离子交换技术

什么是离子交换?

最纯净的水是由一个氧原子和两个氢原子组成的简单分子构成的。然而，所有的水源都含有杂质，有些是悬浮物，有些则溶解了。虽然Envirogen过滤技术我们的离子交换技术瞄准和替代带电的、电离的、溶解的盐。

离子交换是将水中有问题的溶解离子，如钙（Ca++）、镁（Mg++）、氯化物（Cl-）和硝酸盐（NO3-）交换为问题较少的离子，如钠（Na+）、氢（H+）和氢氧化物（OH-）。这个过程可以去除形成水垢的离子和那些可能引起工业过程问题的离子。由于溶解的离子携带电荷，电导率是衡量水中离子含量的有用方法。

离子交换在水处理中的作用是怎样的?

在所有离子交换技术的中心是聚合物珠安排在树脂床。每个多孔珠直径约为0.6毫米，包含具有特定电荷的特定类型的永久固定离子。每一个永久性离子都有一个相反电荷的移动反离子，在树脂床内保持中性。这种反离子可以退出珠结构并与其他离子交换，从而推动离子交换过程。

当水在压力下通过树脂床时，溶解的离子可以穿透多孔珠状结构。较重、更具挑战性的离子被较轻的可移动离子交换，并保持在珠子的结构内。较轻的离子然后在水流中离开树脂层。这个过程可以称为水软化或脱矿/去离子化，取决于交换的离子和树脂床中使用的移动反离子。

离子交换系统的容量受到其设计和每个珠上可用交换位置的数量的限制。树脂不是一次性使用的介质，因此一旦床层耗尽，就会定期进行再生。

我们提供一系列模块化和定制离子交换解决方案，以满足您的精确水处理的需求。

工业用水软化技术

工业水软化技术处理带正电荷的结垢离子。因此，单级阳离子树脂用于捕获和交换难溶的、形成垢的离子，如Ca++和Mg++，以获得问题较少的Na+离子。

钙离子(Ca++)交换为钠离子(Na+):

树脂床的容量有限，一旦离子交换部位饱和，就需要进行再生。这种再生过程可以重复使用相同的树脂床，降低了总拥有成本。

再生离子交换软水器通过引入一种富含Na+离子的盐水溶液来逆转这一过程，将结垢的Ca++和Mg++离子驱动到废水中。

再生树脂珠:

再生储存Na+离子在水软化树脂。

环境水软化装置

生态保护

我们的生态保护该系列采用填料床设计，可为最苛刻的应用提供高流速，可提供高达每小时50³的软化水流。凭借其创新的逆流再生技术和先进的电导率传感器，EcoSave防止再生过程中的过度冲洗。这使得节约最有效工业水软化技术在市场上，与传统系统相比，盐的使用量减少了60%，产生的废水减少了80%。

生态软件

我们的EcoSoft离子交换水软化剂提供0.4 m³/h至20 m³/h的流速，并基于下流再生设计。EcoSoft有一个用于维修和再生活动的多端口阀，可安装在24小时流量的单工和双工配置中。

去矿化作用/ deionisation技术

去矿化作用，通常也称为deionisation，是一个两阶段离子交换过程。采用两个树脂床，一个阳离子床去除正电荷、溶解离子，一个阴离子床去除负电荷、溶解离子。

H+离子被阳离子交换器控制得最不紧，因此，水中所有的阳离子都倾向于与树脂上的H+离子交换。离开离子交换器的水几乎不含阳离子，除了H+离子。当然，阴离子将保持不变，因此水将是明显的酸。

如果酸性的水经过带有可移动的羟基(OH-)离子的阴离子交换器，水中的阴离子将倾向于进入树脂，以交换持有不那么紧密的OH-离子。

在这个过程的最后，如果所有的盐被离子交换器吸收，所有的H+和OH-离子从树脂中重新结合成水(允许H+和OH-离子的允许浓度)。

h2o

因此，在给水中溶解的盐被交换成等量的水，水现在被脱盐。

脱盐技术的再生过程与工业水软化系统的再生过程相似，但需要两种化学品来恢复阳树脂和阴树脂。通常通过使用盐酸除去带正电的离子并用H+离子代替。苛性碱溶液是用来取代负离子与OH-离子。

再生完成后，树脂床将重新投入使用，以进行下一批处理。

Envirogen工业水除盐技术

EcoDI

EcoDI为中小型水流提供经济高效的除盐/去离子，从每小时0.6 m³到每小时14 m³，产生的去离子水流导电率仅为每厘米5微西门子（µS/cm）。

逆流再生能力与智能监测系统相结合，确保水效率达到新的高水平，同时降低了化学品的使用量。

EcoPure

我们的EcoPure脱盐/去离子系统是市场上最高效和最具成本效益的系统，产生超纯，超低导电性的水，比传统系统减少30%的化学品和30%的水和能源使用。

为了更大的产量和流量高达60m3 / h, EcoPure的电导率低至0.1µS/cm，硅含量低至20 ppb。通过全自动操作和智能监控，再生循环得到了优化，提供了较低的总拥有成本。

脱碱技术

碳酸氢盐(HCO3-)离子，通常被称为碱性，会导致食品和饮料生产和许多工业过程中的问题。弱酸阳离子(WAC)离子交换树脂体系被称为脱水剂，可用于去除给水中高浓度的HCO3-。

通过HCO3-离子的存在，碱度作为一系列可逆反应的产物而存在，这些反应始于大气中的二氧化碳(CO2)溶解于水中(见下表)。

根据亨利定律，反应1中二氧化碳溶解在水中。这条定律指出，溶解的气体量与水面上方大气中气体的分压成正比。温度升高会改变亨利定律常数，降低溶解度。

反应2A和2B可以结合使用，因为碳酸(h_2co3)的溶解度很低，对水的pH值几乎没有影响。为了简单起见，我们可以把这两种反应结合起来:

H2CO3是弱酸，并不总是离解的。与强酸如盐酸(HCl)不同，弱酸的解离率取决于反应中所有组分的可用性;其中，H+浓度最有可能发生变化。在高pH值下，当H+浓度较低时，反应向右进行，然而，在酸性溶液中，大部分CO2保持为溶解气体。

为了去除水中的碱度(暂时硬度)，我们使用WAC离子交换树脂，用H+离子交换与碱度有关的Ca++和Mg++离子。当pH值降低时，水的结垢电位降低。当给水经过树脂层时，就会发生阳离子交换，直到释放到水中的H+离子的数量等于原来的碱度。额外的H+离子使反应向左，pH值下降。反应2会把H+离子从溶液中带走，因为它向左移动;这就是所谓的缓冲。

该过程产生的CO2气体可通过疏水膜处理或采用亨利定律强制通风曝气汽提塔释放。

实际上，我们已经去除或去除了进水的临时硬度。这种工艺处理可满足某些应用所需的生产要求，如饮料制造。其他应用可能需要后续处理过程，如水软化，以消除给水中的永久硬度，并保护低压锅炉。

WAC离子交换树脂的周期性再生由服务运行周期的自动pH控制启动，通常使用盐酸。

Envirogen离子交换产品

我们提供一系列的离子交换系统，每一个设计用于特定的应用:

离子交换案例研究