一(yī)、設備簡介:
離子交(jiāo)換是水處理技術中最常用的一種,離子(zǐ)交換(huàn)器是利用陰(yīn)陽離子交換樹脂的選擇(zé)性及平衡反應原理除去水中的電解質離(lí)子(zǐ)的一種水處理設備,在水處理的應用方(fāng)麵最為廣泛,特別(bié)是高純水(shuǐ)製取的必備設(shè)備。
離子(zǐ)交換(huàn)是通過離子交換樹脂(zhī)在電解質(zhì)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(bú)可替(tì)代的手段。
離子交換器分為陽離子交(jiāo)換器、陰離子交換器等。
當(dāng)原水通過(guò)離子交換柱時(shí),水中的陽離子和水(shuǐ)中(zhōng)的陰離子(HCO-等離子)與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子(zǐ)進行(háng)交換,從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水質達到更高的要求。
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離子(zǐ)交換機規格表(biǎo)(單位:mm)
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型號(hào)(直(zhí)徑X高(gāo)度) |
材質 |
出水量(m3/h) |
¢50XX1000 |
有機玻璃(lí) |
0.2 |
¢200X1500 |
有(yǒu)機玻(bō)璃 |
0.3 |
¢200X2000 |
有(yǒu)機玻(bō)璃(lí) |
0.5 |
¢250X2000 |
有機玻璃 |
0.7 |
¢300X2000 |
有機玻璃 |
1.0 |
¢400X2000 |
有機(jī)玻璃 |
2.0 |
¢500X2000 |
有機玻璃 |
3.0 |
¢600X2000 |
不鏽鋼襯膠 |
4.0 |
¢700X2000 |
不鏽鋼襯膠 |
5.0 |
¢400X3000 |
鋼襯膠 |
3.0 |
¢500X3500 |
鋼襯膠 |
4.0 |
¢600X3580 |
鋼襯膠(jiāo) |
5.0 |
¢800X3760 |
鋼襯膠(jiāo) |
8.0 |
¢1000X3970 |
鋼襯膠 |
12.0 |
?1600X4960 |
鋼襯膠 |
30.0 |
二、工作原理
(1)陽離子交換器
當原水進入(rù)裝有H型的(de)陽離子交(jiāo)換樹(shù)脂的陽(yáng)離子交換器,使水中含(hán)有的各種陽離子和離(lí)子交換樹脂上的H+發生如下(xià)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(guǒ)是水中的各種陽離子(Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+)被吸附在離(lí)子交換樹脂上,而離子交換樹脂上的H+,它(tā)和水中各種陰離子發生作用
生(shēng)成(chéng)各種酸類。
如:H2SO4 H2CO3 HCI H2SiO3等
(2)陰離子交換器
陽離子交換(huàn)後帶有酸性的水進入(rù)裝有OH型陰離子交換(huàn)樹脂(zhī)的陰離子交換器,發生如下反應(yīng):
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,水中的各種離子幾乎除去,一(yī)般可除去水中含(hán)鹽量99%以上。
三、結構簡述(shù)
(1)進(jìn)水裝置
在交換器上部設有進水裝置使水能均勻分布。
(2)中排裝(zhuāng)置
中排裝置設(shè)置在陽(陰)樹(shù)脂和壓(yā)脂層的分界麵上,用於排泄再生時(shí)酸(suān)(堿)廢液和進小反洗水,型式為(wéi)DN500~600型中排為雙母管式:DN800~DN3200型為(wéi)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(cái)料均為1Cr18Ni9Ti。
(3)排水裝置(zhì)
DN1200及以下設備采用多孔板上(shàng)裝設寶塔式(shì)ABS型濾水帽,DN1500及以上設備(bèi)有多孔板上裝濾帽和砂墊(diàn)層兩種形式,多孔板(bǎn)材按設備規格不(bú)同而異,DN500~DN600型用硬聚(jù)氯乙烯製作,DN800~DN3200型采用(yòng)鋼襯膠。 另外,在交換器下部排水帽出,樹脂麵處及******反(fǎn)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口,在筒體下部近多孔板處設樹脂卸出(chū)口。樹脂的輸入和卸出均可采用水力(lì)輸送。
四、使用方法
(1)樹脂處(chù)理
樹(shù)脂在未裝進交換器之前,首先應進行篩選,再用8~10%的NaCI溶液浸泡20小時,放掉食(shí)鹽水,用水衝洗樹脂,自至出水不呈黃色為止。或(huò)用5%的HCI溶液浸(jìn)泡2~4小時,放掉酸液後,用水衝洗樹脂至排水接近中性(xìng)為止(zhǐ)。將(jiāng)樹脂裝入設(shè)備到規定高度,樹脂裝好後進行一次反衝洗。
(2)運行
設備內須保持一定高度(dù)的水墊層,以防止進水直接衝擊樹脂層(céng)上的壓脂層(céng)。 投入運行(háng)前必須進行正洗,打開進水閥(D1)和排氣閥,當水(shuǐ)已滿時(shí)關閉排氣閥,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(shuǐ)閥(D2)。
(3)再生
當出水水質超過指標或產生了一(yī)定體積的脫鹽水後,離子交(jiāo)換器需進行(háng)再生,再生(shēng)的(de)步驟如下:
(a)小反洗:再生(shēng)前應對中間排液管上麵的(de)壓脂層進行小(xiǎo)反洗,洗去運行時積聚在壓脂層(céng)和中間(jiān)排液裝置上的汙物,即打開小反洗進水閥(D7)和反(fǎn)洗(xǐ)排水閥(D4),反洗流速一般為5~10米/時,時間約15分鍾。小反洗結束後,關閉(bì)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(yóu)低部進入,廢液由中排口排出。為保證再生效果,應(yīng)控製一定的再生液濃度及再生(shēng)流速。
(c)小正洗(xǐ):在進再生液的過程中,有部分廢酸(堿(jiǎn))滲入壓脂層中,為了節省正洗耗水量(liàng)及縮(suō)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,打開進水閥(D1),然後打開(kāi)中間排液閥(D8),水(shuǐ)從中排安裝排出,流(liú)速控製在10~15米/時(shí),時間約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(shuǐ)閥(fá)(D5)進行正洗,流速同(tóng)運行流速,待出水水質符合要求時即關閉排汙閥(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(gōng)作,所以在運行若幹(gàn)周期後必須進(jìn)行一次大反洗,大反洗的間(jiān)隔周期可(kě)根據本廠(chǎng)的進水濁度、出水質量(liàng)、運行壓差和交(jiāo)換容量等情(qíng)況而定,一般(bān)運行10~20周期進行一次,大反洗後交換劑層被打亂,為了恢複正常交換容量,在大(dà)反洗後(hòu)的第一次再生時,再生劑要比正常時增(zēng)加0.5~1.0倍。大反洗時,打開大反(fǎn)洗進水閥(D3),閥門要由小到大,反洗強度控製在反洗視鏡的中心線為準,打(dǎ)開反洗排(pái)水閥
(D4)進行(háng)反洗。反洗時間約為10~15分鍾。
五.設(shè)備規範
(1)設計(jì)壓力:0.59MPa 試驗壓力:0.88MPa
(2)運行流速:固定(dìng)床:15~25m/h 浮動(dòng)床:40~50m/h 陰、陽混(hún)合床:40~120m/h
(3)工作溫(wēn)度:5~50℃
(4)出水品質:軟化水設備:硬度≤0.03ml/L 一級純水設(shè)備:電導率
(5)進水濁度:≤5mg/L