1、Mixed ion exchanger混合離子交換器使用說明書宜興市華電環保設備有限公司一、概述陰陽混合離子交換器（混合床）是用于初級純水的進一步精制，一般設置于陰陽離子交換器之后，也可設置在電滲析或反滲透后串聯使用，出水水質可達含二氧化硅0.02mg/l，電導率0.02s/cm。處理后的高純水可供高壓鍋爐、電子、醫藥、造紙、化工和石油等工業部門。二、工作原理混合離子交換法，就是陰陽交換樹脂放置在同一個交換器中，將它們混合，所以可成是由無數陰、陽交換樹脂交錯排列的多級式復床。水中所含鹽類的陰、陽通過該交換器，則被樹脂交換，而得到高純度的水。離子交換法制取脫鹽水的原理就是利用離子交換樹脂的離子交

2、換作用，將水中的各種離子去除或減少到一定程度，為了達到這一目的，用離子交換法制備純水必須使用陽、陰兩種離子交換樹脂，下面說明脫鹽水制備的基本原理。假如原水中含有K+、Ca2+、Mg2+等陽離子和SO、CL-、HCO、HSiO等陰離子，當原水通過陽離子交換器時，水中陽離子被樹脂吸附，樹脂上可交換的陽離子H+被置換到水中，并和水中的陰離子組成相應的無機酸，其反應可用下式表達：K+1/2SOK+1/2SONa+CL- R-SONa+ H+CL-R-SO H+1/2Ca2+HCO1/2Ca2+HCO1/2 Mg2+HSiO1/2 Mg2+HSiO含有無機酸的水再先通過除二氧化碳除去大部分CO2，減輕陰

3、離子工作負荷再進入陰離子交換器，水中的陰離子被樹脂吸附，樹脂上的可交換陰離子OH-被置換到水中，并與水中的H+結合成水，其反應可由下式表達：RN+OH-+ H+1/2SORN+1/2SO+H2OCL-CL-HCOHCOHSiOHSiO實際上離子交換反應可歸納為如下過程：水中離子在水溶液中向樹脂表面擴散進入樹脂顆粒的交聯網孔；然后水中離子與樹脂內交換基團接觸并與交換基團上可交換的同性離子進行交換；被交換下來的離子在樹脂交聯網孔內向樹脂表面擴散且進入水中。在混合床中，由于陰、陽樹脂是相互均勻的，所以其陰、陽離子的交換反應幾幾乎同時進行。或者說，水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯進行的，經H型交換

4、所產生的H+和OH-都不能積累起來，基本上消除了反離子的影響，交換時行的比較徹底。混體體內再生時利用兩種樹脂的比重不同，用反洗使陰陽離子交換樹脂完全分離，陽樹脂沉積在下，陰樹脂浮在上面，然后陽樹脂用鹽酸（或硫酸）再生，陰樹脂用燒堿再生。三、結構簡述1、進水裝置：在交換器上部設有布水裝置，使進水能均勻分布。2、再生裝置：在陰離子交換樹脂上方設有進液母管，管上開水孔布液，陰離子交換樹脂再生用堿液即由該進液母管送入，再生陽離子交換樹脂用的酸液由底部排水裝置進入。再生酸、堿液均由中排口排出。3、中排裝置：中排裝置設置在陰、陽樹脂的分界面上，用于排泄再生時酸、堿廢液和沖洗液，型式為雙母管或母支管。4、排

5、水裝置：采用多孔板上裝設濾水帽的型式。另外，在陰、陽樹脂分界面外、樹脂表面外及最大反洗膨脹高度處各設視窺鏡一個，用以觀察樹脂表面及反洗樹脂的情況。筒體上部設樹脂輸入口，筒體下部近多孔板處設樹脂卸料口，考慮了樹脂輸入和卸出采用水輸送的可能。四、再生原理：在制取脫鹽水的交換過程中，水中陽離子與陽樹脂上的氫離子H+交換；水中陰離子與陰樹脂上的氫氧根離子OH-進行交換，當離子交換樹脂上的H+和OH被交換完以后，即樹脂吸附達到了飽和，樹脂便失去了繼續交換水中陽、陰離子的能力，通常稱為樹脂失效，如果在樹脂失效后繼續進水交換，則出水中所含離子數量就會顯著增加，甚至某些離子會等于或超過原水中的含量。把離子交換

