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技術文章
Technical articles
更新時間：2017-09-13
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一、概述
混合離子交換器是用于初級純水的進一步精制。一般設置于陰、陽離子交換器之后，也可設置在電滲析或反滲透后串聯使用。出水水質可達到SiO2≤0.02 mg/L，導電度≤0.02µS/cm，處理后的高純水可供高壓鋼爐、電子、醫藥、造紙、化工和石油等工業部門。
二、工作原理
混合離子交換法，就是把陰、陽離子交換樹脂放在同一個交換器中，將它們混合，所以可看成是由無數陰、陽交換樹脂交錯排列的多級式復床。水中所含鹽類的陰、陽離子通過該交換器，則被樹脂交換，而得到高純度的水。
在混床中，由于陰、陽樹脂是相互均勻的，所以其陰、陽離子交換反應幾乎同時進行。或者說，水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯進行的。經H型交換所產生的H+和OH-都不能積累起來，基本上消除了反離子的影響，交換進行得比較*。
其反應式：
Na+ SO42- Na+ SO42-
RH+R´OH+ Ca2+ CL- →R Ca2+ + R´ CL- +H2O
Mg2+ CO32+ Mg2+ CO32+
HSiO3- HSiO3-
本混合床采用體內再生法。再生時利用兩種樹脂的比重不同，用反洗使陰、陽離子交換樹脂*分離，陽樹脂沉積在下，陰樹脂浮在上面，然后陽樹脂用鹽酸（或硫酸）再生，陰樹脂用燒堿再生。
三、技術數據表
設備名稱 | 混合離子交換器 | ||
運行流速（m/h） | 40～60 | ||
反洗 | 流速（m/h） | 10 | |
時間 (min) | 15 | ||
再生 | 藥劑 | HCL | NaOH |
耗量 (g/mol) | 100～150 | 200～250 | |
含量 (%) | 5 | 4 | |
流速（m/h） | 5 | 5 | |
四、結構簡述：
1.進水裝置
在交換器上部設有進水裝置，使水能均勻分布。
2.再生裝置
在陰離子交換樹脂上方設有進液母管，進液母管采用母支管形式，支管采用加強型T型繞絲管。陰離子交換樹脂再生用堿液即由該進液母管送入。再生陽離子交換樹脂用的酸液由底部排水裝置進入，再生酸、堿廢液均由中排口排出。
3.中排裝置
中排裝置設置在陰、陽樹脂的分界面上，用于排泄再生時酸、堿廢液和沖洗液，型式為雙母管式或支管母管式，支管采用加強型T型繞絲管。
4.排水裝置
均采用多孔板上裝設水帽，多孔板采用鋼襯膠。
另外，在陰陽樹脂分界面外、樹脂表面處及大反洗膨脹高度處各設視鏡一個，用以觀察樹脂表面及反洗樹脂的情況。
筒體上部設樹脂輸入口，在筒體下部近多孔板處設樹脂卸出口。樹脂的輸入和卸出均可采用水力輸送。
五、運行及再生操作
程序控制表：
閥門名稱
狀態步驟 | 進 水 口 k1 | 出 水 口 k2 | 反 洗 進 水 口 k3 | 反 洗 排 水 口 k4 | 正 洗 排 水 口 k5 | 中 間 排 水 口 k6 | 壓 縮 空 氣 進 口 k7 | 進 酸 口 k8 | 進 堿 口 k9 | 排 氣 口 k10 | 控制指標 | |
參考數據 | ||||||||||||
1 | 運 行 | ∨ | ∨ | － | － | － | － | － | － | － | － | 流速40～60m/h |
2 | 反洗分層 | － | － | ∨ | ∨ | － | － | － | － | － | － | 流速10 m/h、15min |
3 | 沉 降 | － | － | － | － | ∨ | － | － | － | － | ∨ | 5～10min |
4 | 強迫沉降 | ∨ | － | － | － | ∨ | － | － | － | － | － | |
5 | 預 噴 射 | － | － | － | － | － | ∨ | － | ∨ | ∨ | － | 1min |
6 | 再 生 | － | － | － | － | － | ∨ | － | ∨ | ∨ | － | 流速5 m/h |
7 | 置 換 | － | － | － | － | － | ∨ | － | ∨ | ∨ | － | 流速5 m/h |
8 | 清 洗 | ∨ | － | ∨ | － | － | ∨ | － | － | － | － | |
