AR水处理
❶ 地下水中的水碱怎么可以祛除
水碱是水里夹带着不容易溶解的物质,如硫酸钙CaSO4等,沉淀下来的。还有水里夹带着一些溶解的物质,如酸性碳酸钙Ca(HCO3)2酸性碳酸镁Mg(HCO3)2等,这些物质受热就会分解,生成碳酸钙CaCO3和碳酸镁MgCO3等不溶解于水的物质,硫酸钙在水中的溶解度也很小。平时烧水的时候,由于水的温度增高,会更降低它的溶解度,因此会沉淀。硫酸钙、碳酸钙和碳酸镁等都是白色的沉淀物,混和在一起,就是水碱。
北方主要是地下水.水的硬度就是指的钙离子和镁离子含量的总数.对人身体没好处也没坏处.其实水碱对人身体无害.真正有害处的是氟.汞超标,表现为骨头不结实等,这属于重金属超标,对人身体危害较大
饮用水煮沸三分钟实验证明,自来水煮沸三分钟时,其中的有毒物质可以降解到最低限度,这种水才是人们饮用的最佳水;用开水煮菜做饭,可以防止水中绝大多数碳酸钙、碳酸镁及汞、镉、铅、砷等有害物质进入人体,减少结石病和慢性中毒的发病率,还可防止自来水中所含的氯气在煮饭时破坏粮食中的维生素。
用食醋或啤酒除垢在水壶里加入一些食醋或啤酒后摇动旋转,可以溶解附着在壶壁上的水垢;用自然发酵变酸的浓米汤、面汤装入水壶中,亦能去除附着在其中的水垢;茶叶放入水壶中,倒入开水浸泡,也可去除水垢。
用棉团或瓜瓤除垢用纱布包一小团脱脂棉,或用一块去皮籽的丝瓜瓤,在烧水时放入壶中,水垢就会附着在其上。
❷ 污水处理CASS,最近曝气沉淀后水泛黄,透明度差,有浮渣,怎么回事,急急急!
温度高,污泥龄长,菌群分解,生物胶体出现的结果,蛋白质含量高,测一下有机氮即可验证。
❸ 史密斯ar400-a1净水器滤出的水是纯净水吗
是的,抄是纯净水。
净水器也叫净水机、水过滤器,其技术核心为滤芯装置中的过滤膜,净水机主要技术来源于超滤膜和RO反渗透膜两种,是按对水的使用要求对水质进行深度净化处理的小型水处理设备。平时所讲的净水器,一般是指用作家庭使用的小型过滤器。
选购要点:
1、净水产品的性价比较高:产品的质量较好,性能稳定;使用较方便;维护成本和运行成本较低;有较强的专业技术和良好的售后服务。
2、生活用水选用软水产品,饮用水选择含有一定硬度的水(140mg/L——200mg/L)。
3、水的硬度在170mg/L以下地区最好选择复合超滤机。
4、水的硬度在170mg/L—250mg/L以内的地区淋浴、洗衣用水最好是选用软水,直饮水最好选择 复合超滤水。
5、水的硬度在250mg/L以上的地区淋浴,洗衣用水最好选用软水,直饮水选择部分软化水(软 化水和未软化水按一定比例混合)经过复合超滤机过滤后的超滤水。
6、含高氟、高咸、高硫地区的水选择纯水机,作为直饮水,并补充微量元素。
7、地下水或沙粒和铁锈重的地区,建议在总表后再装精密过滤器。
❹ 史密斯净水机AR400一A1和TR400一C1有什么不同之处
TR400-C1与AR400-A1有两个区别:(1)显示面板、滤瓶标贴颜色不同;(2)TR400-C1没有漏水报警器。
❺ 聚烯丙基胺在水处理中的应用
聚烯丙基胺的合成与性能研究
赵洪池,魏朝巧,郭娟丽,邓奎林
(河北大学化学与环境科学学院,河北 保定 071002)
摘要 以烯丙基胺盐酸盐(AH)为单体,过硫酸铵/亚硫酸氢钠为氧化还原引发体系,采用本体聚合法合成了聚烯丙基胺(PAH)。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、核磁共振光谱仪(NMR)和热重分析仪(TGA)对聚合物的结构及性能进行了研究。同时考察了引发剂用量对聚合反应转化率和聚合物相对粘度的影响。结果表明:红外谱图中998cm-1处碳碳双键的特征吸收峰消失以及核磁共振谱图中聚合物和单体的峰形、峰面积和化学位移明显不同,都证明AH聚合生成了PAH;PAH分两个阶段热分解,在650℃完全分解具有较高的热稳定性。随引发剂用量增大,单体转化率增加,同时聚合物相对粘度减小。引发剂用量为单体质量的20%时,单体转化率和聚合物相对粘度分别为42.1%和1.0348。
关键词 聚烯丙基胺盐酸盐;本体聚合;热稳定性;相对粘度
1 前言
聚烯丙基胺(PAH)是一种带有伯胺基团的高分子电解质,由于氨基的高反应性,PAH易被改性得到功能高分子材料,应用于造纸[1]、水处理和金属络合等领域;在自组装[2-3]、催化[4]、膜分离[5]、交换树脂[6]、水凝胶[7]、微胶囊[8]和复合材料[9]等方面的应用也十分广泛。由于烯丙基化合物在自由基聚合过程中链转移严重[10]特别是氨基的存在加剧了链转移的发生,所以PAH并不能通过烯丙基胺(AH)直接聚合得到[11]。主要通过两种方法合成PAH:一是高分子材料的化学改性[12];二是烯丙基胺无机酸盐的自由基聚合[14-15]。二十世纪四十年代Parker等人[12]研究了聚丙烯腈的催化加氢反应合成了PAH,但产物结构复杂,常含有氰基、氨基和亚氨基。Panzer等人[13]利用聚氯丙烯与三甲胺反应得到高分子季胺盐用作絮凝剂。由于高分子化学改性反应条件的限制,只能得到含有一定量氨基的产品。鉴于此,1976年Kabanov等在磷酸中用60Co引发,得到PAH但转化率低。1984年Harada[14]发现像2,2’-偶氮-二-(2-甲基丙基二胺)盐酸盐这类水溶性偶氮引发剂,在水中非常容易引发烯丙基胺聚合且转化率较高,但这类引发剂价格高且用量较大,目前没有在工业中得以应用。而欧洲专利[15]报道以金属盐酸盐/H2O2为引发体系、焦磷酸钠为络合剂,引发烯丙基胺聚合可以得到PAH,但聚合度不高。基于这些方法的优缺点,本论文采用第二种方法制备了PAH,即烯丙基胺无机酸盐的自由基聚合。因为引发剂和单体易得、价格便宜、反应条件简单、转化率较高且可以得到高分子量的PAH。
