一、設備簡介:

    離子交換是水處理技術中最常用的一種，離子交換器是（shì）利用陰（yīn）陽離子交（jiāo）換樹脂的選擇（zé）性及平衡反應（yīng）原理除去水（shuǐ）中的電解質（zhì）離子的一種水處理設備，在水處理的應用方麵最為廣泛，特別（bié）是高純水製取的必備設備。

    離子交換（huàn）是通過離子交換樹脂在電解質溶液中進行的，可去除水中的各種（zhǒng）陰、陽離子，是目前製備高純水工（gōng）藝流程中（zhōng）不可替（tì）代的（de）手段。

    離子交換器分為陽離子交換（huàn）器、陰離子交換器等。

    當原水（shuǐ）通過離子交換柱時，水中的陽離子和水中的（de）陰（yīn）離子（HCO-等離子）與交換柱中的陽（yáng）樹（shù）脂的H+離（lí）子和陰樹脂的OH-離子進行交換，從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不（bú）同組合（hé）可使（shǐ）水質達到更（gèng）高的要（yào）求。

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二、工作原理（lǐ）

（1）陽離子交換器

    當原水進入裝有H型的陽離子交換樹脂的陽離子交換器，使（shǐ）水中含有的各種陽離子和離子交換樹脂上的H+發（fā）生如下反（fǎn）應：

                                  Fe3+3HR-→FeR+3H+

                                  Ca2++2HR-→CaR+2H+

                                  Mg2++2HR-→MgR+2H+

                                  Na++HR-→Na+H+

    上述反應的結果是水中的各種陽離子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在（zài）離子交換樹脂上，而離子交換樹（shù）脂（zhī）上的H+，它和水中各種陰離子發生作用

生成各種酸類。

    如：H2SO4 H2CO3 HCI H2SiO3等

（2）陰離子交換器

    陽離子交換後帶（dài）有酸性的水進入裝有OH型陰離子交換樹脂的陰離子交換器，發生如下反應：

                                  H2SO4+2ROH-→R2SO4+2H2O
 
                                  H2CO3+2ROH-→R2CO3+2H2O

                                  HCI+ROH-→RCI+H2O

                                  H2SiO3+ROH-→RHSiO3+H2O

    由此可見，經陽（yáng）-陰（yīn）離子交換處理後，水（shuǐ）中的各種離子幾乎除去，一般可除去水中（zhōng）含鹽量99%以（yǐ）上。

三、結（jié）構簡述

（1）進（jìn）水裝置

    在交換器上部設有進水裝置使水能均勻（yún）分布（bù）。

（2）中排裝置

    中排裝（zhuāng）置設置在陽（陰）樹脂和壓（yā）脂層的分界麵上，用於排泄再生時（shí）酸（堿）廢液和進小（xiǎo）反洗水（shuǐ），型式為DN500～600型中排為雙母管式：DN800～DN3200型（xíng）為（wéi）支管母管式，管上開小孔，管外包覆塑料窗紗及60目尼龍網各一層。材料均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排水裝（zhuāng）置

    DN1200及以下設備采用多孔板上（shàng）裝設寶塔式ABS型（xíng）濾水帽，DN1500及（jí）以上設備有多孔（kǒng）板上裝濾帽和砂墊層兩種形式（shì），多孔板材按設備規格不同而異，DN500～DN600型用硬（yìng）聚氯乙烯製作，DN800～DN3200型采用鋼襯膠。 另（lìng）外，在交換器下部排水帽出，樹脂麵處及最大反洗膨脹高度處各設視鏡一個，用以觀察體內工況。筒體上部設樹脂（zhī）輸入口，在筒體下部近多孔板處設樹脂卸（xiè）出口。樹脂的輸入和卸出均可采用水力輸送。

