml/s）

i) 清洗（xǐ）。清洗流速采用15m/h，每（měi）5min測一次出水硬度，有條件（jiàn）時（shí）還可測氯根，直至出水水（shuǐ）質合乎要求時（shí）為止。清洗時間約需50min（表5）。

清洗記錄表5
清洗流（liú）速（m/h）	清洗流（liú）量（L/h）	清洗曆時（min）	出水硬度（以CaCO₃計）（mg/L）
15		5
15		10
15		15
30		5

j) 清洗完畢結束實（shí）驗（yàn），交（jiāo）換柱內樹脂應浸泡在水中。
5．實驗結果整理：
1、繪製不同運行流速與出水（shuǐ）硬度關係的變（biàn）化曲線。
2、繪（huì）製不同清洗曆時與出水硬度關係的變化曲線。
三、注意事（shì）項：
1、反衝洗時注意流量大小（xiǎo），不要將樹脂衝走。
2、再生溶液沒有經過過濾器，宜（yí）用精製食鹽配製。
3、實驗結束後水泵中的剩餘液要盡量排出。保（bǎo）持泵的清潔。

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