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离子交换树脂在软化水处理中的应用

在食品、饮料、制药、汽车制造、化工、电子、制革、钢铁、纺织等许多行业中，水的质量对产品的质量有非常重要的影响。

软化水可以有效改善水质，减少水中钙、镁离子含量，避免水垢形成，从而减少加热和冷却设备的能源消耗，降低设备维护成本，大大提高生产效率和产品质量，同时还可以降低化学品的使用量，降低成本和环境污染。

众所周知水中的硬度主要由钙、镁离子组成，软化水处理通常是采用离子交换技术，利用离子交换树脂吸附钙、镁等离子，当含有钙、镁离子的原水通过阳离子交换树脂，水中的钙、镁离子与树脂中的钠离子发生置换，经过离子交换后，钙、镁离子就被吸附在软水机内的树脂上，从而形成软化水，因此离子交换树脂在软化水处理中至关重要。

下面小编整理了关于软化树脂的常用知识点，建议收藏。

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钠型&氢型阳离子树脂的区别 

一般来说，离子交换树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂。

钠型阳树脂内部的离子是Na+离子，具有良好的阴离子交换能力，可以将水中的阴离子进行吸附和交换，主要应用在硬水软化方面，常使用氯化钠进行再生。

氢型阳树脂内部离子则是H+离子，具有更强的酸性和更好的阴离子交换能力，常被用于去除水中的氯离子、硝酸根离子等阴离子，如纯水制备和超纯水的制备，使用盐酸进行再生。

02

钠型离子交换树脂软化水的原理

在软化的过程中，随着树脂内钙、镁离子的增加，树脂置换钙、镁离子的效能逐渐降低，当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。

交换过程反应原理如下：

2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+

2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+

即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+

03

食品软水树脂VS工业软水树脂

食品软水树脂更加注重的是安全问题，具有再生效率高、使用寿命长、吸附能力强、抗污染性好、溶出物含量低等特点；

工业软水树脂更加注重机械强度，具有机械强度高、物理化学稳定性好、交换容量高、密度变化小、工作温度范围广、可以多次再生使用等特点。

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高盐水除钙镁应选择什么树脂

在实际应用中，水中的钙镁离子往往会受到其他因素的干扰，从而影响钙镁离子的去除效率，如高盐废水钙镁离子的去除。

高盐水在处理过程中，在高盐水进入膜系统或者蒸发器之前都会存在钙镁离子偏高的问题，导致膜系统产水率下降，蒸发器换热系统结构影响使用效果，可以采用大孔弱酸性阳离子交换树脂，以钠离子将水中的钙镁离子置换出来，从而避免结垢性离子经过膜浓缩或蒸发浓缩就会析出并附着在膜或列管壁上，形成硬垢而导致的降低膜和蒸发的产水效率等问题。

Tulsimer®  CH-93树脂是包含氨甲膦酸基连接到聚苯乙烯共聚物的一种极耐用的大孔树脂，具有处理精度高、吸附容量大、使用寿命长、耐高盐等特点，可用于从含有一价阳离子的废水处理中选择性的除去二价金属阳离子，使二价金属阳离子以及由其他二价阳离子可以像钙一样容易地从一价阳离子中分离出来。

Tulsimer® CH-93 是一种加载氨甲膦酸基官能团的聚苯乙烯共聚物的大孔树脂，可以在高盐水环境中去除二价以上的金属离子，如钙、镁等。

CH-93 在新能源领域常用于锂盐溶液除杂，如碳酸氢锂、硫酸锂等溶液净化去除钙镁离子，钙镁离子浓度可以降低0.01mg/l。另外其优越的物理和化学特性不仅可保证有效的去除钙镁离子，而且不会对母液中锂盐浓度产生损失，具有非常大的经济效益。

CH-93树脂参数

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高盐水除钙镁树脂应用案例

新能源除钙镁项目，处理水量 5mg/l，入水含量100mg/l，两级串联运行，稳定出水 1mg/l 以下。

葡萄糖酸钠溶液去除二价钙镁项目，用于膜工艺的前面，避免钙镁堵塞膜,处理水量每天 15 吨水,入水钙镁含量 30PPM，单级运行，出水做到1mg/l 以下。