2 实验部分
2.1 试剂和仪器
所用试剂:烯丙基胺(山东鲁岳化工有限公司,含量≥99.5%);浓盐酸(天津市华东试剂厂,AR);过硫酸钾(K2S2O8,天津市华东试剂厂,AR),经蒸馏水重结晶精制;过硫酸铵((NH4)2S2O8,天津(香港)新通精细化工有限公司,AR),经蒸馏水重结晶精制;亚硫酸氢钠(NaHSO3,天津市天达净化材料精细化工厂,AR);甲醇(CH3OH,天津市华东试剂厂,AR);氢氧化钠(NaOH,天津市北方天医化学试剂厂,AR);去离子水。
所用仪器:傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR, NICOLET380,美国Thermo electron公司),超导核磁共振波谱仪(NMR, AVANCE400,德国BRUKER公司),热重分析仪(TGA, Pyris 6,美国Perkin-Elmer公司),乌氏粘度计。
2.2 聚合反应机理
烯丙基胺聚合属于自由基链式均聚反应,聚合过程中存在严重的链转移难以得到高分子量的PAH。本实验将烯丙基胺转变成盐酸盐形式,从而使氨基变为铵离子以增强其吸电性,有利于聚合反应的发生。氧化-还原引发剂热分解生成自由基引发单体聚合,反应式如下:
2.3 合成工艺
将26.5mL烯丙基胺加入三口瓶中,在0-4℃的温度下滴加浓盐酸31mL,得到pH为5.0的烯丙基胺溶液[16],减压浓缩至所需浓度(70%)。然后取20mL上述溶液加入到三口瓶中,磁力搅拌下升温至50℃,通氮气0.5h除氧,然后加入K2S2O8(或 (NH4)2S2O8)和NaHSO3(物质的量之比为1:1),50℃聚合24h得到黄色粘稠状液体。将该粘稠液体滴加到120mL甲醇中,搅拌析出淡黄色粉末状固体,抽滤得到产品。加少量水将其溶解,用1mol/L的NaOH溶液调节pH至弱碱性,然后加水200mL减压蒸馏,当得到黄色粘稠液体时停止蒸馏。将该溶液用甲醇沉淀,然后再用少量水-甲醇溶解沉淀一次,抽滤得淡黄色粉末,50℃真空(真空度0.1MPa)干燥24h称重计算转化率。
2.4 结构表征与性能测试
2.4.1 转化率的测定:
将真空干燥产品称重,按下式计算转化率(C%):C% = 产品质量/烯丙基胺的质量×100%
2.4.2 红外光谱分析:
将烯丙基胺溶液和聚合物进行FT-IR分析,采用KBr压片法制样。烯丙基胺溶液涂在KBr薄片上进行FT-IR分析。
2.4.3 核磁共振波谱分析:
将单体及聚合物进行1HNMR分析,用D2O作溶剂。
2.4.4 聚合物热稳定性测试:
干燥样品在氮气气氛下、氮气流量为20mL/min,以20℃/min升温速率从30 ℃升至800 ℃,记录样品的热失重行为。
2.4.5 聚合物相对粘度的测定:
用乌氏粘度计对聚合物溶液粘度进行测定。0.25g聚合物用12.5mL浓度为2mol/L的NaCl溶液溶解,转移至25mL容量瓶中用去离子水定容。在30℃下恒温20min,测定流动时间。重复三次求平均值得相对粘数hr,hr=t/t0,其中t和t0分别为待测样品和1mol/L NaCl溶液在乌氏粘度计中的流动时间。
3 结果与讨论
3. 1红外光谱分析
图1是烯丙基胺溶液和PAH的红外光谱图。从图中可以看出:在波数为3400cm-1左右为N-H伸缩振动峰;1600cm-1左右为N-H面内变形振动峰;1500cm-1左右为C-H变形振动峰;1100cm-1左右是C-N伸缩振动峰;曲线A中998cm-1处为CH2=CH中双键变形振动特征峰,946cm-1是C-H变形振动峰。曲线B中998cm-1特征峰消失,说明双键断裂。通过聚合前后红外谱图比较,可以看出聚合后双键特征峰已经消失,说明单体已经聚合生成聚合物。
图1 红外光谱图AH溶液;B,PAH
Fig.1 FITR spectra of AH solution (A); PAH(B)
图2 烯丙基胺1HNMR谱图(D2O)
Fig.2 1HNMR spectra of allylamine (D2O)
3.2 核磁共振光谱分析
