一、設備簡介:

    離子交換是水處理技（jì）術中最常用的一種（zhǒng），離子交換器是利用陰陽離子交換樹脂的選擇（zé）性及平衡反應原（yuán）理除（chú）去水中的電解質離子（zǐ）的一種水處理設備，在水處理的應（yīng）用方（fāng）麵最為廣泛，特別是高純水製取的必（bì）備設備。

    離子（zǐ）交換是通（tōng）過離（lí）子交換樹脂在電解質溶液中進行的，可去除水中的（de）各種陰、陽（yáng）離子（zǐ），是目前製備高純水工（gōng）藝流程中不可替代的手段。

    離子交換器分為（wéi）陽離子交換器、陰（yīn）離子交換（huàn）器等。

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

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二、工作原理

（1）陽離子交換器

    當原水進入裝有H型的陽離（lí）子交換（huàn）樹脂的陽離子交換器，使水中含有的各種陽離子和離子交換樹脂上的（de）H+發生如下反（fǎn）應（yīng）：

                                  Fe3+3HR-→FeR+3H+

                                  Ca2++2HR-→CaR+2H+

                                  Mg2++2HR-→MgR+2H+

                                  Na++HR-→Na+H+

    上（shàng）述反應（yīng）的結果是水中的（de）各（gè）種陽（yáng）離子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在離子交換樹脂上，而離子（zǐ）交換樹（shù）脂上的H+，它和水中各種陰離子發生作用

生（shēng）成各種（zhǒng）酸類。

    如：H2SO4 H2CO3 HCI H2SiO3等（děng）

（2）陰離子交換器

    陽離子交換後（hòu）帶有酸性（xìng）的水進入裝有OH型陰離子交換樹脂的陰離子交換器，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（zǐ）交換處理後，水中的各種離子幾乎除（chú）去，一般可除去水中含鹽量99%以上。

三（sān）、結構簡述（shù）

（1）進水裝置

    在交（jiāo）換器上部（bù）設有進水裝置使水能均（jun1）勻分布。

（2）中（zhōng）排裝置

    中排裝置設置在陽（陰（yīn））樹脂（zhī）和壓脂層的分界（jiè）麵上，用於排泄再（zài）生時酸（堿）廢液和（hé）進小反洗（xǐ）水，型式為DN500～600型中排為雙母管（guǎn）式：DN800～DN3200型為支管母管式，管上開小孔，管外包覆塑料窗紗及（jí）60目尼龍網各一層。材料（liào）均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排水裝置

    DN1200及以（yǐ）下設（shè）備采用多孔板上裝設寶塔式ABS型濾水（shuǐ）帽，DN1500及以上設備有多孔板上裝濾帽和砂（shā）墊層（céng）兩種形式，多孔板材按設備規格不同而異，DN500～DN600型用硬聚氯乙烯製作，DN800～DN3200型采用鋼襯膠（jiāo）。 另外（wài），在交換器下部排水帽出，樹脂麵處及******反洗膨脹高度處各設視（shì）鏡一（yī）個，用以觀察體內工況。筒體（tǐ）上部設樹脂輸入口，在筒（tǒng）體下部近多孔板處設樹脂卸出口。樹脂（zhī）的輸入和卸出均可采用水力輸送（sòng）。

四、使用方法

（1）樹脂處理

    樹脂在未裝進（jìn）交換器之前，首先應進（jìn）行篩選，再用8～10%的NaCI溶液浸泡20小時，放掉食鹽水，用水衝洗樹脂（zhī），自至出水（shuǐ）不呈黃色為止。或用5%的HCI溶液浸泡2～4小時，放掉（diào）酸液後，用水衝洗樹脂至排水接近中性為止（zhǐ）。將樹脂裝入設備到規定（dìng）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，打開進水閥（fá）（D1）和排氣閥，當水已滿時關閉排氣閥，打開正洗排水閥（D5），至水質合格再轉入運行（háng），即關（guān）閉正（zhèng）洗排水（shuǐ）閥（D5），打開出水（shuǐ）閥（D2）。

（3）再生

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

    (a)小反洗：再生前應對中間排液管上（shàng）麵（miàn）的（de）壓脂層進行小反洗，洗去運行時積聚（jù）在壓（yā）脂層（céng）和中間排液裝置上的汙物，即打開小反洗進水閥（D7）和反洗（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（jiān）排液閥（D8），再生液由低部進入，廢液由中排口排出。為保證再生效果，應控製一定的再生液濃度及再（zài）生流速。

    (c)小正洗：在進再（zài）生液的過程中，有部分廢酸（堿）滲入壓脂層中（zhōng），為了節省正洗耗水量及縮短正洗時間，在正洗之前，用小正洗的（de）方法將這部分廢液洗去。小（xiǎo）正洗時，打開進水閥（D1），然後打開中間排液閥（D8），水從中排安裝排出，流（liú）速控製在10～15米/時，時間約5～10分鍾。

（4）正洗（xǐ）

    小正洗結（jié）束後，關閉（bì）中間排液閥（D8），開啟正洗排水閥（D5）進行（háng）正洗，流速同運（yùn）行流速（sù），待出水水質符合要（yào）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（yā）實、汙染等會（huì）影響正常工（gōng）作，所以在運行（háng）若幹周期後必須進行一次大反（fǎn）洗，大反（fǎn）洗的間隔周期（qī）可根據本廠（chǎng）的進水濁度（dù）、出水質量、運行壓（yā）差和交換容量等情況而定，一般運行10～20周期進行一次，大反洗後交換劑層被打亂（luàn），為了恢（huī）複正常交換容量，在大反洗後的（de）第一（yī）次再（zài）生（shēng）時，再生劑要比正常時增加0.5～1.0倍。大反洗時（shí），打開大反洗進水閥（D3），閥門要由小到大，反洗強度控（kòng）製在反洗視鏡的中心線為準，打開反洗排水（shuǐ）閥

（D4）進行反（fǎn）洗（xǐ）。反洗時間約為10～15分鍾。

五.設備規範

（1）設計壓力（lì）：0.59MPa 試驗壓力（lì）：0.88MPa

（2）運行流速：固（gù）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（yìng）度≤0.03ml/L 一級純（chún）水設備（bèi）：電導率

（5）進水濁度：≤5mg/L