1、宜興市春惠環(huán)保設(shè)備有限公司有不同的水處理系統(tǒng)，一般常規(guī)的離子交換除鹽系統(tǒng)如下表所示：序號(hào)系統(tǒng)組成出水水質(zhì)適用的原水水質(zhì)備注電導(dǎo)率（ s/cm）SiO2 (mg/l) 1 H-D-OH 10 0.10 堿度、含鹽量不太高2 H-OH-D-OH 10 0.10 SO42-、 Cl-含量高3 H-H-D-OH 10 堿度高4 H-H-D-OH-OH 10 0.10 堿度，強(qiáng)陰離子含量高5 H/OH 1-5 0.10 含鹽量較高6 H-D-OH-H/OH 0.2 0.02 硅酸含量較高7 H-OH-D-H/OH 1.0 0.02 強(qiáng)陰離子含量較高8 H-D-H/OH 1-5 0.10 堿度高9 H-H

2、-OH-D-OH-H/OH 0.2 0.02 各種離子含量均高對(duì)水質(zhì)要求高注：表中， H和 OH分別表示強(qiáng)酸陽(yáng)和強(qiáng)堿陰離子交換器 H和 分別表示弱酸陽(yáng)和弱堿陰離子交換器 D表示除碳器 H/OH表示混和床離子交換器此系統(tǒng)在正常情況下產(chǎn)水量為150m3/h, 包括除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)的自用水量。此系統(tǒng)基本流程如下： （詳見系統(tǒng)流程圖LQHX.01-01) 高效過濾器陽(yáng)離子交換器除二氧化碳器中間水泵陰離子交換器混合離子交換器酸堿再生裝臵包括酸堿貯罐( 廠方原有設(shè)備) 、酸堿計(jì)量箱、 酸堿噴射器以及再生用的各種水泵等。供陽(yáng)離子交換器、陰離子交換器、混合離子交換器再生使用。酸堿再生系統(tǒng)基本流程如下：（詳見系統(tǒng)

3、流程圖LQHX.01-01) 三、水質(zhì)監(jiān)督及控制標(biāo)準(zhǔn) 1、高效過濾器：流量累計(jì)3000 m 3時(shí)，停止運(yùn)行，進(jìn)行反洗。 2、除鹽部分 : 陽(yáng)、陰床任何一個(gè)達(dá)到或超過累積流量設(shè)定值時(shí)或出水不水質(zhì)符合要求時(shí)，該系列停運(yùn)。 2.1 一級(jí)除鹽系列流量累計(jì)29 m3 混床流量累計(jì) m3 2.2 陽(yáng)床出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：Na+ 100 PPb 陰床出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：電導(dǎo)率10 S/cm SiO2 100 g/l 混床出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：電導(dǎo)率.2S/cm SiO2 20 g/l 第二節(jié)高效過濾器結(jié)構(gòu)及運(yùn)行一、關(guān)于過濾的基本知識(shí)：過濾通常指的是正常流過濾，將水沿垂直方向流過過濾材料，水中懸浮物被濾料留，使水得以澄清的工藝過

4、程。天然水經(jīng)混凝之后，水中的大部分懸浮物被除去，但少量細(xì)小的顆粒未除去，這將對(duì)后續(xù)處理的離子交換或其它諸如反滲透、電滲析等裝臵的正常運(yùn)行很不利，所以須用過濾來除去微小懸浮物，保證后續(xù)處理正常。在目前多使用顆粒狀濾料，一種新型的過濾方式- 纖維過濾也正在走向完善和成熟。通過深層過濾提高過濾效率、過濾速度和截污容量是過濾器發(fā)展的方向。縮小濾料的直徑，就會(huì)增大濾料的表面自由焓和比表面積，從而增加濾料與水中顆粒的接觸機(jī)會(huì)和濾料的吸附能力， 提高了過濾效率和截污容量。直徑為幾微米到幾十微米的纖維濾料，就是這種理想的濾料。 它不帶任何功能基團(tuán)，對(duì)水中的懸浮顆粒沒有特殊的活性，只對(duì)懸浮物進(jìn)行物理吸附， 與石