四（sì）、使用方法（fǎ）

（1）樹（shù）脂處理

    樹脂在未裝進交換器之前，首先應進行篩選，再用8～10%的NaCI溶（róng）液浸（jìn）泡20小時，放（fàng）掉食鹽水，用（yòng）水衝洗（xǐ）樹脂，自至出水不呈黃色為止（zhǐ）。或用5%的HCI溶（róng）液浸泡2～4小時，放掉酸液（yè）後，用水衝洗（xǐ）樹脂至排水接近中性（xìng）為止。將樹脂裝（zhuāng）入設備到規定高度，樹脂裝好後進行一次反衝（chōng）洗。

（2）運行

    設（shè）備內須保持一定高度的水（shuǐ）墊層，以防止進水直接衝擊樹脂層上的壓脂層。 投入運行前必須進行正洗（xǐ），打開進（jìn）水閥（D1）和排氣閥，當（dāng）水已滿時關閉排氣閥（fá），打開（kāi）正（zhèng）洗排水閥（D5），至水質（zhì）合格再轉入運行，即關閉正洗排水閥（D5），打開（kāi）出水閥（D2）。

（3）再生

    當出水水質超過指標或產生了一定體積的脫（tuō）鹽水後，離子（zǐ）交換器需進行再生，再生（shēng）的步驟（zhòu）如下：

    (a)小反洗：再生前應對中間排液管上麵的壓脂層進行小反洗，洗去（qù）運行時積聚在壓脂層和中間排液裝置上的（de）汙（wū）物（wù），即打開小反洗（xǐ）進水閥（D7）和反洗排水閥（D4），反洗流速一般為5～10米/時，時（shí）間約15分鍾。小反洗結束後，關閉小（xiǎo）反洗進水閥（D7）及反洗排水閥（D4）。

    (b)進再生液：打開再生液閥（D6）及中間排液閥（D8），再生液由低部進入，廢液由中排口排出。為保證再生效果，應控製一（yī）定的再生液濃度及再生流速。

    (c)小正洗：在進再生液的過（guò）程中，有部分廢酸（堿）滲入壓脂層中，為（wéi）了節省正洗耗水（shuǐ）量及縮短正洗（xǐ）時間，在正洗之前，用小正洗的方法將這部分廢液（yè）洗去。小正洗時，打開進水（shuǐ）閥（D1），然後打開中間（jiān）排液閥（D8），水從中排安裝排出，流速控製在10～15米/時，時間約（yuē）5～10分鍾。

（4）正洗（xǐ）

    小正洗結束後，關閉中間排液閥（D8），開啟正洗排水閥（D5）進行正洗，流速同運行流速（sù），待出水水質符合要求時即（jí）關閉排汙閥（D5），打開出水（shuǐ）閥（D2）投入運行。

（5）大反洗（xǐ）

    由於（yú）交（jiāo）換劑被壓實、汙染等會影響正常工作（zuò），所（suǒ）以在運行若幹周期後必須進行一次大反洗，大反洗的間隔周期可根據本廠的進水濁度、出水質量、運行壓差和交換容（róng）量等情況而定，一般運行（háng）10～20周期進行一次，大反洗後交換劑層被打亂，為（wéi）了恢複正常交換容量，在大反洗後的第一（yī）次再生時（shí），再生劑要（yào）比正常時增加0.5～1.0倍。大反洗時，打開大（dà）反洗進水閥（D3），閥門要由小到大，反洗強度控製在反洗視鏡的中心線為準，打開反洗排水閥

（D4）進行反洗（xǐ）。反洗時間約為（wéi）10～15分鍾。

五.設備規範

（1）設計壓力：0.59MPa 試驗壓力：0.88MPa

（2）運行（háng）流速：固定床：15～25m/h 浮動床：40～50m/h 陰、陽混合床：40～120m/h

（3）工（gōng）作溫度：5～50℃

（4）出水品質：軟化水設備：硬（yìng）度≤0.03ml/L 一級純水（shuǐ）設備：電導率

（5）進水濁（zhuó）度：≤5mg/L