6、樹脂上已吸附的陽、陰離子去除，并代之以新的H+和OH交換離子的方法稱為再生。離子交換樹脂經再生后就能重新獲得交換水中陽、陰離子的能力，因此，在純水制取中，離子交換樹脂的再生是十分重要的操作。離子交換樹脂的再生一般都用酸、堿再生法，其基本原理是將一定濃度的酸、堿溶液加之失效的離子交換樹脂，利用酸、堿溶液中的H+和OH離子，分別將飽和樹脂上所吸附的陽、陰離子置換下來，使離子交換樹脂重新獲得重交換水中陽、陰離子的能力，這種使失效樹脂重新獲得交換能力的酸、堿溶液為再生劑，用鹽酸和氫氧化鈉作再生劑時，其再生反應方程式為：陽離子交換樹脂：R（-SO3）2Ca+2HCL 2R（-SO32H+CaCL2）RS

7、O3Na+HCL RSO3H+NaCL陰離子交換樹脂：RNHCO3+NaOH RNOH+NaHCO3RNaCL+NaOH RNOH+NaCL失效后樹脂再生后，樹脂重新獲得可交換的H+和OH，從而恢復了交換能力，同時，由于所采用的再生劑以及水中離子種類的不同，在再生過程中亦生成一定數量的鹽類。五、再生方法：離子交換樹脂的再生方法有動態法和靜態法兩種，動態法一般在交換柱或再生柱中進行，再生劑溶液不斷進入柱中，并不斷排出廢液；靜態可在容器或交換柱內進行。先用清水洗滌失效樹脂，然后加入再生劑溶液并加以攪拌混合，然后倒去再生廢液，用清水洗滌樹脂，在工業水處理系統中，常采用逆流動態再生法。本工工藝采用逆流

8、動態法。各主要再生操作步驟說明如下：小反洗為了保持交換劑床層不亂，每次再生前只進行中間排水以上的壓脂層的反洗。反洗水從中間排水管進入交換器，由頂部排出。流速一般為10m/h，以出口水中不逸出交換劑顆粒為準。洗至出水清澈為止。步驟：開啟中排進水閥，關閉進水閥，開啟上排閥，關閉出水閥。頂壓為了防止交換劑亂層，頂壓是一項重要措施。頂壓操作是在進再生液之前先將頂壓水送入，并保持頂壓水的流量為再生液流量的1-1.5倍，約12m3/h左右，在進再生液和正洗的全部過程中，頂壓用的水應該穩定，不可中斷。步驟：打開中排出水閥，關閉上排閥，打開進水閥，關閉中排進水閥。再生單床的再生比較簡單，把3%酸、堿溶液按流速

9、48米/時，緩緩逆流進入柱中，時間約為3045分鐘。步驟：打開再生閥，開啟再生泵。逆流沖洗（置換）進完再生液后，關閉再生液門，開逆流沖洗水，用水置換再生廢液。逆流沖洗水的流速應保持與再生液流速大致相同，直到廢液基本排盡為止。一般逆流沖洗時間為30-40min。步驟：關閉再生泵，打開反沖洗閥，關閉進水閥正洗關閉中間排水裝置的排水門，開啟下部排水門，用較大流量的水按順流方向進行沖洗，直至出水質量合格為止。流速一般為15m/h左右。大反洗逆流再生的離子交換器，在一般再生時，只反洗交換劑層表面的壓脂層，以保持下部交換劑的層次，獲得較高的再生效率。但是，長時間的運行后，下部交換器會不斷被壓實或因積有懸浮

10、物而結塊，造成水流阻力過大，甚至出現偏流現象，從而影響樹脂的工作交換容量和降低出水質量，以及使再生劑比耗增高。為此，經過一定周期的運行，需要進行整個床層的反洗（稱大反洗）。大反洗的周期與進水濁度有關，一般經10-20個運行周期大反洗一次。大反洗操作時，必須注意防止損壞中間排水裝置，因為交換劑層較臟，交換劑層壓實緊密易結塊，如果反洗一開始水的流量很大時，交換劑層可能成活塞狀托起而沖撞壞中間排水裝置。為此，反洗水的流量必須從小到大。在大反洗之前應先進行壓脂層的小反洗，松動壓脂層。大反洗后，因交換劑層次破壞，再生時需增加再生劑用量的50%-100%，或采用連續進行兩次再生的方法來恢復下部交換劑的再生

