高純水設(shè)備(Electrodeionization, 高純水設(shè)備)作為一種環(huán)保節(jié)能的超純水制備技術(shù)有著廣闊的發(fā)展前景。高純水設(shè)備裝置在形式上看,是在電滲析器的隔板中填充離子交換樹(shù)脂,在直流電場(chǎng)的作用下同時(shí)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的去離子和離子交換樹(shù)脂的連續(xù)電再生過(guò)程。它集離子交換和電滲析的優(yōu)點(diǎn)為一體,解決了化學(xué)藥劑污染環(huán)境的問(wèn)題,同時(shí)具有更高的水資源利用率。 目前,隨著各領(lǐng)域?qū)兯|(zhì)量要求的不斷提高,對(duì)高純水設(shè)備產(chǎn)水有了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。要提高高純水設(shè)備設(shè)備的出水品質(zhì),關(guān)鍵是要解決弱電解質(zhì)的去除問(wèn)題。因此,如何有效去除溶液中的弱電解質(zhì)物質(zhì)成了純水制備領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向之一。分析高純水設(shè)備技術(shù)本質(zhì),其工作原理主要包括三個(gè)方面：離子被樹(shù)脂交換截留、直流電場(chǎng)作用下離子選擇性遷移、離子交換樹(shù)脂電再生,這三個(gè)方面都和離子交換樹(shù)脂直接相關(guān)。離子交換樹(shù)脂在整個(gè)高純水設(shè)備過(guò)程中起了橋梁和媒介的作用,通過(guò)電再生保證去離子過(guò)程的連續(xù)進(jìn)行。所以,樹(shù)脂的性能對(duì)于整個(gè)高純水設(shè)備裝置的作用舉足輕重。 本實(shí)驗(yàn)從離子交換樹(shù)脂基本性質(zhì)出發(fā),考察了不同骨架樹(shù)脂對(duì)弱電解質(zhì)的吸附等溫線、*大吸附量和吸附動(dòng)力學(xué)曲線,以及在電場(chǎng)作用下對(duì)弱電解質(zhì)的去除效果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 1.在沒(méi)有外加電場(chǎng)時(shí),離子交換樹(shù)脂對(duì)于弱電解質(zhì)吸附的特征主要是：a).強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在稀溶液中對(duì)弱電解質(zhì)NH4+的吸附性能與其骨架特征無(wú)關(guān)；b).凝膠型樹(shù)脂對(duì)NH4+離子的*大吸附量明顯高于大孔型樹(shù)脂；c).凝膠型樹(shù)脂的吸附動(dòng)力學(xué)曲線比大孔型樹(shù)脂更快達(dá)到平衡,且平衡吸附量明顯大于大孔型樹(shù)脂；d).大孔強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂對(duì)弱電解質(zhì)Si032-離子具有更好的吸附特性；e).兩種陰離子交換樹(shù)脂對(duì)Si032-的*大吸附量實(shí)驗(yàn)均未能表現(xiàn)出明顯的吸附特性；D.大孔型陰離子交換樹(shù)脂對(duì)弱電解質(zhì)Si032-的吸附性能優(yōu)于凝膠型陰離子交換樹(shù)脂。 2.將樹(shù)脂置于電場(chǎng)環(huán)境中,觀察不同骨架類型樹(shù)脂對(duì)弱電解質(zhì)離子的吸附特性,主要結(jié)論如下：a).隨著電壓的增大,兩類離子交換樹(shù)脂處理弱電解質(zhì)體系的電流增長(zhǎng)速率也增大,且變化趨勢(shì)相似；b).作用時(shí)間對(duì)樹(shù)脂吸附弱電解質(zhì)的影響基本相同,出水中弱離子化雜質(zhì)濃度均為先下降,之后略有上升,*后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程；c).大孔型混合離子交換樹(shù)脂陰陽(yáng)比例為2：1時(shí),去除NH4+離子效果*好,凝膠型混合離子交換樹(shù)脂陰陽(yáng)比例為1：1和1：2時(shí),處理NH4+離子的效果較好；d).大孔型混介離子交換樹(shù)脂陰陽(yáng)比例為1：1和2：1時(shí),處理Si032-離子效果好；而凝膠型混合離子交換樹(shù)脂則是在陰陽(yáng)比例為1：1和1：2時(shí),處理效果較好。 本實(shí)驗(yàn)對(duì)高純水設(shè)備去除弱電解質(zhì)過(guò)程中離子交換樹(shù)脂的選擇有一定的參考價(jià)值。