混合床操作說(shuō)明

1、混合離子交換器操作說(shuō)明宜興市華電環(huán)保設(shè)備有限公司1、概述陰陽(yáng)混合離子交換器（混合床）是用于初級(jí)純水的進(jìn)一步精制，一般設(shè)置于陰陽(yáng)離子交換器之后，也可設(shè)置在電滲析或反滲透后串聯(lián)使用，出水水質(zhì)可達(dá)含二氧化硅00.02mg/l,電導(dǎo)率00.02ps/cm。處理后的高純水可供高壓鍋爐、電子、醫(yī)藥、造紙、化工和石油等工業(yè)部門。二、工作原理混合離子交換法，就是陰陽(yáng)交換樹(shù)脂放置在同一個(gè)交換器中，將它們混合,所以可成是由無(wú)數(shù)陰、陽(yáng)交換樹(shù)脂交錯(cuò)排列的多級(jí)式復(fù)床。水中所含鹽類的陰、陽(yáng)通過(guò)該交換器，則被樹(shù)脂交換，而得到高純度的水。離子交換法制取脫鹽水的原理就是利用離子交換樹(shù)脂的離子交換作用，將水中的各種離子去除或減少

2、到一定程度，為了達(dá)到這一目的，用離子交換法制備純水必須使用陽(yáng)、陰兩種離子交換樹(shù)脂，下面說(shuō)明脫鹽水制備的基本原理。2-假如原水中含有K、Ca>Mg等陽(yáng)離子和SQ、CL、HCg、HSiO3等陰離子，當(dāng)原水通過(guò)陽(yáng)離子交換器時(shí)，水中陽(yáng)離子被樹(shù)脂吸附,樹(shù)脂上可交換的陽(yáng)離子H被置換到水中，并和水中的陰離子組成相應(yīng)的無(wú)機(jī)酸,其反應(yīng)可用下式表達(dá):K+2-1/2SO4K+2-1/2SO4Na+CLR-sONa+H+CLR-sqH+1/2Ca2+HCO1/2Ca2+HCO1/2Mg2+HSiO1/2Mg2+HSiO333含有無(wú)機(jī)酸的水再先通過(guò)除二氧化碳除去大部分CO2，減輕陰離子工作負(fù)荷再進(jìn)入陰離子交換器，

3、水中的陰離子被樹(shù)脂吸附，樹(shù)脂上的可交換陰離子OH-被置換到水中，并與水中的H+結(jié)合成水，其反應(yīng)可由下式表達(dá)：2-2-1/2SO1/2SO44CL-CL-RN+OH-+H+RN+H2OHCO-3HCO-3HSiO-HSiO-33實(shí)際上離子交換反應(yīng)可歸納為如下過(guò)程：水中離子在水溶液中向樹(shù)脂表面擴(kuò)散進(jìn)入樹(shù)脂顆粒的交聯(lián)網(wǎng)孔；然后水中離子與樹(shù)脂內(nèi)交換基團(tuán)接觸并與交換基團(tuán)上可交換的同性離子進(jìn)行交換；被交換下來(lái)的離子在樹(shù)脂交聯(lián)網(wǎng)孔內(nèi)向樹(shù)脂表面擴(kuò)散且進(jìn)入水中。在混合床中，由于陰、陽(yáng)樹(shù)脂是相互均勻的，所以其陰、陽(yáng)離子的交換反應(yīng)幾幾乎同時(shí)進(jìn)行?；蛘哒f(shuō)，水的陽(yáng)離子交換和陰離子交換是多次交錯(cuò)進(jìn)行的，經(jīng)H型交換所產(chǎn)生的

4、H+ffiOH都不能積累起來(lái)，基本上消除了反離子的影響，交換時(shí)行的比較徹底?；祗w體內(nèi)再生時(shí)利用兩種樹(shù)脂的比重不同，用反洗使陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂完全分離，陽(yáng)樹(shù)脂沉積在下，陰樹(shù)脂浮在上面，然后陽(yáng)樹(shù)脂用鹽酸（或硫酸）再生，陰樹(shù)脂用燒堿再生。三、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述1、進(jìn)水裝置：在交換器上部設(shè)有布水裝置，使進(jìn)水能均勻分布。2、再生裝置：在陰離子交換樹(shù)脂上方設(shè)有進(jìn)液母管，管上開(kāi)水孔布液，陰離子交換樹(shù)脂再生用堿液即由該進(jìn)液母管送入，再生陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用的酸液由底部排水裝置進(jìn)入。再生酸、堿液均由中排口排出。3、中排裝置：中排裝置設(shè)置在陰、陽(yáng)樹(shù)脂的分界面上，用于排泄再生時(shí)酸、堿廢液和沖洗液，型式為雙母管或母支管。4、排水裝置