9 | 排 水 | － | － | － | － | ∨ | － | － | － | － | ∨ | 放水至樹脂層表面上100mm左右處 |
10 | 混 合 | － | － | － | － | － | － | ∨ | － | － | ∨ | 壓力0.1～0.12MPa, 氣量2～3m3/(m2.min),0.5～1min |
11 | 灌 水 | ∨ | － | － | － | － | － | － | － | － | ∨ | |
12 | 正 洗 | ∨ | － | － | － | ∨ | － | － | － | － | － | 流速15～30 m/h |
l 表中“∨”表示閥門開啟狀態，“－” 表示閥門關閉狀態。
l 表中所列各步驟的時間，應在調試時再確認。
1、運行操作
啟動前檢查：
（1）設備處于備用，各閥門處于關閉位置。
（2）流量表、壓力表完好，考克開啟。
（3）一級除鹽水箱水位在1/2以上（或根據二級水位情況決定）。
啟動與停止操作：
啟動：
（1）除鹽泵投入運行，開進水門k1，空氣門k10，當空氣門出水即關閉。
（2）開正洗排水門k5，沖洗至出水符合標準。
（3）關正洗排水門k5，開出水門k2，向二級水箱送水，并調整流量至需要值。
停止：
關出水門k2，進水門k1，停止除鹽泵運行。
運行維護及監督：
（1）運行中每2小時取樣化驗SiO2，電導率一次，臨近失效增加分析次數。
（2）運行中應檢查各表計指示正常，一級水箱水位供應充足。
（3）檢查樹脂捕捉器內是否有樹脂漏出。
（4）增減負荷應緩慢進行。
2、再生操作
再生前準備：
（1）按照規定日期或出水質量下降，即將堿，酸分別壓入計量箱內。
（2）準備好再生所需藥品、儀器、記錄表單等。
再生操作：
按規定日期或出水質量下降，即進行再生，再生操作如下：
a.反洗分層：
關出水門k2，進水門k1，硅表取樣門待塔內壓力降為0時二次關閉出水門k2，開反洗進水門k3，反洗排水門k4，流量由小至大，待樹脂層松動膨脹后，增加至30—40t/h樹脂層上升至上窺視孔時，穩定流量同時觀察下窺視孔樹脂情況，分層一段時間，每隔2分鐘，降低流量5 t/h，下窺視孔樹脂界面明顯時，關閉反洗進水門k3，關反洗排水門k4，停止除鹽泵運行，反洗結束，分層效果不明顯可重新分層。
b.靜置放水：
待樹脂沉降下來以后，開空氣門k10，正洗排水門k5，將水放至上窺視孔中心線處，關閉正洗排水門k5，空氣門k10。
c.陰樹脂進堿：
除鹽泵投運，開酸、堿計量箱出口門，開混床進堿門k9、進酸門k8，開堿噴射器進水門，酸噴射器進水門，流量全部調整在5—8t/h，開中間排水門k6，以中間排水門控制器內液位穩定在上窺視孔中心，開噴射器進堿門，進堿濃度2—3%，流速2—4m/h。
d.陰樹脂置換：
進堿結束后，關噴射器進堿門，關堿計量箱出口門，繼續進水，進行沖洗置換至出水堿度<0.5mmol/L。
e.陽樹脂進酸：
開噴射器進酸門，進酸濃度2—3%，流速2—4米/時。
f.陽樹脂置換：
進酸結束后，關噴射器進酸門，酸計量箱出口門，繼續進水，進行沖洗置換至出水酸度≤0.5mmol/L關堿噴射器進水門，進堿門k9，酸噴射進水門，進酸門k8，中間排水門k6，置換結束。
g.陰、陽樹脂串聯正洗：
開進水門k1，當空氣門k10出水后，關閉空氣門k10，開正洗排水門k5，調整流量65t/h，沖洗至出水導電度<1.0 µS/cm（正洗排水門取樣）關正洗排水門k5、進水門k1，停除鹽泵運行。
h.放水：開空氣門k10，正洗排水門k5，將水放至高出樹脂層10公分處，關正洗排水門k5。
i.混合樹脂：
空壓機投運，開混床進氣門k7，保持器內壓力0.1—0.2MPa，時間10分鐘左右，從窺視孔看到樹脂混合均勻后，關進氣門k7，停空壓機運行。
j.混合后正洗：
除鹽泵投入運行，開進水門k1，待空氣門出水后即關閉。開正洗排水門k5調整流量65t/h，開硅表取樣門取樣合格，此時開出水門k2，關正洗排水門k5，設備投入運行，或停止運行列為備用。
維護及監督：
（1）進酸、堿及置換期間須控制器內水位穩定，不得忽高忽低。
（2）應經常檢查中間排水，底部排水是否有跑樹脂現象。
（3）如分層效果不明顯，可進堿5—10升以增加陰、陽樹脂比重差。
（4）當塔內快要滿水時，應適當關小進水門，慢慢進水，以防設備受力而損壞。
（5）待樹脂沉降放水時對出口一、二道門進行二次關閉。
六、安裝要點
1、設備安裝前根據發貨清單清點設備、部件數量。檢查設備是否在運輸中損壞。并檢查設備襯膠面有無損壞、擦傷。
2、設備就位后運行前檢查內部中排裝置、堿液分配裝置、水帽有無松動，有無漏裝的零部件。
當前位置：