5、英砂、 無(wú)煙煤的顆粒濾料相似，因而水中顆粒物向纖維濾料表面遷移和吸附原理與顆粒濾料相似。水中顆粒物向纖維濾料表面遷移機(jī)理通常有擴(kuò)散作用、攔截作用、 沉降作用、 慣性作用和流體動(dòng)力作用等，一般以前三種作用為主。高效纖維過濾器除了它的機(jī)械截留作用外，由于它有很大的比表面積，所以它還具有吸附作用，可以除去水中絕大部分的懸浮物、有機(jī)物及膠體硅等，防止樹脂中毒污染，保證樹脂的使用壽命。為充分發(fā)揮束狀纖維濾料的特長(zhǎng)，在過濾器的濾層下端設(shè)有可改變纖維密度的活動(dòng)孔板。設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，水從下至上通過濾層。此時(shí)，活動(dòng)孔板向上運(yùn)動(dòng)。纖維被壓縮后，濾層沿水流動(dòng)方向的密度逐漸加大，相應(yīng)濾層孔隙直徑和孔隙率逐漸減小，實(shí)現(xiàn)了

6、深層過濾。當(dāng)濾層被污染需清洗再生時(shí)，清洗水從上至下通過濾層，空氣自下至上通過濾層，使纖維拉開并處于放松狀態(tài)，即可方便地進(jìn)行清洗。二、高效過濾器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)我們先介紹兩個(gè)概念：大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)大阻力配水系統(tǒng)指水流通過此配水系統(tǒng)孔隙的阻力遠(yuǎn)大于濾層和此系統(tǒng)管道中的阻力，通常大阻力配水系統(tǒng)的水頭損失大約為3m 。優(yōu)點(diǎn)是配水均勻，受其它因素影響小。小阻力配水系統(tǒng)指水流經(jīng)配水系統(tǒng)各組成部分的阻力很小，很均勻。 一般水頭損失為2m 。此種配水系統(tǒng)缺點(diǎn)是易受其它各部分阻力影響，一旦濾層阻力不均勻， 就會(huì)影響水流分布的均勻性。1、 上部出水裝臵為篩筒型式它主要起到均勻布水作用，使水均勻流過濾層，為

7、一種大阻力配水系統(tǒng)。 2、下部進(jìn)水裝臵為多孔板型式它除了均勻布水作用外，還起到改變纖維密度的作用。 3、下部進(jìn)氣裝臵為支母管型式 4、設(shè)備內(nèi)部涂環(huán)氧樹脂3 度。高效過濾器設(shè)備接口示意圖三、高效過濾器的運(yùn)行1. 準(zhǔn)備工作1.1 檢查設(shè)備運(yùn)行前應(yīng)檢查各閥門及配套設(shè)備是否能正常工作，接口參見設(shè)備示意圖。1.2 預(yù)清洗a. 依次打開閥門A、E，上向進(jìn)水至罐體滿水。關(guān)閉閥門A 、E。b依次打開閥門C、D、G；打開清洗空氣入口閥，向?yàn)V床內(nèi)送入空氣進(jìn)行氣水合洗。c清洗結(jié)束后，關(guān)閉F，再關(guān)閉其他閥門。13 預(yù)成床a依次打開閥門A、E、G，控制水流速30m/h。b打開清洗空氣入口閥F，向?yàn)V床內(nèi)送入空氣進(jìn)行預(yù)成床