5、：采用多孔板上裝設(shè)濾水帽的型式。另外，在陰、陽(yáng)樹(shù)脂分界面外、樹(shù)脂表面外及最大反洗膨脹高度處各設(shè)視窺鏡一個(gè)，用以觀察樹(shù)脂表面及反洗樹(shù)脂的情況。筒體上部設(shè)樹(shù)脂輸入口，筒體下部近多孔板處設(shè)樹(shù)脂卸料口，考慮了樹(shù)脂輸入和卸出采用水輸送的可能。四、再生原理：在制取脫鹽水的交換過(guò)程中，水中陽(yáng)離子與陽(yáng)樹(shù)脂上的氫離子H,交換；水中陰離子與陰樹(shù)脂上的氫氧根離子OH-進(jìn)行交換，當(dāng)離子交換樹(shù)脂上的H+和OHT被交換完以后，即樹(shù)脂吸附達(dá)到了飽和，樹(shù)脂便失去了繼續(xù)交換水中陽(yáng)、陰離子的能力，通常稱為樹(shù)脂失效，如果在樹(shù)脂失效后繼續(xù)進(jìn)水交換，則出水中所含離子數(shù)量就會(huì)顯著增加，甚至某些離子會(huì)等于或超過(guò)原水中的含量。把離子交換樹(shù)脂

6、上已吸附的陽(yáng)、陰離子去除，并代之以新的H和OHI交換離子的方法稱為再生。離子交換樹(shù)脂經(jīng)再生后就能重新獲得交換水中陽(yáng)、陰離子的能力，因此，在純水制取中，離子交換樹(shù)脂的再生是十分重要的操作。離子交換樹(shù)脂的再生一般都用酸、堿再生法，其基本原理是將一定濃度的酸、堿溶液加之失效的離子交換樹(shù)脂，利用酸、堿溶液中的H和OHI離子，分別將飽和樹(shù)脂上所吸附的陽(yáng)、陰離子置換下來(lái)，使離子交換樹(shù)脂重新獲得重交換水中陽(yáng)、陰離子的能力，這種使失效樹(shù)脂重新獲得交換能力的酸、堿溶液為再生劑，用鹽酸和氫氧化鈉作再生劑時(shí)，其再生反應(yīng)方程式為：陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：R(-SQ)2Ca+2HCL-2R(-SOdH+CaCLRSONa+HC

7、L*RSOH+NaCL陰離子交換樹(shù)脂：RmNHCONaORmNOH+NaHCORmNaCL+NaOH由NOH+NaCL失效后樹(shù)脂再生后，樹(shù)脂重新獲得可交換的討和。比從而恢復(fù)了交換能力，同時(shí)，由于所采用的再生劑以及水中離子種類的不同，在再生過(guò)程中亦生成一定數(shù)量的鹽類。五、再生方法：離子交換樹(shù)脂的再生方法有動(dòng)態(tài)法和靜態(tài)法兩種，動(dòng)態(tài)法一般在交換柱或再生柱中進(jìn)行，再生劑溶液不斷進(jìn)入柱中，并不斷排出廢液；靜態(tài)可在容器或交換柱內(nèi)進(jìn)行。先用清水洗滌失效樹(shù)脂，然后加入再生劑溶液并加以攪拌混合，然后倒去再生廢液，用清水洗滌樹(shù)脂，在工業(yè)水處理系統(tǒng)中，常采用逆流動(dòng)態(tài)再生法。本工工藝采用逆流動(dòng)態(tài)法。各主要再生操作步驟

