用离子交换树脂软化水的原理是什么?
应用离子交换树脂进行水处理软化时,离子交换树脂可以将其本身所具有的Na 离子和水中同符号电荷的Ca2 、Mg2 离子相互交换去除水中硬度达到软化水的目的.
如Na型阳离子交换树脂遇到含有Ca2 、Mg2 的水时,发生如下反应：
2RNa Ca2 → R2Ca 2Na
2RNa Mg2 → R2Mg 2Na
离子交换树脂故障的排查与方法
1、石英砂垫层乱层 交换器底部选用石英砂垫层时，因反洗操作不当或积污，会造成石英砂层结块；若反洗水从局部冲出则会造成石英砂垫层乱层。 石英砂垫层下面的穹型多孔板的中心，应不开孔，以避免底部进水流速过高冲乱石英砂层。如果穹型板是全部开孔的，可以在穹型多孔板下面加装挡板，但是，不可使用缝隙式喷水头或多孔式花篮，因为它们的出水流速太高，距穹型板又近，仍然会使水流集中于局部小孔喷出，冲乱石英砂层。 石英砂垫层应严格按照级配逐层铺垫，每层的厚度必须均匀。Lewatit树脂出厂时，其含水率是饱和的，在贮存过程中必须防止水分的消失。在装入树脂前，可以进行反洗试验，要求在流速达到40-60m/h时，石英砂垫层不乱层，不移动。
2、中间排液装置的损坏 逆流再生离子交换器的中排装置损坏是常见的故障。中排装置损坏的根本原因是，在树脂层中有气泡或干层的情况下，反洗进水流速过高，树脂层尚未散开，树脂的流动性差，夹在干树脂层中的中间排液装置被向上托起而造成的。在运行中因树脂干层收缩，也会造成中排支管的向下弯曲。 在阳床的运行中，树脂层内出现气泡是因为阳床用进口阀门调节流量，交换器在低压（0.1-0.2Mpa）下运行，经交换反应生成的碳酸变为游离的CO2析出，积聚在树脂层内。防止CO2析出的方法是保持交换器在0.4-0.6Mpa压力下运行。此外，如果水泵轴封漏气，也会使空气随水流进入交换器，积在树脂层中。特别应该指出的是设备长期停用或因阀门漏水造成树脂干层时，进水速度一定要缓慢（2-3m/h），使树脂层中的气泡能慢慢逸出，不得将干树脂层托起。 中间排液装置必须牢固地固定在专用的支架上，为防止中排装置的损坏，国外曾将支管从圆形改为椭圆形（或灯泡形状），以减缓反洗时造成的冲击。6．油污染油对树脂的污染主要是吸附于树脂骨架上或覆盖于树脂表面，使树脂交换容量降低，周期制水量明显减少。也可将母管露置在树脂层上部50mm处，其支管或水帽插入树脂层中需要的高度，以减少树脂层胀缩时对中排装置的冲击。 开始反洗时，流量应小，待树脂层内气泡被排出，树脂开始浮动后，再加大反洗流量。 中排装置应用不锈钢制成，加工制造及焊接应牢固可靠。 体内再生的混床，其中排装置的损坏也是常见的，高流速的混床更为严重。其防止措施与逆流再生交换器相同。
2) 预处理 工业生产的离子交换树脂常含有一些过剩溶剂、低聚物和其他杂质，必须除去，否则将影响交换效果和出水质量，因此新树脂必须进行预处理。树脂经预处理转成所需离子型还可以提高其稳定性，并能起到活化树脂的作用。
a) 阳树脂预处理：将树脂用水洗至流出清水后，用2-4%NaOH浸泡4-8 小时再用水洗至中性，再用5%盐酸浸泡4-8小时，用水洗至pH6，待用。
b) 阴树脂预处理：将树脂用水洗至流出清水后，用5%盐酸浸泡4-8小时 后，用水洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小时，用水洗至pH7-9，待用。
c) D301-Ⅲ、D301弱碱树脂预处理：将树脂用温水浸泡4-8小时，用水 洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小时，用水洗至中性，有可能进行二次处理，待用。
d) 对于医1药工业、食品工业所用树脂，请按特殊要求进行处理。
e) 用户可根据不同用途流程设计，将树脂转成所需的离子型。
3) 离子交换树脂的污染、与活化: 离子交换树脂在长期使用中易受悬浮物质、胶体物质、有机物、细1菌、藻类和铁、锰等的污染，使离子交换能力降低甚至失去。因此，需根据情况对树脂进行不定期的活化处理。活化方法可根据污染情况和条件而定，一般阳树脂在软化中易受Fe3 污染，可用盐酸浸泡后逐步稀释。此时，不但再生后清洗困难，洗出液中总是有硬度，而且树脂的交换容量降低。阴树脂易受有机物污染，可用10%N*** 2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗。必要时可用1%双氧1水溶液浸泡数分钟，也可采用酸、碱交替处理法，漂白处理法，酒精处理法和各种灭菌法进行处理。
离子交换树的物理结构
一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质，例如化工厂废水中的酚类物。大孔树脂内部的孔隙又多又大，表面积很大，活性中心多，离子扩散速度快，离子交换速度也快很多，约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、，所需处理时间缩短。1、大孔吸附树脂简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小剃度洗脱，再用2~3BV的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱，水洗至PH值中性即可使用。大孔树脂还有多种优点：耐溶胀，不易碎裂，耐氧化，耐磨损，耐热及耐温度变化，以及对有机大分子物质较易吸附和交换，因而抗污染力强，并较容易再生。
