一、設備簡介:

    離子交換是（shì）水處理技術中最常用的一種，離子交換器是利用陰陽離子交換樹脂的（de）選擇性及平（píng）衡反應原理除去水（shuǐ）中的電解（jiě）質離子的一種水處理設備，在水處理的應用方麵最（zuì）為廣泛，特別是高純水製（zhì）取的必備（bèi）設備。

    離子交換是（shì）通過離子交換樹脂在電解質溶（róng）液中進行（háng）的，可去除水中的各種陰、陽（yáng）離子，是目前（qián）製備高純（chún）水工（gōng）藝流程（chéng）中不可替代的手段。

    離子交換器分為陽離子交換器、陰（yīn）離子交換器等（děng）。

    當原水通過（guò）離子交換柱時，水中的（de）陽離子和（hé）水中的陰離子（HCO-等離子）與（yǔ）交換柱中的陽樹脂的H+離（lí）子和陰樹脂的OH-離子進行（háng）交換，從而達到脫鹽的目的。陽（yáng）、陰混柱的不同組（zǔ）合可使水質達到更高（gāo）的要求。

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二、工作原理

（1）陽離子交換器

    當（dāng）原水進入裝有H型的陽離（lí）子交換樹脂的陽離子交換器，使水中含有的各種陽（yáng）離子（zǐ）和（hé）離子交換樹脂上的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離子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被（bèi）吸附在離子交換樹脂上，而（ér）離子交換樹脂（zhī）上的H+，它和水中各種陰離子發生作用

生成各種酸類。

    如：H2SO4 H2CO3 HCI H2SiO3等

（2）陰離子交換器

    陽離（lí）子交換後帶有（yǒu）酸（suān）性（xìng）的（de）水進入裝有（yǒu）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（jiàn），經陽-陰離子（zǐ）交（jiāo）換處理後，水中的各種離子幾（jǐ）乎除去，一般可（kě）除去水中含鹽（yán）量99%以上。

三、結構簡述

（1）進水裝置（zhì）

    在交換（huàn）器上部設有進水裝置使水能（néng）均勻分布。

（2）中排（pái）裝置

    中排（pái）裝置設置在陽（陰）樹脂（zhī）和壓脂層的分界麵上（shàng），用於排泄再生時酸（堿）廢液和進小反洗水，型式為DN500～600型（xíng）中排為雙母管式：DN800～DN3200型為支管母管式，管上開小（xiǎo）孔，管外包覆塑料窗紗及60目尼龍網各一層。材料（liào）均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排水裝置

    DN1200及以下設備采用多孔板上裝設寶塔式ABS型（xíng）濾水帽，DN1500及以上設備有多孔板上裝濾帽和（hé）砂墊層（céng）兩種形式，多孔板材按設備規格不同而異，DN500～DN600型用硬聚（jù）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（dù）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（zài）筒體下部近多孔（kǒng）板處設樹脂卸出口。樹脂的輸入和卸出均可采用（yòng）水力輸送。

四、使用方法

（1）樹脂處理

    樹脂在未裝進交換器之前，首先（xiān）應進行篩選，再用8～10%的NaCI溶液浸（jìn）泡20小（xiǎo）時，放掉食（shí）鹽水，用（yòng）水衝（chōng）洗樹脂（zhī），自至出水不呈黃色為止。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。將樹脂裝入（rù）設備到（dào）規定高度，樹脂裝好後進行一次反衝洗。

（2）運行

    設備（bèi）內（nèi）須保（bǎo）持一定高度的水墊層（céng），以防止進（jìn）水直接衝擊樹脂層上的（de）壓脂層。 投入運行（háng）前必須進行正洗，打開進水閥（D1）和排氣閥，當水已滿時關閉排氣閥，打開（kāi）正洗排水閥（D5），至水質合格再轉入運行（háng），即關閉正洗排水閥（D5），打開（kāi）出水閥（D2）。

（3）再（zài）生

    當（dāng）出水水質超（chāo）過指標或產生了一定體積的（de）脫鹽水後，離子交換器需（xū）進（jìn）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層進行（háng）小（xiǎo）反洗，洗去運行時積聚在壓脂（zhī）層和中間排液裝置上的汙物，即打開小反洗進（jìn）水閥（D7）和反洗排（pái）水閥（D4），反洗流速（sù）一般為5～10米/時，時間（jiān）約15分鍾。小反洗結束後，關（guān）閉小反洗進水閥（D7）及反洗排水閥（D4）。

    (b)進再生液：打開再（zài）生液閥（D6）及中間排液閥（D8），再生液由低部進入，廢（fèi）液由中（zhōng）排口排出。為保證再生效果，應控製一定的再生液濃度及再生流（liú）速。

    (c)小正洗：在（zài）進再生液的過程中，有部（bù）分廢酸（堿）滲入壓脂層中，為了（le）節省（shěng）正洗耗水量及（jí）縮（suō）短正洗時間，在正洗（xǐ）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（shuǐ）閥（fá）（D1），然後打開中間排液（yè）閥（D8），水（shuǐ）從中排安裝排出，流速（sù）控製在10～15米/時，時間約5～10分鍾。

（4）正（zhèng）洗

    小正洗（xǐ）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（yùn）行流速，待出水水質符合要求時即關閉排汙閥（fá）（D5），打開出水閥（D2）投入運行。

（5）大（dà）反洗（xǐ）

    由於交換劑被（bèi）壓實、汙染等會影響正常工作，所以在運行若幹周期後必須進行一次大反洗，大反（fǎn）洗的間隔（gé）周期可根據本（běn）廠（chǎng）的進（jìn）水濁度、出水（shuǐ）質量、運行壓差和交換容量等情（qíng）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（dǎ）亂，為了恢複正常交換容量，在大反洗後的第一次再生時，再生劑要（yào）比正常時增加0.5～1.0倍（bèi）。大（dà）反洗時，打開大反洗進水閥（D3），閥門要（yào）由小（xiǎo）到大，反洗強度控製在（zài）反洗視鏡的（de）中心線為準，打開（kāi）反洗排水閥

（D4）進行反洗。反洗時（shí）間約為10～15分鍾。

五（wǔ）.設備規範

（1）設計壓力（lì）：0.59MPa 試驗壓（yā）力：0.88MPa

（2）運行流速：固定床：15～25m/h 浮（fú）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（bèi）：硬度≤0.03ml/L 一級純水設備：電導率

（5）進水濁度：≤5mg/L