一、設備簡介:

    離子交換是水（shuǐ）處理技（jì）術中（zhōng）最常用的一種，離子交換器是利用陰陽離子交換樹脂的選擇性及平衡反應原理除去水（shuǐ）中的電解質離子的一種水處理設備，在水處理的應用方麵最為（wéi）廣泛，特（tè）別是高純水製取的必（bì）備設備。

    離子交換是通過離子交換樹脂在（zài）電解質溶液中進行的，可（kě）去除水中的各種陰、陽離子，是目前製備高純水工藝流程中不可替代的（de）手（shǒu）段。

    離子交換器分為陽離子交換器、陰（yīn）離子交換器等。

    當原（yuán）水通過離子交換柱時，水中的陽離子和水中的陰離子（HCO-等離子）與交換柱中的陽樹脂的H+離（lí）子和陰樹脂的（de）OH-離子進（jìn）行交換，從而達到脫鹽的（de）目的。陽、陰混柱的不同組合（hé）可使水質達到更高的要求。

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二、工作（zuò）原理

（1）陽離子交換（huàn）器（qì）

    當原水進入裝有H型（xíng）的陽離子交換樹脂的陽離子交換器，使水中含有的各種陽離子和（hé）離子交換樹脂上的H+發生如下反（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（guǒ）是水中的各種陽離子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在離子交換樹脂（zhī）上，而離子（zǐ）交換樹脂上的H+，它和水中（zhōng）各種陰離子發生作用

生成（chéng）各種酸類。

    如：H2SO4 H2CO3 HCI H2SiO3等

（2）陰離子交換器

    陽離子交換後帶有酸性的水進入裝有OH型陰離子交換樹（shù）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-陰離子交換處理後，水中的各種離（lí）子（zǐ）幾乎除去，一般可除去水中含鹽量99%以上。

三、結構簡述

（1）進水裝置

    在交換（huàn）器（qì）上部設有進水裝置使水能均勻分（fèn）布。

（2）中排裝（zhuāng）置

    中排裝置設置在陽（陰）樹脂和壓脂層的分界麵上，用於排泄再生時酸（堿）廢液和進小反洗水，型式為DN500～600型中排為雙母管式：DN800～DN3200型為支管母管式，管上開小孔，管外包覆塑料窗紗（shā）及60目尼龍網各（gè）一層。材料均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排（pái）水裝置

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

四、使用（yòng）方法

（1）樹脂處理

    樹（shù）脂在未裝進交換器之前，首先應進行篩選，再用8～10%的NaCI溶液浸泡20小時，放掉（diào）食鹽水，用水衝洗樹脂，自（zì）至出水不呈黃色（sè）為止。或用5%的HCI溶液浸泡2～4小時，放掉酸液（yè）後，用水衝洗樹脂至排水接近中性為止（zhǐ）。將樹脂裝（zhuāng）入（rù）設備到規定高度，樹脂裝好後（hòu）進行一次反衝洗。

（2）運行

    設備內須（xū）保持一定高度的水墊層，以防止進水直接衝（chōng）擊樹脂層上的壓脂層。 投入運行前必須進行正洗，打開進水閥（D1）和排氣閥，當（dāng）水已滿時關（guān）閉排氣閥（fá），打開正（zhèng）洗（xǐ）排水閥（D5），至水質合格再轉（zhuǎn）入運行，即（jí）關閉正洗排水（shuǐ）閥（fá）（D5），打開出水閥（D2）。

（3）再生

    當出水水質超過指標（biāo）或產生了一定體（tǐ）積的脫鹽水後，離子交換器（qì）需進行再生，再生的步驟（zhòu）如下：

    (a)小反（fǎn）洗：再（zài）生前應對中間（jiān）排液管上麵的壓脂層進行小反洗，洗去運行時積聚在壓脂層和中間排（pái）液裝置上的汙物，即打開小反（fǎn）洗進水閥（D7）和反洗（xǐ）排水閥（D4），反洗流速一般為5～10米/時，時間（jiān）約15分鍾。小反洗結束後，關閉小反洗進水閥（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（pái）出。為保（bǎo）證再生效果，應控製（zhì）一定的再生液濃度及再生流速。

    (c)小正洗：在進再生液的過程中，有（yǒu）部分廢酸（堿）滲入壓脂層中，為了節省正洗耗水量（liàng）及（jí）縮短（duǎn）正洗時間（jiān），在（zài）正洗之前，用小正洗的方法將這部分廢液洗去。小正洗時，打開進水閥（D1），然後打開中間排液閥（D8），水從中排安裝排出，流速控製在10～15米/時，時間約5～10分鍾。

（4）正洗

    小正洗結束（shù）後，關（guān）閉中間排液閥（D8），開啟正洗排（pái）水閥（D5）進行正洗，流（liú）速同運行流速，待出水水質符（fú）合要求時即關閉排汙閥（D5），打開出水閥（D2）投入運（yùn）行（háng）。

（5）大反洗

    由於交換劑被壓（yā）實、汙染等會影響正常工作，所以（yǐ）在運行若幹周期後必須進行一（yī）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（háng）壓差和交（jiāo）換容量等情況而（ér）定，一般運行10～20周期進行一次，大（dà）反洗後交換劑層被打亂，為了恢複正常交換容量，在（zài）大反洗後的第（dì）一次再生時，再生劑要比正常時（shí）增加0.5～1.0倍。大反洗時，打開大反洗進水閥（D3），閥門要由小到大，反洗強度控製在反洗視鏡的中心線為（wéi）準，打（dǎ）開反洗排水閥

（D4）進行反洗。反洗時間約為10～15分鍾。

五.設備規範

（1）設計壓力：0.59MPa 試驗壓力：0.88MPa

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

（3）工作（zuò）溫度：5～50℃

（4）出水品質：軟化水設備：硬度≤0.03ml/L 一級純水設備：電導率

（5）進水濁度：≤5mg/L