8、。c清洗結(jié)束后，關(guān)閉F，再關(guān)閉其他閥門。d重復(fù)進(jìn)行a、b、c 操作，直至成床良好為止。e關(guān)閉閥門A，打開閥門D排空過濾器，之后關(guān)閉所有閥門。2濾床充水放松a打開排氣水口閥門G ；b打開清洗水出口閥門D。緩慢打開清洗水入口閥門C，使水充滿濾床；3濾床清洗a打開清洗空氣入口閥F，向?yàn)V床內(nèi)送入空氣。b調(diào)節(jié)過濾器清洗水入、出口閥門C 、D的開度，使清洗流速至30m/h、使濾床在清洗過程中保持滿水狀態(tài)。過濾器清洗用氣源的流量為:19.8m3/min 4排氣清洗結(jié)束前先關(guān)閉清洗空氣入口閥門F，之后繼續(xù)清洗35 分鐘，將過濾器內(nèi)殘留的空氣排出后，清洗結(jié)束。5成床a濾層清洗結(jié)束后，關(guān)閉清洗水入口閥門C、出口閥

9、門D 。b打開排空口閥門E。打開原水入口閥門A成床。c如果成床不理想，重復(fù)預(yù)成床操作。6預(yù)投運(yùn)設(shè)備在成床狀態(tài)下，調(diào)整原水入口閥門A和上向洗出口閥門E的開度， 使水的流速適當(dāng)（一般流速為30m/h） ，取樣化驗(yàn)預(yù)投運(yùn)出水水質(zhì)，當(dāng)出水水質(zhì)達(dá)到使用要求時(shí)，即可投入運(yùn)行。7投運(yùn)原水入口閥門A保持開啟狀態(tài)、打開清水出口閥門B 并關(guān)閉上向洗出口閥門E ，向用戶送水。設(shè)備投運(yùn)后，濾速應(yīng)控制在30m/h 左右。 這時(shí)初始過濾阻力（即初始設(shè)備入、出口壓力差）一般為0.02 0.04MPa。運(yùn)行時(shí)應(yīng)定期監(jiān)測(cè)入、出口壓差和濾速。濾速最大不得超過50m/h。入、出口壓力差一般不超過0.1Mpa 為宜。8濾床失效、濾層

10、放松設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后， 出水水質(zhì)逐漸惡化至不能達(dá)到用水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，濾床即進(jìn)入失效狀態(tài)。濾床失效時(shí)設(shè)備的入、出口壓差約0.10MPa0.20MPa（參考值）。濾床失效后, 即可停止運(yùn)行, 進(jìn)行濾層放松。濾床的充水放松見第2 條。9濾床的清洗見第3 條。第三節(jié)一級(jí)除鹽系統(tǒng)運(yùn)行及再生工藝我們通常把由H-D-OH組成的系統(tǒng)稱為一級(jí)除鹽系統(tǒng), 它一般由強(qiáng)酸H離子交換器、 除碳器、中間水箱、中間水泵和OH離子交換器組成。陽(yáng)、陰離子交換器的結(jié)構(gòu)參見設(shè)備總圖，在本教材中不再敘述。一、強(qiáng)陽(yáng)離子交換器將強(qiáng)酸性陽(yáng)樹脂放在離子交換柱中，水流過此交換柱，從而水中各種陽(yáng)離子被陽(yáng)樹脂上的活潑H+交換，水中陽(yáng)離子交換到樹脂上，

11、H+交換到水中從而使水變成酸性。直到樹脂交換失效，用強(qiáng)酸交換樹脂中的陽(yáng)離子，從而可使樹脂再生。本系統(tǒng)的陽(yáng)（陰）床采用無(wú)頂壓逆流再生，利用陽(yáng)（陰）樹脂作為壓脂層，達(dá)到再生時(shí)防止亂層的目的。 1、工作原理： Ca2+ Ca 2R-SO3H + Mg2+ (R-SO3)2 Mg +2H+ 2Na+ 2Na由于有H+，所以陽(yáng)床出水呈酸性，若進(jìn)水中的強(qiáng)陰離子較多，則出水PH有可能達(dá)到2左右，此時(shí)水中的碳酸呈游離CO2狀。2、離子交換平衡離子交換是一種動(dòng)態(tài)平衡，可用下式表示： 2RH+Ca2+ R2Ca + 2H+在交換初期，水中的陽(yáng)離子多，反應(yīng)向右進(jìn)行，為離子交換過程。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定時(shí)期，水中的氫離子