图2和图3分别为单体烯丙基胺和聚合物的1HNMR谱图。从图2中可以看出有三种氢质子,其中d为5.10ppm的吸收峰是与双键相连的亚甲基上的质子(a)吸收峰,由于两个氢质子所处化学环境不同其吸收峰分裂为四重峰;d为5.85ppm的吸收峰是次甲基上的质子(b)吸收峰;d为3.08ppm的吸收峰是与氨基相连的亚甲基上的质子(c)吸收峰。三种吸收峰的积分面积之比与分子式中三种氢原子个数之比相符合。从图3中可以看出也有三种质子,其中d为1.43ppm的吸收峰归属于主链上的亚甲基-CH2-的质子(a)吸收峰;d为1.98ppm的吸收峰归属于主链上次甲基-CH-的质子(b)吸收峰;d为2.95ppm的吸收峰归属于与氮相连的次甲基-CH-的质子(c)吸收峰,这是由于氮的电负性比较大,引起去屏蔽作用,使得共振频率向低场移动化学位移增大。这三种吸收峰的积分面积之比与聚合物分子式中三种氢原子个数之比一致。从这两个图中可以明显看出,各类质子的积分面积明显不同,聚合物与单体的峰位置发生变化。聚合物的吸收峰形状与单体的有着明显的区别,不再是单体那样的尖峰,说明烯丙基胺已经聚合。
图3 PAH 1HNMR谱图(D2O)
Fig.3 1HNMR spectra of PAH (D2O)
3.3 聚合物热失重分析
图4是聚合物(引发体系:(NH4)2S2O8/NaHSO3,引发剂用量为单体质量的10%,反应温度50℃,反应时间24h)的热失重曲线。从热失重曲线上看出,聚合物在100℃左右开始失重,这可能是小分子溶剂水引起的。聚合物失重明显分为两个阶段,第一阶段从280℃左右至400℃左右,失重率为52%左右,可能首先是聚合物侧链(-NH3Cl)的分解造成的;第二阶段从400℃左右开始至650℃左右几乎完全分解,失重率为40%左右,可能是聚合物主链的分解造成的。两个阶段失重率的数据和聚合物主侧链的分子量比例相当。总体上聚合物的热稳定性是比较好的。
图4 聚合物的热失重曲线
Fig.4 Thermogravimetric curve of polymer
3.4 引发剂用量对转化率的影响
引发剂分解后,只有一部分用来引发单体聚合,还有一部分引发剂由于诱导分解和(或)笼蔽效应伴随的副反应而损耗。因此引发剂用量的多少直接影响着转化率和分子量大小。本实验分别考察了引发剂质量为单体质量的2%、5%、10%、15%和20%时对转化率的影响(Fig.5)。(所用烯丙基胺溶液的浓度均为70%)。
图5 引发剂用量对转化率的影响
Fig.5 The effects of initiator concentration on conversions
由图5可以看出:随着引发剂用量的增多单体转化率明显提高。当引发剂((NH4)2S2O8/NaHSO3体系)用量为20%时,转化率可达42.1%。由自由基聚合微观动力学可知: R=Rp=kp(fkd/kt)1/2[I]1/2[M]。这是因为引发剂浓度越大,形成初级自由基的速率就会越高,引发速率就会越高,初级自由基与单体加成生成的单体自由基也就随之增多,聚合总速率就会提高。这样单体自由基继续与其他单体聚合的速率就会越高,因此单体转化率也随之提高。这与自由基聚合规律是一致的。
不同引发剂体系其转化率也有不同。在引发剂用量大于5%以后,K2S2O8/NaHSO3体系比(NH4)2S2O8/NaHSO3体系的转化率低,这是由于K2S2O8溶解度相对于(NH4)2S2O8来说比较小,所以随着引发剂用量的增多,转化率增加的幅度相对较小。因此本实验中采用 (NH4)2S2O8/NaHSO3体系作为氧化还原引发剂体系。
图6 引发剂用量对聚合物相对粘度的影响
Fig.6 The effects of initiator concentration on polymer relative viscosity
3.5 引发剂用量对聚合物相对粘度的影响
图6是聚合物的相对粘度与引发剂用量的关系图。从图中看出随着引发剂浓度的增大,聚合物相对粘度明显降低。因为聚合物的分子量与粘度成正比,所以聚合物分子量也随着引发剂浓度增大而减小。根据公式n=kp[M]/2(fkdkt)1/2[I]1/2可知:动力学链长与引发剂浓度平方根成反比,因此引发剂用量越多,在链引发阶段生成的初级自由基就越多,在链终止阶段生成的高分子链就会越短,即动力学链长n就会减小,分子量就会减小。这与自由基聚合规律也是一致的。
4 结论
(1)以K2S2O8/NaHSO3 或(NH4)2S2O8/NaHSO3作为引发剂采用本体聚合合成了聚烯丙基铵盐酸盐;选择(NH4)2S2O8/NaHSO3体系作为引发剂时单体转化率较高,引发剂用量为单体质量的20%时转化率可达42.1%。
(2)红外谱图中998cm-1处碳碳双键的特征吸收峰消失以及核磁共振谱图中聚合物和单体的峰形、峰面积和化学位移明显不同,都证明AH聚合生成了PAH。
(3)PAH失重明显分为两个阶段:第一阶段可能是聚合物侧链的分解造成的;第二阶段可能是聚合物主链的分解造成的。两阶段的失重率和聚合物主侧链的分子量比例相当。
(4)随引发剂用量减少聚合物相对粘度增大,其分子量也随之增大。
REFERENCES
[1] XiMei Zhang, Hiroo Tanaka. Journal of Applied Polymer Science. 2001, 80: 334-339.