8、說(shuō)明如下：小反洗為了保持交換劑床層不亂，每次再生前只進(jìn)行中間排水以上的壓脂層的反洗。反洗水從中間排水管進(jìn)入交換器，由頂部排出。流速一般為10m/h,以出口水中不逸出交換劑顆粒為準(zhǔn)。洗至出水清澈為止。步驟：開(kāi)啟中排進(jìn)水閥，關(guān)閉進(jìn)水閥，開(kāi)啟上排閥，關(guān)閉出水閥。頂壓為了防止交換劑亂層，頂壓是一項(xiàng)重要措施。頂壓操作是在進(jìn)再生液之前先將頂壓水送入，并保持頂壓水的流量為再生液流量的1-1.5倍，約12m3/h左右，在進(jìn)再生液和正洗的全部過(guò)程中，頂壓用的水應(yīng)該穩(wěn)定，不可中斷。步驟：打開(kāi)中排出水閥，關(guān)閉上排閥，打開(kāi)進(jìn)水閥，關(guān)閉中排進(jìn)水閥。再生單床的再生比較簡(jiǎn)單，把3喊、堿溶7按流速48米/時(shí)，緩緩逆流進(jìn)入柱中

9、，時(shí)間約為3045分鐘。步驟：打開(kāi)再生閥，開(kāi)啟再生泵。逆流沖洗（置換）進(jìn)完再生液后，關(guān)閉再生液門，開(kāi)逆流沖洗水，用水置換再生廢液。逆流沖洗水的流速應(yīng)保持與再生液流速大致相同，直到廢液基本排盡為止。一般逆流沖洗時(shí)間為30-40min。步驟：關(guān)閉再生泵，打開(kāi)反沖洗閥，關(guān)閉進(jìn)水閥正洗關(guān)閉中間排水裝置的排水門，開(kāi)啟下部排水門，用較大流量的水按順流方向進(jìn)行沖洗，直至出水質(zhì)量合格為止。流速一般為15m/h左右。大反洗逆流再生的離子交換器，在一般再生時(shí)，只反洗交換劑層表面的壓脂層，以保持下部交換劑的層次，獲得較高的再生效率。但是，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后，下部交換器會(huì)不斷被壓實(shí)或因積有懸浮物而結(jié)塊，造成水流阻力過(guò)大，

10、甚至出現(xiàn)偏流現(xiàn)象，從而影響樹(shù)脂的工作交換容量和降低出水質(zhì)量，以及使再生劑比耗增高。為此，經(jīng)過(guò)一定周期的運(yùn)行，需要進(jìn)行整個(gè)床層的反洗（稱大反洗）大反洗的周期與進(jìn)水濁度有關(guān)，一般經(jīng)10-20個(gè)運(yùn)行周期大反洗一次。大反洗操作時(shí)，必須注意防止損壞中間排水裝置，因?yàn)榻粨Q劑層較臟，交換劑層壓實(shí)緊密易結(jié)塊，如果反洗一開(kāi)始水的流量很大時(shí)，交換劑層可能成活塞狀托起而沖撞壞中間排水裝置。為此，反洗水的流量必須從小到大。在大反洗之前應(yīng)先進(jìn)行壓脂層的小反洗，松動(dòng)壓脂層。大反洗后，因交換劑層次破壞，再生時(shí)需增加再生劑用量的50%-100%，或采用連續(xù)進(jìn)行兩次再生的方法來(lái)恢復(fù)下部交換劑的再生度。六、操作步驟1、反洗分層：

11、開(kāi)混床再生泵進(jìn)口門，啟動(dòng)再生泵，再開(kāi)混床再生泵出口門，混床反洗排水門和排空氣門，反洗進(jìn)水門。待排空門有水流出后，關(guān)閉排空氣門。開(kāi)始反洗流速宜小，待樹(shù)脂松動(dòng)后，逐漸加大流速，直至全部床層都能松動(dòng)，此時(shí)流速大致達(dá)到10m/h。陰樹(shù)脂膨脹率為70犯上，陽(yáng)樹(shù)脂的膨脹率約為30犯上，這樣經(jīng)1015分鐘就可使陰、陽(yáng)樹(shù)脂分層。（可以使用混床出水母管中的水經(jīng)出水門來(lái)加大反洗分層流量。）2、關(guān)閉混床反洗進(jìn)水門，停止以后，若樹(shù)脂分層不完全，應(yīng)按1的操作重新進(jìn)行反洗分層。3、放水；待陰陽(yáng)樹(shù)脂完全分層后，開(kāi)正洗排水門，將混床內(nèi)的水放出，水放至離樹(shù)脂表面層表面約10cm處。4、進(jìn)再生液：開(kāi)混床再生泵進(jìn)口門，啟動(dòng)混床再生

