文档介绍：水处理方法与原理一、水处理方法与原理之去离子法去离子(Deionization) 的目的是将溶解于水中的无机离子排除, 与硬水软化器一样, 也是利用离子交换树脂的原理。在这里使用两种树脂- 阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子(H+) 来交换阳离子; 而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子(OH-) 来交换阴离子, 氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水, 其反应方程式如下: M+x+xH-Re → M-M-Rex+xH+1 A-z+zOH-Re → A-Rez+zOH-1 上式中的的 M+x 表阳离子, x 表电价数, M+x 阳离子与阳离子树脂上 H-Re 的氢离子交换, A-z 则表阴离子,z 表电价数, A-z 与阴离子交换树脂结合后,释放出 OH- 离子。 H+ 离子与 OH- 离子结合后即成中性的水。这些树脂之吸附能力耗尽之后也需要再还原, 阳离子交换树脂需要强酸来还原; 相反的,阴离子则需要强碱来还原。阳离子交换树脂对各种阳离子的吸附力有所差异,它们的强弱程度及相对关系如下: Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Ni2+>Cd2+>CU2+>Co2+>Zn2+>Mg2+>Ag1+> Cs1+>K1+>NH41+>Na1+>H1+ 阴离子交换树脂与各阴离子的亲合力强度如下: S02-4+>I->NO3->NO2->Cl->HCO3->OH->F- 如果阴离子交换树脂消耗殆尽而没有还原, 则吸附力最弱的氟就会逐渐出现在透析用水中,造成软骨病,骨质疏松症及其它骨病变; 如果阳离子交换树脂消耗尽了,氢离子也会出现在透析用水之中,造成水质酸性的增加, 所以去离子功能是否有效, 需要时常监视。一般是靠水质的电阻系数(resistivity) 或传导度(conductivity) 来判断。去离子法所使用的离子交换树脂同样也会造成细菌的繁殖引起菌血症,这是值得注意的一点。二、水处理方法与原理之硬水软化法硬水的软化需使用离子交换法, 它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子, 靠此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下: Ca2++2Na-EX → Ca-EX2+2Na+1 Mg2++2Na-EX → Mg-EX2+2Na+1 式中的 EX 表示离子交换树脂, 这些离子交换树脂结合了 Ca2+ 及 Mg2+ 之后,将原本含在其内的 Na+ 离子释放出来。现在市面上出售的离子交换树脂为球状的合成有机物高分子电解质。树脂基质(resin matrix) 内藏氯化钠,在硬水软化的过程中, 钠离子会逐渐被使用耗尽,则交换树脂的软化效果也会逐渐降低,这时需要作还原(regeneration) 的工作, 也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水,一般是 10% ,其反应方式如下: Ca-EX2+2Na+ ( 浓盐水)→ 2Na-EX+Ca2+ Mg-EX2+2Na+ ( 浓盐水)→ 2Na-EX+Mg2+ 如果水处理的过程中没有阳离子的软化, 不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜, 同时病人也容易得到硬水症候群。硬水软化器也会引起细菌繁殖的问题, 所以设备上需要有逆冲的功能,一段时间后就要逆冲一次以防止太多杂质吸附其上。另一个值得注意问题的是高血钠症, 因为透析用水的软化与再还原过程是靠定时器来控制,