一、設備簡介:

    離子（zǐ）交換是（shì）水處（chù）理技術中最常用的一種，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（qù）水（shuǐ）中的電解質離子的一種水處理設備（bèi），在水處理的應（yīng）用方麵最為（wéi）廣泛，特別是高純水製取的（de）必（bì）備設備（bèi）。

    離子交換（huàn）是通過離子交換樹脂在電解質溶液中（zhōng）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手段。

    離（lí）子交（jiāo）換器分為陽離子交換器、陰離（lí）子交換器等。

    當原水通過離子交換柱時，水中（zhōng）的陽離子和水中的陰離子（zǐ）（HCO-等離子）與（yǔ）交（jiāo）換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹（shù）脂的（de）OH-離子進行交換，從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的（de）不同組合可使水質達到更高的要求。

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二、工作原（yuán）理

（1）陽離子交換（huàn）器

    當原水進入裝有H型的陽（yáng）離子交換樹脂的陽離子交換器，使（shǐ）水（shuǐ）中含有的各（gè）種陽離子和離子（zǐ）交換樹脂（zhī）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）果是水中的各種陽離子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附（fù）在離子交換樹（shù）脂（zhī）上（shàng），而離子交換樹脂上的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（qì）

    陽離子交換（huàn）後帶有酸性的水進（jìn）入裝有OH型陰離子交換（huàn）樹脂的陰離子交換器，發（fā）生如（rú）下（xià）反應：

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

                                  HCI+ROH-→RCI+H2O

                                  H2SiO3+ROH-→RHSiO3+H2O

    由（yóu）此可見，經陽-陰離子交換處理後，水中的各種離子幾乎除去，一般可除去水中含鹽量99%以上。

三（sān）、結構簡述

（1）進水裝置

    在（zài）交換器上部設有進水裝置使水能均勻分布。

（2）中排（pái）裝置

    中排裝置設置在陽（陰）樹脂和壓脂層的分界麵上，用（yòng）於排泄（xiè）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，管外包覆塑料窗紗及60目尼龍網各一層。材料均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排水裝置

    DN1200及以下（xià）設備（bèi）采用（yòng）多孔板上裝設寶（bǎo）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（xíng）式，多（duō）孔板材按（àn）設備規格不同（tóng）而異，DN500～DN600型用（yòng）硬聚氯乙烯製作，DN800～DN3200型采用鋼襯膠。 另外，在（zài）交換器下部排水帽出，樹脂麵處（chù）及（jí）最大反洗膨脹高度處各設視（shì）鏡一個，用以觀察（chá）體（tǐ）內工況。筒體上部設樹脂輸入口，在筒（tǒng）體下部（bù）近多孔板處設樹脂卸出口。樹脂的輸（shū）入和卸出均可采用水力輸送（sòng）。

四（sì）、使用（yòng）方法

（1）樹脂處理

    樹脂在未裝進交（jiāo）換器之前，首先應進行篩選，再（zài）用8～10%的NaCI溶液浸泡20小時，放掉食鹽水，用水衝（chōng）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（shù）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

    設備（bèi）內須保（bǎo）持一定高度的水墊層，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，打（dǎ）開進水閥（D1）和排氣閥，當水已滿時關閉排氣閥（fá），打開正洗排水閥（D5），至水質合格再轉入運行，即關閉正洗排水閥（D5），打（dǎ）開出水閥（fá）（D2）。

（3）再生

    當（dāng）出水水質超（chāo）過指標或產生（shēng）了（le）一定體積的脫鹽水後，離子交（jiāo）換器需進行再生，再生（shēng）的步驟如下：

    (a)小反（fǎn）洗：再生前應對中間（jiān）排液管上麵的壓（yā）脂層進行小反洗，洗去運行時積聚在壓脂層（céng）和（hé）中間排液裝置上的汙物（wù），即打開小反洗進水（shuǐ）閥（D7）和反洗排水閥（D4），反洗流速一般為5～10米（mǐ）/時，時間約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（fá）（D8），再生液（yè）由低部（bù）進入，廢液（yè）由中（zhōng）排口排出。為保證再（zài）生效果，應控製（zhì）一定的再生液濃（nóng）度及再生流速。

    (c)小正洗：在進再（zài）生液的過程（chéng）中，有部分廢酸（堿）滲入（rù）壓脂層中，為了（le）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（shí），打開進水閥（D1），然後打開中間（jiān）排液閥（D8），水（shuǐ）從中排（pái）安裝排出（chū），流速控製在10～15米/時，時間約5～10分鍾（zhōng）。

（4）正洗

    小正洗結束（shù）後，關閉中間排液閥（D8），開啟正洗排水閥（D5）進（jìn）行正洗，流速同運（yùn）行流速，待出水水質符合（hé）要求時即（jí）關閉排汙（wū）閥（D5），打開出水閥（D2）投入運行。

（5）大反洗

    由於交換劑被壓實、汙染等會影響正常工作，所以在運行若幹周期後必須進行一次大反洗，大（dà）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（huàn）容量等情況而定，一般運行10～20周期（qī）進行一次，大反洗後交換（huàn）劑層被（bèi）打亂，為了恢複正常交換容量，在大反（fǎn）洗後的第（dì）一次再生時，再生劑要比正常時增加0.5～1.0倍。大反洗時，打開大反洗（xǐ）進水閥（D3），閥門要由小到大，反洗強度控製在反洗（xǐ）視鏡的中心線為準，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（shè）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（chuáng）：40～50m/h 陰（yīn）、陽混合床：40～120m/h

（3）工作溫（wēn）度（dù）：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（dǎo）率

（5）進水濁度（dù）：≤5mg/L