一、設備簡介:

    離子交換是水處理技術（shù）中最常（cháng）用的一種，離子交換器是利（lì）用陰陽離子交換樹脂（zhī）的選擇性及平衡反應原理除去水中的電解質離子的一種水（shuǐ）處理設備（bèi），在水處理的應用方麵最為廣泛，特別是高純水製取的必（bì）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（de），可去除水中的各種陰、陽離子，是目前製備高（gāo）純（chún）水工藝流程中不可替代的手段。

    離子交換器分為陽離子（zǐ）交換器、陰離子交換器等。

    當原水通過離子交換柱時，水中的陽離子和水中的陰離子（HCO-等離子）與交換柱（zhù）中（zhōng）的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換，從而達到（dào）脫鹽的目的。陽、陰（yīn）混柱的不同組合可使水質達到更高的要求。

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二、工作原理

（1）陽離子交換（huàn）器

    當原水進入裝（zhuāng）有（yǒu）H型的陽（yáng）離子交換樹脂的陽（yáng）離子交（jiāo）換器，使水中含有的各種陽離子和（hé）離子交換樹脂（zhī）上的H+發生如下反（fǎn）應：

                                  Fe3+3HR-→FeR+3H+

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

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

                                  Na++HR-→Na+H+

    上述反應的結果是水中的各種陽（yáng）離子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在離子交換樹脂上，而離子交（jiāo）換（huàn）樹脂上的H+，它和水（shuǐ）中各種陰離子發生作用

生成各種（zhǒng）酸類。

    如（rú）：H2SO4 H2CO3 HCI H2SiO3等

（2）陰離子交換器

    陽離子交換後帶有酸性的水進（jìn）入裝有OH型陰離子（zǐ）交換樹脂的陰離子交換器，發（fā）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（jiāo）換處理後，水中的各種離子幾乎除去，一般（bān）可除去水中含鹽量99%以上。

三、結構簡述

（1）進水裝置

    在交換器上部設有（yǒu）進水裝置（zhì）使水能均勻分布（bù）。

（2）中（zhōng）排裝置

    中排裝置設置（zhì）在陽（陰）樹脂和壓（yā）脂層的分界麵上，用於排泄再生時酸（堿）廢液和進（jìn）小反洗水，型式為DN500～600型中排為（wéi）雙母管式：DN800～DN3200型（xíng）為支管母管式，管上開小（xiǎo）孔，管外包覆（fù）塑（sù）料（liào）窗紗及60目尼龍網各（gè）一層。材料均為（wéi）1Cr18Ni9Ti。

（3）排水裝置

    DN1200及以下設備采用（yòng）多孔板（bǎn）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（duō）孔板材按設備規格不同而異，DN500～DN600型（xíng）用硬聚氯乙烯製作，DN800～DN3200型采用鋼襯膠。 另外，在交換器下部排（pái）水帽出，樹脂麵處及******反洗膨脹高度處各設視鏡一個，用以觀（guān）察體內工況。筒體上（shàng）部設樹脂輸入口，在筒體下部近（jìn）多孔板處（chù）設樹脂卸出口。樹脂的輸入和卸出均可采用水力輸送（sòng）。

四、使用方法

（1）樹（shù）脂處理（lǐ）

    樹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（jìn）泡20小時，放掉食鹽（yán）水，用水衝（chōng）洗樹脂，自至出水不呈黃（huáng）色為止。或用5%的HCI溶液浸泡2～4小時，放掉酸液後，用水衝洗樹脂至排水接近中性為止。將樹脂裝（zhuāng）入設備到規定高度，樹脂裝（zhuāng）好（hǎo）後進行一次（cì）反衝洗。

（2）運行

    設備內須保持一定（dìng）高度的水（shuǐ）墊層，以防止（zhǐ）進水直接衝擊樹脂層上（shàng）的壓脂層。 投入運（yùn）行前（qián）必須進行正洗，打開進水閥（D1）和排氣閥（fá），當（dāng）水已滿時關閉排氣閥，打開正洗排（pái）水閥（fá）（D5），至水質合格再轉入（rù）運（yùn）行，即關（guān）閉正洗排水閥（fá）（D5），打開出水閥（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（shuǐ）後，離（lí）子交換器需進行再生，再生的步驟如下：

    (a)小反洗：再（zài）生前（qián）應對中間排液（yè）管（guǎn）上（shàng）麵的壓脂（zhī）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（shàng）的汙物，即打開小反洗（xǐ）進水閥（D7）和反洗排水閥（D4），反洗流速一般為5～10米/時，時間約（yuē）15分（fèn）鍾（zhōng）。小（xiǎo）反洗結束後，關閉小反洗進水（shuǐ）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（yóu）低部進（jìn）入，廢液由中排口排（pái）出。為保證再（zài）生效果，應控製一定的再生液濃度及（jí）再生流速。

    (c)小正洗：在進再生液的過程中，有部分廢酸（堿）滲入壓（yā）脂層中，為了節省（shěng）正（zhèng）洗（xǐ）耗（hào）水量及縮短正（zhèng）洗時（shí）間，在正洗之前，用小正洗（xǐ）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），水從中排安裝排出，流速控（kòng）製（zhì）在10～15米/時，時間約5～10分鍾。

（4）正（zhèng）洗

    小正洗結束後，關閉中間排液閥（fá）（D8），開（kāi）啟正洗排水閥（fá）（D5）進行正洗，流速同運行流速，待出水水質符合要求時即（jí）關閉排汙閥（D5），打開出（chū）水閥（D2）投入運行。

（5）大反洗

    由（yóu）於（yú）交換劑被壓實、汙染等（děng）會影響正常工作，所以在運行若幹周期（qī）後必須（xū）進行一次大反洗（xǐ），大反洗的間（jiān）隔周期可根據本廠的進水濁度（dù）、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）洗後交換劑層被打亂（luàn），為了恢複（fù）正常交換容量，在大反（fǎn）洗後的第一次再生時，再生劑（jì）要比（bǐ）正常時增加0.5～1.0倍。大反（fǎn）洗時，打開（kāi）大（dà）反洗進水閥（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，打開反洗排水閥

（D4）進行反洗。反洗時間約為10～15分鍾。

五.設備規（guī）範

（1）設計壓力：0.59MPa 試驗壓力：0.88MPa

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

（3）工作溫度：5～50℃

（4）出水品質（zhì）：軟（ruǎn）化水設備：硬度≤0.03ml/L 一級（jí）純水設備：電導率

（5）進水濁度：≤5mg/L