11、度。六、操作步驟 1、反洗分層：開混床再生泵進口門，啟動再生泵，再開混床再生泵出口門，混床反洗排水門和排空氣門，反洗進水門。待排空門有水流出后，關閉排空氣門。開始反洗流速宜小，待樹脂松動后，逐漸加大流速，直至全部床層都能松動，此時流速大致達到10m/h。陰樹脂膨脹率為70%以上，陽樹脂的膨脹率約為30%以上，這樣經1015分鐘就可使陰、陽樹脂分層。（可以使用混床出水母管中的水經出水門來加大反洗分層流量。）2、關閉混床反洗進水門，停止以后，若樹脂分層不完全，應按1的操作重新進行反洗分層。 3、放水；待陰陽樹脂完全分層后，開正洗排水門，將混床內的水放出，水放至離樹脂表面層表面約

12、10cm處。4、進再生液：開混床再生泵進口門，啟動混床再生泵運行，開再生泵出口門，酸堿噴射器進水門，中間排水門，維持交換器內水位在樹脂表面10cm處，穩定2分鐘，再開酸堿計量箱出口門。調整酸濃度在4-5%，堿濃度在3-4%內。5、置換；當酸堿進完后，關酸堿計量箱出口門，繼續用酸堿噴射器保持原來水量進行置換，直至中間排水呈中性為止。關混床進酸堿門，中間排水門、噴射器出口門，再生泵出口門。停運再生泵，關再生泵進口門。6 、陰陽樹脂的混合：混合前開中間排水門，將混床內的水放到樹脂層表面上100-150mm處，關閉中間排水門。開混床底部進氣門，母管出口門。從底部通入壓縮空氣，使樹脂攪勻。所用壓縮空氣壓

13、力0.1-0.15MPa，時間約為5分鐘。通完壓縮空氣要快速排水以迫使樹脂迅速降落，避免樹脂在降落時重新分層。排水時開混床正洗排水門。7 、正洗：開中間水泵進口門，啟動中間水泵運行，開中間水泵出口門，陰床進水門及出水門，再開混床進水門及正洗排水門以10-20m/h的流速正洗。洗至出水合格方可作備用或投入運行。8、再生時一定要陰、陽樹脂完全分開才能再生，其余與陰陽床注意事項相同。七、操作注意事項1、操作前的準備工作：脫鹽水制取裝置運行以前，所有脫鹽水制取系統、輸水系統、再生劑配制及輸送系統等均應部分進行試轉，檢查合格后方能正式運行。水泵開機前，應先檢查一下水箱水位，水泵泵頭一定要浸入水中方能啟動

14、。脫鹽水站在冬季使用時，應增添加溫設備，具有可靠的防凍措施。純水站運行時，應定時測試水質，并做好記載，并定時化驗原水水質以便驗算，調整交換柱的工作周期及酸、堿的耗量，并不斷總結經驗，提高管理水平。2、制水時操作工應注意以下幾點：應定期檢查進水流量及進水壓力，使其達到設計產水量。應經常檢查水箱水位，使進出水保持平衡，防止水箱脫水水泵空轉。應定期檢查交換柱的出水水質，如果檢查的項目超過要求的數值，即表明樹脂已達交換終點，需進行再生。3、反洗時操作應注意如下幾點：排水是否正常。樹脂是否松動上升。樹脂是否膨脹到極限位置及高度，應注意勿使樹脂層頂至上布水板。當樹脂結塊上升并久而不散時，應立即關閉進水閥門，打開排水閥門，待樹脂松動后再重新進行反洗。反洗強度及反洗流量大小，一般要把不使樹脂層頂至上布水板為標準。反洗時是可按排水的清潔決定，一般應到排水清晰為至。4、再生：交換柱再生時，應首先打開放氣閥，以便排除柱內的空氣，而后打開排水閥門，并從下部輸入酸、堿液，使其均勻地通達樹脂層再生。交換柱再生時，操作人員應注意以下幾點：應檢查再生劑的濃度和溫度。酸（堿）液流入是否正常。酸（堿）液輸入后，應在樹脂層頂至上部一定的水墊層高度，一般應略將再生劑進液閥門較排