[2] João M.C. Lourenço, Paulo António Ribeiro, Ana Maria Botelho do Rego, Maria Raposo. Journal of Colloid and Interface Science. 2007, 313: 26-33.
[3] Rikard Lingström, Shannon M. Notley, Lars Wågberg. Journal of Colloid and Interface Science. 2007 , 314: 1-9.
[4] Jensen,A.W., Daniels, C. Journal of Organic Chemistry. 2003, 68(2): 207-210.
[5] Kato, D., Sakata, M., Hirayama, C., et al. Chemistry Letters. 2002, 12: 1190-1191.
[6] Kim, U.J., Shigenori, K. Journal of Chromatography A. 2002, 955: 191-196.
[7] Seon Jeong Kim, Sang Jun Park, Mi-Seon Shin, Sun I. Kim. Journal of Applied Polymer Science. 2002, 86: 2290-2295.
[8] Alexei A. Antipov, Gleb B. Sukhorukov, Yuri A. Fetik, et al. Langmuir. 2002, 18: 6687-6693.
[9] 范忠雷, 李殿卿. 应用化学. 2003, 20(9): 867-870.
[10] 潘祖仁主编.高分子化学,第三版.北京:化学工业出版社,2002, 52-53.
[11] Hiroshi Ochidi, Miho Handa, Hiromi Matsumoto, et al. Makromol. Chem. 1985, 186: 2547-2556.
[12] James H. Parker, Berkeley, Callf. Polyallyl amine and related polymerical amines. US2456428, 1948.
[13] Panzer, H. P.; Bardoliwalla, D. F. Process for preparing poly(allyltrialkylammonium) salt flocculants, US4053512, 1977.
[14] Susumu, H., Sakuro, H. Chem., Rapid Commun. 1984, 5: 27-31.
[15] Blocker, W.C. Process for procing polymers of monoallylamine. EP 242791, 1986.
[16] 唐炳涛. 聚胺型可交联高分子染料的合成与应用. 大连理工大学博士学位论文. 2005,46.
❻ 怎样去除水池中的沉淀物(水碱)
用软水机
1.什么是硬水?
所谓硬水,就是含矿物质的水,主要是钙盐、镁盐等。钙盐和镁盐含量越多,水的硬度越大。当用硬水洗脸时,钙盐、镁盐与香皂相互作用,形成不溶于水的钙镁皂,它像胶质的、有黏性的物质,粘附在脸上不易去掉。这样,原来皮肤上的污垢没有洗净,且又增添了新的污垢。这些污垢与钙镁皂形成的黏性物质堵塞在皮肤腺的开口处,不仅堵塞了皮肤的排泄通道,形成栓塞,刺激皮肤,还会影响皮肤的正常代谢,使皮肤过早地萎缩、老化。因此,在洗脸时我们要注意选择硬度小的软水。在自然界中,井水、泉水的硬度最大,湖水、河水硬度中等、雨水、雪水、蒸馏水的硬度最小,故用后三种水洗脸较好。
水的软硬与口感有关系,硬水爽口,多数矿泉水硬度较高,使人感到清爽可口,软水显得淡而无味。但用硬水泡茶,冲咖啡,口感将受到影响。有些食品加工用水比较讲究,水硬将影响食品加工,易造成蛋白质沉淀、无机盐沉淀或较难煮熟,而饮料用水又用软水较好。锅炉用水一般应使硬水软化,否则会因水垢太多而发生意外事故。热水壶和淋浴器上的水碱,浴室中的瓷砖及卫生洁具上难以擦洗的污渍,玻璃器皿上的斑点等都是硬水造成的。硬水使家庭水管逐渐堵塞、浪费能源、缩短热水器使用寿命,洗衣需要更多的洗涤用品,损伤棉织品,造成浪费。
2.有机污染物对人体带来的危害极大?
当前我国水源有机物污染非常严重,有机物种类越来越多,据统计,常见的就有约7万多种。水中有机物的存在对胶体有保护作用,使其稳定性提高,不但给水处理增加了一定的难度,同时有毒的小分子有机物难以降解,并在生物体内蓄积,并有强烈的三致作用(致癌、致畸、致突变)或慢性毒性,有机物对人体的危害往往是滞后的,从发现到得病需要一个漫长的时间,甚至20—30年。另外有机物和氯消毒剂结合后产生卤代化合物,有许多已经确认是癌症的诱发物。其中主要是挥发性三卤甲烷和非挥发性的卤乙酸,后者致癌的危险是前者的50—100倍。
3.为什么家庭生活用水必须全方位进行处理?
工业上是怎么软化水的?
