一、設備簡介:

    離子交換是水處理技術中最常用的一（yī）種，離子（zǐ）交換器（qì）是利用陰陽離子交換樹脂（zhī）的選擇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（bèi），在（zài）水處理的應用方麵最為廣（guǎng）泛，特別是高純水製取的必備設備（bèi）。

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

    離子交換器分為陽離子交換器（qì）、陰離子（zǐ）交換器等。

    當原水通過離（lí）子交換柱時，水中的陽（yáng）離子和水中的陰離子（HCO-等（děng）離子（zǐ））與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換，從而達到脫鹽的目（mù）的。陽、陰混柱的不（bú）同（tóng）組合可使水質達到更高的要求。

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二、工作原理

（1）陽離子交（jiāo）換器

    當原水進入裝有H型的陽離（lí）子交（jiāo）換樹脂的陽離子交換器，使水中含有的各種陽離子和離子交換樹脂上的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（jié）果（guǒ）是水中（zhōng）的（de）各種陽離子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在離子（zǐ）交換樹脂上，而離子交換（huàn）樹脂上的H+，它和水中（zhōng）各（gè）種陰（yīn）離子發生（shēng）作用

生成各種酸類。

    如：H2SO4 H2CO3 HCI H2SiO3等（děng）

（2）陰離子交（jiāo）換器

    陽離子交換後帶有酸性的水進入裝有OH型陰離子交換樹脂的陰離子（zǐ）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）-陰離子交換（huàn）處理後，水（shuǐ）中的各種離（lí）子幾乎除去，一般（bān）可除（chú）去水中含鹽量99%以上。

三、結構簡（jiǎn）述

（1）進（jìn）水裝置

    在交換器上部（bù）設有進水裝置使水（shuǐ）能均勻分布（bù）。

（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（jiǎn））廢液和進小反洗水，型式為DN500～600型中排為雙母（mǔ）管式：DN800～DN3200型為支管母管式，管上開小孔，管外包覆（fù）塑料窗紗（shā）及60目尼龍網各一層。材料均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排水裝置

    DN1200及以下設備采用多孔（kǒng）板上裝設（shè）寶塔式ABS型濾水帽，DN1500及以上設備（bèi）有多孔板上裝濾帽和砂墊層兩種形式，多孔（kǒng）板材按設備規格不同而異，DN500～DN600型用硬聚氯（lǜ）乙烯（xī）製作，DN800～DN3200型采用鋼襯膠。 另外，在交換器下部（bù）排水帽出，樹脂麵（miàn）處及最（zuì）大反洗膨脹高度處各設視鏡一個，用以觀察體內工況。筒體上部設樹脂輸入（rù）口，在筒體（tǐ）下部（bù）近多孔板處設樹脂卸出口。樹脂的（de）輸入和卸出均可采用水力輸送。

四、使用方法

（1）樹脂處理

    樹脂在未裝進交換器之前，首先應進行（háng）篩選，再用8～10%的NaCI溶液浸泡20小（xiǎo）時，放掉食（shí）鹽水（shuǐ），用水衝洗樹脂，自至出水不呈黃色為止。或用5%的HCI溶液浸泡2～4小時，放掉酸液後，用水衝洗樹脂至排水接近（jìn）中性為止。將樹脂裝入設備到規定高度，樹脂裝好後進行一次反衝洗。

（2）運行（háng）

    設備內須保持一定高度的水（shuǐ）墊層，以防止（zhǐ）進水直（zhí）接衝（chōng）擊樹脂層上的壓脂層。 投入（rù）運（yùn）行前必須進行（háng）正洗，打開（kāi）進水閥（D1）和排氣閥，當（dāng）水已滿時關閉排氣閥，打開正洗排水閥（fá）（D5），至水質合格再（zài）轉入運行，即關閉正洗排水閥（D5），打開出水閥（D2）。

（3）再生

    當出水水質超過指標或產生了（le）一（yī）定體積的脫鹽水後，離子交換器需（xū）進行再（zài）生，再生的步驟如下：

    (a)小反洗：再生前應對中間排（pái）液管上麵的壓脂層進（jìn）行小反洗，洗（xǐ）去運行時積聚在壓脂層和中間排（pái）液（yè）裝置上的汙物，即（jí）打開小反洗（xǐ）進水閥（D7）和反（fǎn）洗排（pái）水閥（D4），反洗（xǐ）流速一般為5～10米/時，時間約15分鍾。小（xiǎo）反洗結束後，關（guān）閉小反洗進水閥（D7）及反洗排水閥（fá）（D4）。

    (b)進再生（shēng）液：打開再生（shēng）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。為保證再生效果，應控製一定的再生液（yè）濃度及再生流速。

    (c)小正洗（xǐ）：在進再生液的過程中，有部（bù）分廢酸（堿）滲（shèn）入壓脂層中，為了節省正洗耗水量（liàng）及縮短正洗時間，在正（zhèng）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（fá）（D8），水從中（zhōng）排安裝排出（chū），流速控製在10～15米（mǐ）/時，時間約（yuē）5～10分鍾（zhōng）。

（4）正洗

    小正洗結束後，關閉中間排液閥（D8），開（kāi）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關閉排汙閥（D5），打開出水（shuǐ）閥（fá）（D2）投入運行。

（5）大反洗

    由於交換劑被壓實、汙（wū）染（rǎn）等會影響正常工作，所以在運行若幹周期後必須進行一次大反洗（xǐ），大反洗的間隔周期可（kě）根據本廠的進水濁度、出水質量、運行壓差和交換容量等情況而定，一般運行10～20周期進行（háng）一次，大反洗後交換劑層被打亂，為了恢複正常交換容量，在（zài）大反洗後的第一次再生時，再（zài）生（shēng）劑要比（bǐ）正常（cháng）時增加0.5～1.0倍（bèi）。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（zài）反洗視（shì）鏡的中心線為準，打開反洗排水閥

（D4）進行反洗。反洗時間約為10～15分（fèn）鍾。

五.設備規範

（1）設計壓力：0.59MPa 試（shì）驗壓力（lì）：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（gōng）作溫（wēn）度：5～50℃

（4）出（chū）水品（pǐn）質：軟化水設備：硬（yìng）度≤0.03ml/L 一級純水設備：電導率

（5）進水濁度：≤5mg/L