一、設備簡介:

    離子（zǐ）交換是水處（chù）理技術中最常用的（de）一種，離子（zǐ）交換器是利用陰陽離子交換樹脂的選擇（zé）性及平衡反應原理除去水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廣泛，特別是高純水製取的（de）必備設備。

    離子交換是通過離子交換樹脂（zhī）在電解質溶（róng）液中進行的（de），可去除水中的各種陰（yīn）、陽離子（zǐ），是目（mù）前製備高純水工藝流程中不（bú）可替代的（de）手段（duàn）。

    離子交換（huàn）器分為陽離子交換器、陰離子（zǐ）交換器等。

    當原水（shuǐ）通過離子交換柱時，水中的（de）陽（yáng）離子和水中的陰離子（HCO-等（děng）離子（zǐ））與交換柱中（zhōng）的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換，從而達到（dào）脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合（hé）可使（shǐ）水質達到更高的要求。

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二、工作原理

（1）陽離子交換器

    當（dāng）原水進入裝有H型的陽離子交換樹脂的陽離子交（jiāo）換器，使水中含（hán）有的各種陽離子和離（lí）子交換樹脂上的H+發生如下反應：

                                  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+）被吸附在離子交換樹脂上，而離子（zǐ）交（jiāo）換（huàn）樹脂上的（de）H+，它（tā）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（lí）子交換器

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

三、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（fèn）布。

（2）中排裝置

    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（shí）酸（堿）廢液和進小反洗水，型式（shì）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（jí）60目尼龍（lóng）網各一層。材料均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排水裝置

    DN1200及（jí）以下設備采用多孔板上裝設寶塔式ABS型濾水帽，DN1500及以上設（shè）備有多孔板上裝濾帽和砂墊層兩種形式，多孔板（bǎn）材按設備（bèi）規格不同而異，DN500～DN600型用硬聚氯乙烯製作，DN800～DN3200型采用鋼襯膠。 另外，在交換器（qì）下部排水帽（mào）出，樹（shù）脂麵（miàn）處及******反洗膨脹高度處（chù）各設視鏡一（yī）個，用以觀察體內工況。筒體上部設樹脂輸入口，在筒體下部近多（duō）孔板處設樹脂（zhī）卸出口。樹脂的輸入和卸（xiè）出均（jun1）可采用水力輸送。

四、使用方法

（1）樹（shù）脂處理

    樹脂在未裝進（jìn）交換器之前，首先應（yīng）進行篩選，再用8～10%的（de）NaCI溶液浸泡20小（xiǎo）時，放掉食鹽水，用水衝洗樹脂（zhī），自至出水不呈黃色為止。或（huò）用5%的HCI溶液浸泡2～4小時，放掉（diào）酸（suān）液後，用水衝（chōng）洗樹脂至排水接近中性為止。將樹脂裝入設備（bèi）到規定高度，樹脂（zhī）裝好（hǎo）後進行一次反衝洗。

（2）運行

    設備內須保持一定（dìng）高度的水墊層，以防止進水直接衝擊樹脂層上的壓脂（zhī）層。 投入運行前（qián）必須進行正洗，打開進水閥（D1）和排氣閥，當水已滿時關閉（bì）排氣閥，打開正洗排水閥（D5），至水質合格再轉入運行，即關閉正洗排水（shuǐ）閥（D5），打開出水閥（D2）。

（3）再生（shēng）

    當出水水質超過指標或產生了一定體積的脫鹽水後，離子交換器需進行再生，再生的步驟如下：

    (a)小反洗：再生前應對中間排液管上（shàng）麵的壓脂層進行小反洗，洗去運行時積聚在壓（yā）脂層和中間排液（yè）裝置上的汙物（wù），即打開小反洗進水閥（D7）和反洗排（pái）水閥（D4），反洗（xǐ）流速一般為5～10米/時（shí），時間約15分鍾。小反洗結束後，關閉小反洗進水閥（fá）（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（shēng）液由低部進入，廢液（yè）由中排口排出（chū）。為保（bǎo）證再生效果，應控製一定的再生液濃度及再生流速。

    (c)小（xiǎo）正洗：在進再生液的過程中，有部分廢（fèi）酸（堿）滲入壓脂層中，為了節省正洗耗水量及縮短正洗時間，在正洗之前，用小正洗的方法將這部分廢液洗去。小正洗時，打開（kāi）進水閥（D1），然後打開中間排（pái）液閥（fá）（D8），水（shuǐ）從中排安裝（zhuāng）排出，流速控（kòng）製在10～15米/時，時間約5～10分鍾。

（4）正洗

    小正洗結束後（hòu），關閉中（zhōng）間排液閥（D8），開啟正（zhèng）洗排水閥（D5）進行正洗，流速同運行流速，待出水水質（zhì）符合要求時即關閉排（pái）汙閥（D5），打開（kāi）出水閥（D2）投入運行。

（5）大反洗

    由（yóu）於交換劑被壓實、汙染等會影響正常工（gōng）作，所以在運行若幹周期後必須（xū）進行（háng）一次大反洗，大反洗的（de）間（jiān）隔周期（qī）可根據本廠的進水濁度、出水質量、運行壓差和（hé）交換容量等情況（kuàng）而定，一般運行10～20周（zhōu）期進行一次，大反洗後交換劑層（céng）被（bèi）打亂，為了恢複正常交換（huàn）容（róng）量，在（zài）大反洗後的第一次再生時，再生劑要比正常時增加0.5～1.0倍。大反洗時，打開大反（fǎn）洗進水閥（D3），閥門要由小到大，反（fǎn）洗強度控製在反洗視（shì）鏡的中心線為準，打開反洗排水閥

（D4）進行反洗（xǐ）。反洗時（shí）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（yùn）行流（liú）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（huà）水設備：硬度≤0.03ml/L 一級純水設備：電導率（lǜ）

（5）進水濁度：≤5mg/L