一、設備簡介:

    離子交換是水（shuǐ）處理技術中最常用的一種，離子交（jiāo）換器是利用陰陽離子交換（huàn）樹（shù）脂的（de）選擇性及平衡反應原理除去水中的電解質（zhì）離子的一種水處理設備，在水處理的應（yīng）用方麵最為廣泛，特別是高純水製取的必備設備。

    離子交換是通（tōng）過離子交換樹脂在（zài）電解質溶液中進行的，可（kě）去除水中的各種陰、陽離子，是（shì）目前製備高純水工藝流程（chéng）中不可替（tì）代的手段。

    離子交換器分為陽離（lí）子交換器、陰離子（zǐ）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（yīn）離子（HCO-等離子）與交換柱中的陽樹脂的（de）H+離子和陰樹脂的OH-離子（zǐ）進行交換（huàn），從而達（dá）到脫鹽的目的。陽、陰混柱的（de）不同組合可使水質達到（dào）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（rù）裝有H型的陽離子交換樹脂的陽離子交換器（qì），使水中含有的各種陽離（lí）子和離子交換樹脂上的H+發生如下反應：

                                  Fe3+3HR-→FeR+3H+

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

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

                                  Na++HR-→Na+H+

    上述反（fǎn）應的（de）結果是（shì）水（shuǐ）中的各種（zhǒng）陽離子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在離子交換樹脂上，而離子交換樹脂上的H+，它和（hé）水中各種陰離子發生作用

生成各（gè）種酸（suān）類。

    如：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（xíng）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-陰離子交換處理後，水中的（de）各種離（lí）子幾乎（hū）除去，一般可除去水中含鹽量99%以上。

三、結構簡（jiǎn）述

（1）進水裝置

    在交換器上部設有進水裝置使水能（néng）均勻分（fèn）布。

（2）中排裝置

    中排裝置設置在陽（陰）樹脂和（hé）壓脂層的分界麵上，用於（yú）排泄（xiè）再生時酸（堿）廢液和進小反洗水（shuǐ），型式為DN500～600型中排為雙母（mǔ）管式：DN800～DN3200型為支管母管式（shì），管上開小孔，管外包覆塑料（liào）窗紗及（jí）60目尼龍網各一層。材料均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排（pái）水裝置

    DN1200及（jí）以下設備采用多孔板上裝設寶（bǎo）塔式ABS型濾水（shuǐ）帽，DN1500及以上設備有多孔板上裝濾帽和（hé）砂墊層兩種形式，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（gāng）襯膠（jiāo）。 另外，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鏡一個，用以（yǐ）觀察體（tǐ）內工況。筒體上部設（shè）樹脂輸入口，在筒體下（xià）部近多孔板處設樹（shù）脂卸出口。樹脂的輸（shū）入和卸出均可采用水力輸送。

四、使用方法

（1）樹脂處理

    樹脂在未裝進交換（huàn）器之前，首先應進行（háng）篩選，再用8～10%的NaCI溶液浸泡20小時（shí），放掉食鹽水，用水衝洗樹脂，自至出水不呈黃色為止（zhǐ）。或用5%的HCI溶液浸泡2～4小時，放（fàng）掉酸液後，用水衝洗樹脂至排水接近中性為止。將樹脂裝入設備到規定高度，樹脂裝好後進行一（yī）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（xǐ），打開進水閥（D1）和（hé）排氣閥，當（dāng）水已滿（mǎn）時（shí）關閉排氣閥，打開正洗排水閥（D5），至水質合格再（zài）轉入運行，即關閉正洗排水閥（D5），打開出水閥（fá）（D2）。

（3）再生

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

    (a)小反洗：再生前應對中間排液管上麵的壓脂（zhī）層進（jìn）行小反洗，洗（xǐ）去（qù）運行時積聚在壓脂層和（hé）中間排液裝置上的（de）汙物，即打開小反洗進水閥（D7）和反洗排水閥（D4），反洗流速一般（bān）為5～10米/時，時間約15分鍾。小反洗結束後，關閉小反洗進水閥（D7）及反洗排水閥（D4）。

    (b)進再生液：打開（kāi）再生液閥（D6）及中間排液閥（D8），再生液由低部進（jìn）入（rù），廢液由中排口排出。為保證再生效（xiào）果，應控製一定的再生液濃度及再生流速（sù）。

    (c)小正（zhèng）洗：在進再生液的過程中，有部分廢酸（堿）滲（shèn）入壓脂層中，為了節省正洗耗水量及縮短（duǎn）正洗時間，在（zài）正洗之前，用小正洗的方（fāng）法將這部（bù）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，流速控製在10～15米/時，時間約5～10分鍾。

（4）正洗

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

（5）大反洗（xǐ）

    由於交換劑被壓實、汙染等會影響正常（cháng）工作，所以在運行（háng）若幹周期後必須進行一次大反洗，大反洗的間隔周（zhōu）期可根據本廠的（de）進水（shuǐ）濁度、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，大反洗後交換劑層（céng）被打亂，為了恢複正常（cháng）交換容量，在大反洗後的第一次再生時，再生劑要比正常時增加0.5～1.0倍。大反洗（xǐ）時，打開大反洗進水閥（D3），閥（fá）門要（yào）由小到大，反洗（xǐ）強度控製在反洗視鏡的中心線為準，打開（kāi）反洗排（pái）水閥

（D4）進行反洗。反洗時間約為10～15分鍾。

五.設備規範

（1）設計壓力：0.59MPa 試驗壓力：0.88MPa

（2）運行流速：固定床：15～25m/h 浮動（dòng）床：40～50m/h 陰、陽混合（hé）床：40～120m/h

（3）工作溫度：5～50℃

（4）出水品質：軟化水設備：硬度≤0.03ml/L 一級純水設備：電導率

（5）進水濁（zhuó）度：≤5mg/L