一、設備簡介:

    離子交換是水處理技術中最常用的一種，離子交換器（qì）是利用陰陽離子交換樹（shù）脂的（de）選擇性及（jí）平衡反應原理除去水中的（de）電解（jiě）質（zhì）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（zhì）取的必備設備。

    離子交換是通過離子交換樹脂在電解質溶液中進行的，可去除水（shuǐ）中的各種陰、陽離子，是目前製備高純水工（gōng）藝（yì）流程（chéng）中不（bú）可替代的手段（duàn）。

    離子交換器分為陽離子交換（huàn）器（qì）、陰離子交換器等。

    當原水通過離子交換（huàn）柱時，水中的陽離子和（hé）水中的（de）陰離子（zǐ）（HCO-等（děng）離子）與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰（yīn）樹脂的OH-離子進行交換（huàn），從而達（dá）到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水（shuǐ）質達到更高的（de）要求。

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二、工作原理

（1）陽離子交換器

    當（dāng）原水（shuǐ）進入裝有H型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（zǐ）和離子（zǐ）交換樹脂上的H+發生（shēng）如（rú）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（shì）水中（zhōng）的各種陽離子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在離子交換樹脂上，而離子交換樹脂上的H+，它和水中各種陰離子發生作用

生（shēng）成各種酸類。

    如：H2SO4 H2CO3 HCI H2SiO3等

（2）陰離子交換器

    陽離子交換後（hòu）帶有酸性的水進入（rù）裝有（yǒu）OH型陰離（lí）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（zhǒng）離子幾乎除去，一（yī）般可（kě）除去水中含鹽量99%以上。

三、結構簡述

（1）進水裝置

    在交換器上部設有進（jìn）水（shuǐ）裝置使水（shuǐ）能（néng）均勻分布。

（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，用於排泄再生時酸（堿）廢液和進（jìn）小（xiǎo）反洗水，型（xíng）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（xiǎo）孔，管外包覆塑（sù）料窗紗及60目尼龍網各一層。材料均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排水（shuǐ）裝置

    DN1200及以下設備采用多孔板上裝設寶塔式ABS型濾水帽，DN1500及以上設備有（yǒu）多孔板上裝濾帽和砂墊層兩種形式，多孔板材按設備規格（gé）不同而異，DN500～DN600型（xíng）用硬聚氯乙烯（xī）製作，DN800～DN3200型采用（yòng）鋼襯膠。 另外，在交換器下部排水帽出，樹脂（zhī）麵處及最大反洗膨（péng）脹高度處各設視鏡一個，用以觀察體內工況。筒體上部（bù）設樹脂輸入口，在筒體下部近多孔板（bǎn）處設樹脂卸出口。樹脂的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（zài）未裝進交換器之前（qián），首先（xiān）應進行（háng）篩選（xuǎn），再用8～10%的NaCI溶液浸泡20小時，放掉食鹽（yán）水（shuǐ），用水衝洗樹脂（zhī），自至出水不呈黃（huáng）色為止。或用5%的（de）HCI溶液浸泡2～4小（xiǎo）時，放掉酸液後，用（yòng）水衝洗樹脂至排水接近中性為止。將（jiāng）樹脂裝入設備到規定高度，樹（shù）脂裝好後進行一次反衝洗。

（2）運行

    設備內須保持一（yī）定高度的水墊（diàn）層，以（yǐ）防止進水（shuǐ）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（qì）閥，當水已滿（mǎn）時關（guān）閉排氣閥，打開正洗排（pái）水閥（fá）（D5），至水質合格再轉入運行，即關閉正洗排水閥（D5），打開出（chū）水閥（D2）。

（3）再生

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

    (a)小反洗：再生前（qián）應對中間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液裝置上的汙物，即打開小（xiǎo）反洗進水閥（D7）和（hé）反洗排水閥（D4），反洗流（liú）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（dī）部進入，廢液由中排口排出。為（wéi）保證再生效果，應（yīng）控製一（yī）定的再生液濃（nóng）度及再生流速。

    (c)小正洗：在進（jìn）再生液的過程中，有（yǒu）部分廢酸（堿）滲入壓脂（zhī）層中，為了節省正洗耗水量及縮短正（zhèng）洗（xǐ）時間，在正洗之前，用小（xiǎo）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（dǎ）開中間排液（yè）閥（D8），水從中排（pái）安裝排出，流速控製在10～15米/時，時間（jiān）約5～10分鍾。

（4）正洗

    小正（zhèng）洗結束後，關（guān）閉中間排液閥（fá）（D8），開啟正洗排水閥（D5）進行正洗，流速同運行流速，待出（chū）水（shuǐ）水（shuǐ）質符（fú）合要求時即關閉排汙閥（D5），打開（kāi）出水閥（D2）投入運行。

（5）大反洗

    由於交換劑被壓實（shí）、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，大反洗的間隔周（zhōu）期（qī）可（kě）根據本廠的進水濁（zhuó）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周期進行一次，大反（fǎn）洗後交換劑（jì）層被打亂，為了（le）恢（huī）複（fù）正常交換容量，在大（dà）反洗後的第一次再生（shēng）時，再生劑要比正常時增加0.5～1.0倍。大反洗時，打開（kāi）大反洗進水閥（D3），閥門要由小到（dào）大，反洗強度控製在反洗視鏡的中心線為準，打開反洗排水（shuǐ）閥

（D4）進行反洗。反洗時間約為10～15分鍾。

五.設備規範（fàn）

（1）設計壓力：0.59MPa 試驗壓力：0.88MPa

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

（3）工作溫度：5～50℃

（4）出水品質：軟化水設備：硬度≤0.03ml/L 一（yī）級純水設備：電導率

（5）進水濁度（dù）：≤5mg/L