当前我们对家庭水处理的认识有一个错误消费观念和意识:只要“饮” 部分达标而其它方面用水差一点没关系。其实家庭生活饮用水除了饮用外还包括食用、沐浴、洗衣、冲厕等。实际上水中的各种物质有三分之一是通过沐浴等经皮肤吸收进入人体。好水可以提高水洗涤力,减少洗衣粉用量,减少水环境污染等,好水也可以减少冲厕恶臭从而改善室内环境。因此,除了“饮”部分,人的沐浴、洗漱、洗衣等用水也应该干净、卫生和没有污染。Brown等研究了皮肤对水中挥发性有机物的吸收,按成人饮水量2升/天、婴儿饮水1升/天、二者洗澡时间均为15分钟/天,饮用水常见挥发性有机物的皮肤吸收与口腔摄入的比例,成人与婴儿分别为63/37及40/60。Andelaman 报道了饮用水中三氯乙烯造成的户内呼吸摄入。以饮水量2升/人•天,沐浴耗水量40—95升/人•天计,淋浴时三氯乙烯的呼吸摄入量是饮水口腔摄入量的数倍。
所以,水中有害物质对人健康的危害不单纯从饮用产生的。据国外报道水中有害物质被人体吸收的比例大致为:1/3由口腔摄入;1/3在洗漱和沐浴中由皮肤吸收;1/3在沐浴时由随水蒸汽经呼吸道吸收。
工业上用到水的地方很多,根据用水水质的不同采用不同的处理方法达到应有的标准。而工业上通用的软化水方法是离子交换法。
离子交换水处理是指采用离子交换剂,使交换剂中和水溶液中可交换离子产生符合等物质的量规则的可逆性交换,导致水质改善而交换剂的结构并不发生实质性(化学的)变化的水处理方式。在这种水处理方式中,只有阳离子参与交换反应的,称阳离子交换水处理;只有阴离子参与交换反应的,称阴离子交换水处理;既有阳离子又有阴离子参与交换反应的,称阳、阴离子交换水处理。由于原水的水质千差万别,而对出水水质的要求又多种多样,所以有许多种类型的离子交换及某组合的水处理方法,采用这些水处理方法而使原水软化、除碱和除盐。离子交换剂中参与交换反应的离子是钠离子Na+时,此方法称为钠(Na)型离子交换法,此交换剂称为钠(Na)型阳离子交换剂,相类似的,有氢(H)型离子交换法及氢(H)型阳离子交换剂等。
钠型离子交换法是工业锅炉给水最通用的一种水处理方法。当原水经过钠型离子交换剂时,水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换剂中的Na+进行交换,降低了水的硬度,使水质得到软化,故这种方法又称为钠离子交换软化法。
(1)交换过程
碳酸盐硬度(暂硬)软化过程:
Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3
Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3
非碳酸盐硬度(永硬)软化过程:
CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4
CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl
MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl
也可以用综合上述反应式的离子式表示:
Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+
Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+
(2)再生过程
在钠离子交换过程中,当软水出现了硬度,且残留硬度超过水质标准规定时,则认为钠离子交换剂已经失效。为了恢复其交换能力,就需要对交换剂进行再生(或还原)。再生过程是使含有大量钠离子的氯化钠(NaCl)溶液通过失效的交换剂层恢复其交换能力的过程。此时,钠离子又被离子交换剂所吸着,而交换剂中的钙、镁离子被置换到溶液中去。钠型离子交换剂的再生过程可用如下反应式表示:
CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2
生产中多采用食盐(NaCl)溶液作为再生剂。因为食盐比较容易得到,而且再生过程中所形成的产物(CaCl2、MgCl2)是可溶性盐类,很容易随再生液排出去。再生用食盐,大都采用工业用盐,其中杂质含量不宜过多,食盐溶液需澄清过滤后使用。通常认为,10%食盐溶液的硬度不应超过40mmol/L,悬浮物不应大于2%。离子交换剂再生时,一般要用经过澄清的8~10%的盐溶液。总的再生接触时间随离子交换树脂交联度的不同而变化,对于一般交联度7%左右的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,再生剂和树脂总的接触时间最低应保证45min以上。
安装软水机系统后的好处;
一、 安装软水系统后,将会使您的家庭使用比较少的肥皂,浴液,洗发精,或是洗涤剂,洗衣粉等,减少有机物的排放,节省开资,利于环保。
二、 您在每次洗澡后会感到皮肤更细腻而光洁,头发更加柔软亮丽,不再枯涩。(南方水质比较软,所以南方女孩皮肤比较好)
三、 软水洗衣泡沫丰富--衣服也将会变得更加蓬松、艳丽明亮, 洁白,而且耐穿,洗脸的毛巾不再变黑、变硬。软水洗涤餐具、茶具晶莹剔透。脸盆浴盆光亮如新,不再有污渍、斑点。
四、 由于金属矿物水碱等杂质被过滤出, 您昂贵的家用电器,如洗衣机,洗碗机,加湿器,咖啡壶,热水器,家用锅炉及供暖管道系统将会有更持久的使用寿命。
五、 美容佳品——软水,纯净无污染的软水是女人美容的佳品。软水洗浴不仅能祛除毛孔中的角质, 令皮肤光滑、细嫩。 且保湿效果好,护肤用品更易吸收。
六、 软水作为家庭用水可使沐浴器具、管道等避免结垢堵塞,延长使用寿命;软水也可使玻璃杯晶莹光洁,表面免除水渍残留,卫生设施保持光亮如新。
七、 保健:有效抑制真菌,促进外伤烧伤快速愈合,减少便秘、肠胃疾病、各类结石等疾病的发病率。
八、 洗菜:延长蔬菜保质期,完全清除农药成份,沸水轻烫不变色。烹饪 :不破坏蔬菜自身营养素,保持新鲜的口感和天然的香浓。
九、 最为可贵的是,您全家人的生活家质量和健康状况将会有明显提高 ---这是用金钱所难以换来的。
十、不少家庭水池、马桶水垢不断,水管、龙头生锈硬化,白衬衫洗后发黄等问题,归根到底都是“硬水”惹的祸。使用软水可以避免水管内结垢,在已结垢的管道中使用一段时间的软水后,可以降解水垢。使水流通畅。
如何选购软水机?什么样的软水机更适合自己呢?
