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。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，供应除氟树脂，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。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，除氟树脂直销，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，除氟树脂生产厂家，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。
离子交换树脂的基本类型
(１) 强酸性阳离子树脂
强酸性阳离子树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3-，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。湘中树脂. 强酸性阳离子树脂树脂在使用一段时间后，必须进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。
(２) 弱酸性阳离子树脂
弱酸性阳离子树脂含弱酸性基团，如羧基－COOH，能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团，如R-COO－(R为碳氢基团)，能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、1中性或微酸性溶液中(如PH5～14)起作用。湘中树脂.弱酸性阳离子树脂也是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
（3） 强碱性阴离子树脂
强碱性阴离子树脂含有强碱性基团，宁夏除氟树脂，如季胺基(亦称四级胺基)－NR3OH(R为碳氢基团)，能在水中离解出OH－而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。湘中树脂.强碱性阴离子树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
(４) 弱碱性阴离子树脂
弱碱性阴离子树脂含有弱碱性基团，如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2，它们在水中能离解出OH－而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。湘中树脂.弱碱性阴离子树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1～9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
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