地下水井水除硬度堿度

一、離子交換樹脂的選擇：

離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。

陽離子交換樹脂大都含有磺酸基（-SO3H），羥基（-COOH）或苯酚基（-C6H4OH）等酸性基團，其結構式可簡單表示為R--SO3H，式中R代表樹脂母體。

反應式為：2R--SO3H + Ca2+=（R--SO3）2Ca + 2H+

陰離子交換樹脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（-NH3）或亞胺基（-NH2）等堿性基團它們在水中能生成OH-離子，可與各種陰離子起交換作用。

反應式為：R-N（CH3）OH + cl-=R-N（CH3）3cl + OH-

本套設備的主要工藝為軟化，即原理為置換其中的鈣、鎂等陽離子，故采用Na型陽離子交換樹脂。

二、鈉離子交換軟化處理的特點是：

（1）除去水中的硬度而堿度不變，只不過是Ca2+、Mg2+與Na+進行等電荷摩爾量交換而已；

（2）在一般天然水中Mg2+的含量都比較少，主要起交換作用的是Ca2+和Na+，而鈣的摩爾質量M（1/2Ca）是20，鈉的摩爾質量M（Na）是23，基本接近，因此，鈉離子交換軟化處理的水中含鹽量基本不變，水中溶解固形物也沒有多大變化；

（3）在再生過程中，有時由于正洗不徹底，或者是再生劑系統閥門的泄漏，使軟化處理后的水中氯根反而比原水有所增加，但通過精心操作是可以避免的。

離子交換樹脂用量的計算先是進行初算，再進行復算調整。樹脂的濕視密度一般在0.6-0.85g/ml之間。樹脂的體積可以通過計算求得，之后就可以大概算出樹脂的裝填量。

（1）樹脂的體積用量計算：

V=Q*∑I/E

式中 V—樹脂體積，m3;

Q—周期制水量，m3或t;

∑I—原水中陽離子的濃度，mmol/L,取分析值；

E—離子交換樹脂的工作交換容量，mmol/L。

（2）樹脂的重量計算：

W=V*R

式中W—樹脂重量，t;

R—樹脂的視密度，g/mL。

第二步進行復算調整。

因為，    V=?∏d2*H

式中  d—離子交換塔內徑，m;

H—樹脂的填裝高度，m。

注意：H的選擇，對一級除鹽水處理，當交換塔徑在2m以上時，樹脂層高度不低于1.5m（一般選擇1.8m）；對塔徑〈2m時，高度可適當放低?；旌洗驳乃皆?.5m以上時，樹脂總高度不低于1m，不高于1.5m；塔徑〈1.5m時，高度可適當放低?；齑驳年?、陽樹脂比例原則上可按2比1。使用上可根據具體情況適當調整。

所謂鹽耗是對已經失效的樹脂，使其再恢復交換能力所消耗的再生劑量。即每恢復1mol樹脂交換能力M時，所消耗再生劑（Nacl）的克數。

鹽耗=2G/VH   g/mol

式中 G—再生一次所消耗的Nacl的量，g;

V—周期制水量，m3;

H—被處理水的硬度，mol/m3。

由于離子交換是等[H+]摩爾進行的，從理論上來說每除去0.5mol的硬度需要消耗1mol的Nacl,即58.8g。然而，實際生產運行中鹽耗是上述理論值的3倍左右。通常為150-200g/mol,主要與操作管理及工藝等都有關。

三、設備圖片：