首先,要判断软水机所选用软化树脂的品牌及质量的好坏。软水机内的树脂是对水进行软化程度的关键,软化水质的好坏与产品选用的树脂质量有直接关系,家用软水机内部构造的树脂应该是达到食品级的,不能用工业级的。
其次,要看产品选用的再生控制阀的质量。 再生控制阀是软水机的最核心部分,软水机耗盐耗水量的大小最主要取决于控制阀,根据控制阀的不同,软水机可以分为自动型和半自动型。所有自动型都需耗电,又分为时间型、流量型、时间流量混合型控制器,它们的特点各有千秋。时间型是指按设定的时间进行再生,优点是再生时不影响用水,缺点是不管你用了多少水,是否需要再生,到时间就自动再生。流量型是根据设定的水流量进行再生,优点是该再生时才再生,缺点是再生时很可能是你用水的时间。时间流量混合型则综合了两者的特点,一般设定在夜里两点再生,当其根据记录的用水规律计算出第二天软水不够用时,它才会再生。此外,自动控制器相对于半自动控制器废水及耗盐量要小,出水质量稳定,可以随时再生软化;半自动型控制阀需要根据自己的用水量来估算出何时需要再生,一般是在夜里不再用水的时候手动再生,比较适合用水量较小或经常出差人士。
第三,检查软化过的水的硬度,硬度越低质量越好。一般只有硬度降低到70毫克/升以下的水才能称之为软水。好的软水机处理后的水硬度可降低到17毫克/升,甚至更低。而一般自来水的硬度是每升水里含有200—500毫克的氧化钙。(备注:水的硬度是指水中钙,镁的总含量。目前国际上还没有统一的标准,一般按照德国的标准,德国表示硬度的单位是DH,每升水中含氧化钙10毫克为1度(DH),生活饮用水不应大于20度。)
❼ 中央空调托管管运行水处理都是 符合哪些标准
腐蚀率碳钢≤0.075毫米/年, 铜及合金≤0.005毫米/年,pH≥9.0,总硬度 以回CaCO3计,≤50mg/l,甲基橙碱答度以CaCO3计, ≤700mg/l,酚酞碱度以CaCO3计, ≤300mg/l,CL- ≤300mg/l,Fe2+ ≤0.5mg/l
作者samdar
❽ 工业上是如何软化水的
工业一般都是生来产源用水,用水量会很大,用蒸馏法确实是太浪费时间和能源了。现在工业上一般都用钠离子交换法,就是利用钠离子树脂把钙镁离子置换出来,君浩环保软化水设备就是这样做的,设备是全自动运行,省时省力,效率还高。
❾ 水处理中为何不能单独用氢型树脂进行水的软化
水的硬度主要由其中的阳离子:钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成。
当含有硬度的原水通过交换器的Na型树脂层时,水中的钙、镁离子被树脂吸附,同时释放出钠离子,这样交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水,当树脂吸附钙、镁离子达到一定的饱和度后,出水的硬度增大,此时软水器会按照预定的程序自动进行失效树脂的再生工作,利用较高浓度的氯化钠溶液(盐水)通过树脂,使失效的树脂重新恢复至钠型树脂。反应原理为:
2NaR
+
Ca2-
→
CaR2
+2Na
除盐水阴阳混床中阳树脂为H型,阴树脂为OH型,这样阳树脂交换了水中的阳离子,释放出H根离子,阴树脂交换了水中的阴离子,释放出OH根离子,阳树脂释放出的H+
与阴树脂释放出的OH-结合生成水,反应原理为:
HR
+
Na+
→
NaR
+
H+
ROH
+
Cl-
→
RCl
+
OH-
H+
+
OH-
→
H2O
❿ 水处理用的KDF究竟是什么东西
凯得菲(KDF)滤料在水处理中的应用
摘要:介绍高纯铜锌合金凯得菲(KDF)的特性,在水处理行业的应用范围及前景
关键词:高纯铜锌合金、凯得菲(KDF)、电化反应、重金属、余氯、阻垢、水处理
一、 凯得菲(KDF)的作用及作用机理
凯得菲(KDF)是高纯度的铜/锌合金颗粒,它通过微电化学氧化-还原反应(Redox)进行水处理工作,在与水接触时,合金中的两种金属在亚微观尺度上构成无数小的原电池系统,这种材料在水中具有强大的反应能力和极快的反应速度,可以清除水中高达99%的氯和水中溶解的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物。对抑制细菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。被用于预处理、主处理与废水处理设备。凯得菲(KDF)完善或取代现有技术,可大辐度延长了系统寿命,减少了重金属、微生物、污垢,降低了总费用,减化系统维护。
(1) 去除强氧化剂(余氯)
凯得菲(KDF)具有强大的还原能力,能去除水中的各种强氧化剂,对余氯特别有效。凯得菲(KDF)是由铜、锌二种不同的金属组成的,与水接触时,合金中电位正的铜成为阴极,而电位负的锌是阳极,构成原电池。锌阳极在反应中失去了电子,生成锌离子进入溶液,铜阴极上发生游离氯的还原反应,而不会发生金属铜的溶解,水和余氯成为最后的电子接受者,同时生成氢离子、氢氧根离子和氯离子总反应式如下:
Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH-
水中其他的氧化剂,如臭氧、溴、碘等与凯得菲(KDF)接触后也能发生类似的氧化还原反应。
(2)去除重金属
凯得菲(KDF)处理介质可以去除水中的多种重金属离子,如铅、汞、铜、镍、镉、砷、锑、铝和其他许多可溶性重金属离子,它们的去除是通过置换反应和物理和化学吸附反应来完成的。凯得菲(KDF)去除重金属离子的机理如下:金属离子吸附于凯得菲(KDF)处理介质的表面并与凯得菲(KDF)中的锌发生置换反应,生成的金属或吸附在凯得菲(KDF)表面,或进入凯得菲(KDF)晶格中,从而使有毒重金属污染物结合在凯得菲(KDF)上。例如,水中溶解的铅离子还原成不溶性的铅原子,并吸附于凯得菲(KDF)介质的表面,汞离子与凯得菲(KDF)也发生类似的反应,X射线衍射研究发现汞的去除是形成了铜-汞合金。凯得菲(KDF)处理重金属离子的化学反应式如下:
Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+
Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+
金属离子在水的PH升高时水解形成金属氢氧化物沉淀,也能去除金属离子。
(3)去除硫化氢
在应用膜法进行水处理时,如果选用地下水作水源,水中可能存在硫化氢,硫化氢如被氧化成硫磺就会污染滤膜表面,凯得菲(KDF)过滤介质有去除硫化氢的功能,生成的硫化铜不溶于水,可在凯得菲(KDF)介质反冲洗时去除,化学反应式如下:
Cu/Zn + H2S → Cu/Zn + CuS + H2
2H2 +02 →2H20
(4)减少悬浮固体
凯得菲(KDF)处理介质的颗粒平均尺寸大约为60目,最小的颗粒约110目,也能起到物理过滤去除悬浮物质的作用,通常凯得菲(KDF)过滤介质能够有效地去除直径小于至50μm的颗粒。
由钢铁材料制成的输水管件腐蚀时,铁氧化形成FeO胶体,FeO与凯得菲(KDF)接触,也可以发生氧化还原反应,FeO最终形成Fe2O3固体沉淀在凯得菲(KDF)表面,可用反冲洗方法将它们去除,化学反应式如下:
Zn + FeO = ZnO + Fe
2Fe + 3O2=2Fe2O3
(5)减少矿物质结垢
凯得菲(KDF)处理介质对碳酸钙垢的作用有两上方面。
①一方面,根据PH、二氧化碳浓度和碳酸钙溶解度之间的关系,当二氧化碳从溶液中除去时,PH值升高,因而使碳酸钙的溶解度降低。凯得菲(KDF)通过电化学反应也使水的PH值升高,降低碳酸钙的溶解度,结果使碳酸钙垢容易析出。
②另一方面,由于凯得菲(KDF)处理介质中锌离子的溶出,水中的锌离子含量有所增加,水中锌离子的存在能改变垢的晶体生长机理,使水中的碳酸钙垢以文石的结晶形态产生沉淀,在容器的器壁上形成软垢,而不是结晶为方解石型的硬垢。曾有人研究过水中杂质存在对方解石结晶生长的影响,研究发现,即使锌离子的浓度很低时,也能阻止方解石结晶的形成。
通过试验可以进一步证明,凯得菲(KDF)处理介质防止矿物硬垢的形成和积累,主要是阻止方解石形态碳酸钙的结晶。采用扫描电子显微镜和X射线衍射进行结晶学研究证明,未经凯得菲(KDF)处理的水中产生的硬垢是一些相对大的、具有规则形态的针状钙盐和镁盐的结晶,这些盐类质地坚硬、溶解度低、具有网状结构,是玻璃石灰石垢,经过凯得菲(KDF)处理介质的水中结成的垢,从根本上改变了碳酸钙(镁)结晶的形态,垢形相对变小,外观平坦呈圆形、颗粒形和棒形,都是由不坚硬的粉状成分组成的,这些成分不会粘附于金属、塑料或陶瓷的表面,很容易用物理过滤方法将它们除去。
(6)抑制微生物繁殖
凯得菲(KDF)处理介质不是通过一种机理、而是几种机理控制微生物的生长繁殖,通过每一种的单独作用或协同作用来达到抑制微生物的作用。主要机理包括:氧化还原电位的变化,氢氧根离子和过氧化氢的形成,介质中锌的溶出等。在一般情况下,凯得菲(KDF)处理介质作为反渗透膜的预处理手段时,能够抑制细菌、藻类等微生物的繁殖,从而防止了微生物对膜的破坏。
①氧化还原电位的变化
水通过凯得菲(KDF)处理介质时,其氧化还原电位从+200mV变化到-500mV,在一般情况下,各种类型的微生物只能在特定的氧化还原电位下生长,电位的大幅度变化,能破坏细菌的细胞,从而控制了微生物的生长。但是,水的氧化还原电位变化很小,用凯得菲(KDF)控制细菌,必须使细菌与凯得菲(KDF)直接接触,凯得菲(KDF)对细菌的抑制作用主要发生于凯得菲(KDF)与水接触面上,所以仅靠氧化还原电位的变化并不能完全控制微生物。
②氢氧根离子和过氧化氢
在凯得菲(KDF)将二价铁氧化到三价铁的过程中会产生氢氧根离子和过氧化氢,这就可以抑制那些在低氧化电位时尚能存活,但对氢离子和过氧化氢敏感的微生物,但是氢氧根离子和过氧化氢的寿命短,只是在过滤过程中具有高的反应活性,对微生物的抑制效果比较明显,在流出水中的残余效应比较小。