12、泵運(yùn)行，開(kāi)再生泵出口門，酸堿噴射器進(jìn)水門，中間排水門，維持交換器內(nèi)水位在樹(shù)脂表面10cm處，穩(wěn)定2分鐘，再開(kāi)酸堿計(jì)量箱出口門。調(diào)整酸濃度在4-5%，堿濃度在3-4%內(nèi)。5、置換；當(dāng)酸堿進(jìn)完后，關(guān)酸堿計(jì)量箱出口門，繼續(xù)用酸堿噴射器保持原來(lái)水量進(jìn)行置換，直至中間排水呈中性為止。關(guān)混床進(jìn)酸堿門，中間排水門、噴射器出口門，再生泵出口門。停運(yùn)再生泵，關(guān)再生泵進(jìn)口門。6、陰陽(yáng)樹(shù)脂的混合：混合前開(kāi)中間排水門，將混床內(nèi)的水放到樹(shù)脂層表面上100-150mm處，關(guān)閉中間排水門。開(kāi)混床底部進(jìn)氣門，母管出口門。從底部通入壓縮空氣，使樹(shù)脂攪勻。所用壓縮空氣壓力0.1-0.15MPa，時(shí)間約為5分鐘。通完壓縮空氣要快速

13、排水以迫使樹(shù)脂迅速降落，避免樹(shù)脂在降落時(shí)重新分層。排水時(shí)開(kāi)混床正洗排水門。7、正洗：開(kāi)中間水泵進(jìn)口門，啟動(dòng)中間水泵運(yùn)行，開(kāi)中間水泵出口門，陰床進(jìn)水門及出水門，再開(kāi)混床進(jìn)水門及正洗排水門以10-20m/h的流速正洗。洗至出水合格方可作備用或投入運(yùn)行。8、再生時(shí)一定要陰、陽(yáng)樹(shù)脂完全分開(kāi)才能再生，其余與陰陽(yáng)床注意事項(xiàng)相同。七、操作注意事項(xiàng)1、操作前的準(zhǔn)備工作：脫鹽水制取裝置運(yùn)行以前，所有脫鹽水制取系統(tǒng)、輸水系統(tǒng)、再生劑配制及輸送系統(tǒng)等均應(yīng)部分進(jìn)行試轉(zhuǎn)，檢查合格后方能正式運(yùn)行。水泵開(kāi)機(jī)前，應(yīng)先檢查一下水箱水位，水泵泵頭一定要浸入水中方能啟動(dòng)。脫鹽水站在冬季使用時(shí)，應(yīng)增添加溫設(shè)備，具有可靠的防凍措施。純

14、水站運(yùn)行時(shí)，應(yīng)定時(shí)測(cè)試水質(zhì)，并做好記載，并定時(shí)化驗(yàn)原水水質(zhì)以便驗(yàn)算，調(diào)整交換柱的工作周期及酸、堿的耗量，并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高管理水平。2、制水時(shí)操作工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：應(yīng)定期檢查進(jìn)水流量及進(jìn)水壓力，使其達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)水量。應(yīng)經(jīng)常檢查水箱水位，使進(jìn)出水保持平衡，防止水箱脫水水泵空轉(zhuǎn)。應(yīng)定期檢查交換柱的出水水質(zhì)，如果檢查的項(xiàng)目超過(guò)要求的數(shù)值，即表明樹(shù)脂已達(dá)交換終點(diǎn)，需進(jìn)行再生。3、反洗時(shí)操作應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：排水是否正常。樹(shù)脂是否松動(dòng)上升。樹(shù)脂是否膨脹到極限位置及高度，應(yīng)注意勿使樹(shù)脂層頂至上布水板。當(dāng)樹(shù)脂結(jié)塊上升并久而不散時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉進(jìn)水閥門，打開(kāi)排水閥門，待樹(shù)脂松動(dòng)后再重新進(jìn)行反洗。反洗強(qiáng)度及反洗流量大小，一般要把不使樹(shù)脂層頂至上布水板為標(biāo)準(zhǔn)。反洗時(shí)是可按排水的清潔決定，一般應(yīng)到排水清晰為至。4、再生：交換柱再生時(shí)，應(yīng)首先打開(kāi)放氣閥，以便排除柱內(nèi)的空氣，而后打開(kāi)排水閥門，并從下部輸入酸、堿液，使其均勻地通達(dá)樹(shù)脂層再生。交換柱再生時(shí)，操作人員應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：應(yīng)檢查再生劑的濃度和溫度。酸（堿）液流入是否正常。酸（堿）液輸入后，應(yīng)在樹(shù)脂層頂至上部一定的水墊層高度，一般應(yīng)略將再生劑進(jìn)液閥門較排水閥