12、增多，反應(yīng)逐漸達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)就終止。對(duì)于離子交換器來說，就是交換工作層往下移動(dòng)，當(dāng)工作層移動(dòng)到最下層時(shí)，交換器就失效，此時(shí)須再生。再生就是向水中通入強(qiáng)酸，從而使反應(yīng)向左進(jìn)行，臵換下來的陽(yáng)離子則隨水沖走。通常用的再生劑為鹽酸或硫酸。一般再生方式分為兩種，即順流再生和對(duì)流再生，工作狀態(tài)分別如下所示： 3、再生（針對(duì)本系統(tǒng)） 3.1 再生劑：鹽酸濃度達(dá)到30% 以上，其中Fe1 mg/l ，無(wú)懸浮物和任何緩蝕劑。 3.1.1 一次用酸量約為: 1.9米3 3.1.2 再生液濃度： 1.5- 3% 3.1.3 再生液流速：5 m/h 3.2 操作步驟3.2.1小反洗 : 只反洗交換器上部壓脂層

13、，流速：5-10m/h 。3.2.2中排放水3.2.3啟動(dòng)自用水泵，并預(yù)噴射。流速： 5m/h 時(shí)間： 5 min 3.2.4進(jìn)酸時(shí)間： 40-60 min 3.2.5臵換：流速：再生流速時(shí)間： 30 min 3.2.6小正洗：流速： 10-15m/h 時(shí)間： 5-10 min 3.2.7正洗：流速： 10-15 m/h 水耗： 1-3 m3/m3(R) 3.2.8 正洗終點(diǎn)：硬度大約為 0 mmol/l Na+大約為 0.05 mg/l 二、除二氧化碳器經(jīng)過了陽(yáng)床后的水，因?yàn)橛写罅康腍+離子， 所以水中的碳酸氫鹽都轉(zhuǎn)化為CO2，使水呈酸性。當(dāng)水流經(jīng)陰床時(shí)，隨著PH的增大，游離CO2會(huì)轉(zhuǎn)化為H

14、CO3-，從而使堿度增大，這會(huì)使陰床增大負(fù)擔(dān)，減少其運(yùn)行周期。又因?yàn)镠CO3-比 HSiO3-更易被強(qiáng)堿吸著，導(dǎo)致HSiO3-泄漏劇增，使陰床出水的硅酸根含量不合格。所以用除碳器除去游離CO2，降低度堿度是必不可少的工藝。1、 除碳原理主要利用亨利定律。在一定的溫度下，游離CO2在液體中的溶解度與液面上該氣體的分壓成正比，所以只要與水相接觸的氣體中CO2的分壓很小，溶于水中的游離CO2便會(huì)從水中解吸出來，這便是除碳器的理論依據(jù)。現(xiàn)在普遍采用鼓風(fēng)式除碳器。（另外還有真空式除碳器等） 2、鼓風(fēng)式除碳器鼓風(fēng)式除碳器是一種利用空氣作為脫除CO2介質(zhì)的設(shè)備， 只要將空氣與水相接觸，便可以脫除水中的CO2