③锌离子对微生物的控制
凯得菲(KDF)处理介质中释放出来的锌对微生物有明显的控制作用,锌能阻止酶的合成,从而影响有机体的正常生长,达到抑制微生物繁殖的目的.另外,凯得菲(KDF)介质通过阻止叶绿素合成而控制藻类生长,锌离子的存在从本质上降低了有机体从光合作用生产食物的能力,这将显著影响细菌的生长。
二、凯得菲(KDF)的可应用范围
凯得菲(KDF)可广泛应用于预处理、主处理与废水处理设备中。它们多与活性碳颗粒过滤器,碳块或管内过滤器共同使用,也可单独使用。
用凯得菲(KDF)介质进行水的预处理是一种简单、低耗的方法。对于微滤、超滤、反渗透膜、离子交换树脂、颗粒状活性碳,凯得菲(KDF)介质能够保护这些昂贵易损的水处理组件不受氯、微生物、结垢影响。此外,凯得菲(KDF)介质能去除高达98%的重金属,如Pb、Cd、Ce、Ag、Ar、Al、Se、Cu、Hg,另外,借助沉淀在凯得菲(KDF)介质上发生的氧化还原反应还可以降低水中碳酸盐、硝酸盐和硫酸盐。
影响膜分离工艺效率的主要问题是各种污染物在膜表面的沉积,造成膜表面孔的堵塞,这已是无可争议的事实。凯得菲(KDF)介质与微滤、超滤、反渗透膜、离子交换树脂、颗粒状活性碳相比,在提高水处理效率和持续保持高效方面具有更多的优势,消耗更低。
(1)去除市政饮用水中的余氯
凯得菲(KDF)处理介质正日益被用来替代或与活性碳过滤器联合使用,去除市政自来水中的余氯(可高达99%),其主要特点是使用寿命长。进行凯得菲(KDF)介质预处理可延长颗粒活性炭的使用寿命,并保护活性炭层(床)免受细菌污染。使碳的去污能力提升到原来的15倍,并且凯得菲(KDF)使更小型的碳过滤器的使用成为可能,从而降低了使用成本。
(2)保护反渗透装置
反渗透膜很容易受氯腐蚀。凯得菲(KDF)介质可代替活性炭处理以保护反渗透(RO)免受氯气、细菌污染。活性炭过滤器也可有效地去除余氯,但是由于活性炭在高氯水中会很快吸附饱和,所以在操作时必须严格控制水中氯气的浓度,而且活性炭过滤床容易孳生细菌。凯得菲(KDF)处理介质除氯率高。有抑制微生物繁殖的作用,因而可为反渗透膜提供了稳定、长期的保护。
(3)抑制冷却水中细菌及藻类的繁殖、减少结垢
冷却塔及水冷式热交换器中的水常被加温并曝于空气——因而成为细菌、藻类繁殖的绝好温床(例如LEGIONELLA(军团菌)可得自冷却塔)。传统化学方法通过投加药剂控制冷却塔中藻类及细菌生长、其费用昂贵,后续污水处理成本也高。凯得菲(KDF)处理介质处理冷却水成本低,可有效控制藻类及细菌生长,不使用对环境有害的化学物质。另外,经凯得菲(KDF)介质处理后的水可减少硬水垢的生成。
(4)凯得菲(KDF)处理介质与其它净水系统
凯得菲(KDF)介质可以控制颗粒活性碳层或活性碳滤芯内细菌、藻类和繁殖。当活性碳与凯得菲(KDF)处理介质一起使用时,活性碳去除有机杂质及余氯的能力增强。
凯得菲(KDF)处理介质也可以代替渗银活性炭。从而降低成本。也避免了渗银活性炭银的毒性造成的潜在危险。
(5)去除有害重金属及其他可溶性重金属离子
凯得菲(KDF)介质,可单独用来从水中除去铅、汞、砷等有害重金属以达到满足饮用水的要求。以除砷为例,美国《水工业》杂志1994年第4期报导,当进水含砷量为5mg/l,凯得菲(KDF)过滤处理后水中含砷量为0.01mg/l,去除率达99.7%。在应用凯得菲(KDF)除砷时,毋须投加药剂,所需设备也较简单,仅需配备一台凯得菲(KDF)过滤器,处理过程也十分迅速,其过滤速度是一般采用石英砂的机械过滤器的三倍,因而设备占地面积也较小。
三、凯得菲(KDF)的其他优点
凯得菲(KDF)处理介质的高寿命
所有的水处理介质都具有一个有效期。硅砂(SiO2)无疑是寿命最长的过滤介质,其次就是使用凯得菲(KDF)处理介质。有两种情况会降低凯得菲(KDF)的使用寿命,每一种都有很长的时间。第一种是水中余氯的含量比锌的溶解量要大得多时,余氯浓度为0.55ppm的市政自来水通过凯得菲(KDF)仅产生0.25ppm的锌,除去10ppm的氯,其锌的含量也不会超标。第二种是凯得菲(KDF)的物理降解,如腐蚀、磨擦或消耗,但是物理作用对凯得菲(KDF)使用寿命影响很小,据保守估计使用寿命在10年以上。
提供高质量家庭用水
天然无毒的高纯铜锌合金凯得菲(KDF)减少了饮用水与其它家庭用水中的细菌、重金属、氯及其它有害成份,使用户看不到氯的影响,如片状皮肤干燥、头发粗糙、浴缸蓬头中的青苔、绿藻的减少,从而得到口感更好,杂味更少的水质。
四、 总结
KDF已经在国外水处理行业中得到普遍使用,但国内企业应用较少,我公司通过不断的尝试,使其成功的国产化,且已批量出口,凯得菲(KDF)在我公司自有产品中使用,有良好的使用效果,并通过了北京市防疫站的鉴定,从国内外用户反馈来看,也达到了国外同类产品的水平。可以预见,随着国内企业对凯得菲(KDF)的逐步认识,凯得菲(KDF)在国内水处理行业中必将得到更加广泛的应用。