15、氣體。為了便于CO2氣體的脫離， 常用的辦法是在除碳器裝以填料塑料空心多面球，當(dāng)水流經(jīng)填料時(shí)，形成許多小股水流，鼓風(fēng)機(jī)將空氣自填料層下部鼓入，與下淋的水充分接觸，CO2氣體便會(huì)從水中逸出，達(dá)到去除二氧化的碳目的。 3、出水水質(zhì)在 20時(shí) ,能將水中游離CO2降至小于5mg/l 。三、強(qiáng)陰離子交換器經(jīng)過中間水泵的提升，水流通過陰離子交換器，水中的大多數(shù)陰離子將被交換下來，下面我們來闡述一下陰床的運(yùn)行原理及再生工藝。1、工作原理： SO42- R2SO4 2R-OH + 2HCO3- 2RHCO3 +H2O CO32- R2CO3 2Cl- 2RCl 2HSiO3- 2RSiO3 2、同陽(yáng)床一樣，

16、當(dāng)運(yùn)行到一定時(shí)間后，反應(yīng)達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，交換層將下移。當(dāng)樹脂反應(yīng)交換層下移至陰床底部時(shí)，須用NaOH 再生。 3、再生工藝3.1再生劑3.1.1 NaOH濃度：采用工業(yè)堿稀釋，工業(yè)堿濃度達(dá)到30% 以上，要求NaCl 含量小于 1.3% 3.1.2 一個(gè)再生周期用量：1.3 m3 3.1.3 再生液濃度： 1-3% 3.2 操作步驟3.2.1 小反洗 : 只反洗交換器上部壓脂層，流速：5-10m/h 。3.2.2 中排放水3.2.3啟動(dòng)自用水泵，并預(yù)噴射。流速： 5m/h 時(shí)間： 5 min 3.2.4 進(jìn)堿時(shí)間： 30-40 min 3.2.5 臵換：流速：再生流速時(shí)間： 70-80 mi

17、n 3.2.6 小正洗：流速： 10-15m/h 時(shí)間： 5-10 min 3.2.7 正洗：流速： 10-15 m/h 水耗： 1-3 m3/m3(R) 3.2.8 正洗終點(diǎn)：串洗出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：電導(dǎo)率小于 10 s/cm SiO2小于 100g/l 二、混和離子交換器結(jié)構(gòu)混床結(jié)構(gòu)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是床層中設(shè)有中間配水裝臵，它的位臵相當(dāng)于陽(yáng)、陰樹脂分層后的交界處。此外還設(shè)有進(jìn)堿和進(jìn)酸裝臵。三、混床運(yùn)行 1、所用樹脂：一般用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿樹脂，要求所用的樹脂的濕真密度之差大于0.15- 0.20g/ml ，樹脂顆粒大而均勻，機(jī)械強(qiáng)度要好。通常制造廠家有專用于混床的配對(duì)陰、陽(yáng)樹脂。在國(guó)內(nèi)的混床設(shè)計(jì)中，強(qiáng)陰

18、，強(qiáng)陽(yáng)樹脂的體積比通常取1：2。2、 再生操作及工藝 2.1 混床再生酸、堿用量及工藝要求: 2.1.1陽(yáng)樹脂用酸量： （HCl）2.1.1 . 1 再生液濃度： 3-5% 2.1.1.2再生液流速： 5 m/h 2.1.1.3 時(shí)間： 40-60 min 2.1.2陰樹脂用堿量（NaOH ）2.1.2.1再生液濃度： 2-4% 2.1.2.2再生液流速： 5 m/h 2.1.2.3再生時(shí)間： 40-60 min 2.2 再生操作工藝 2.2.1 反洗分層：反向進(jìn)水分層10-15m/h ，必要時(shí)用壓縮空氣松動(dòng)樹脂，時(shí)間大約為3min。 2.2.2 靜臵：停止進(jìn)水，沉降分層，時(shí)間：5-10 min。 2.2.3 排水：排水至樹脂表面200mm 左右。 2.2.4 預(yù)噴射，并調(diào)整流量 10-13 m3/h 時(shí)間約為5 min. 2.2.5 打開進(jìn)酸、進(jìn)堿閥門，開始進(jìn)再生液。時(shí)間30-40 min 2.2.6 臵換時(shí)間大約為30 min 2.2.7 混合前分步正洗流量： 30-50m3/h 2.2.