一、設備簡介:

    離子交換是水（shuǐ）處（chù）理技術中（zhōng）最常（cháng）用的一種，離（lí）子交換（huàn）器是利用陰陽離子（zǐ）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子的一種水處理（lǐ）設備，在水處理的應用方（fāng）麵最為廣泛，特別是高純水（shuǐ）製取的必備設（shè）備。

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

    離子交換器分為陽離子交換器、陰離子交（jiāo）換器等。

    當（dāng）原水通過離子（zǐ）交換柱時，水中的陽離子和水中的陰離子（HCO-等離子）與交換（huàn）柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的（de）OH-離子進行交換，從而達到脫鹽的目的（de）。陽、陰混柱（zhù）的不同（tóng）組合可使水質達到更高的（de）要求。

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二、工作原理

（1）陽離子交換器

    當原水（shuǐ）進入裝（zhuāng）有H型的陽離子交（jiāo）換樹脂的陽離子交換器，使水中含有的各（gè）種陽離子（zǐ）和離子交換樹脂上（shàng）的H+發生如下反應：

                                  Fe3+3HR-→FeR+3H+

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

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

                                  Na++HR-→Na+H+

    上述反應的結果是水中的各種陽離子（zǐ）（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在離子交換樹脂上，而離子交（jiāo）換樹脂上的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

    陽離子交換後帶有酸性的水進入裝有OH型陰離（lí）子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（cǐ）可見，經陽（yáng）-陰離子交換處理後，水（shuǐ）中的各種離子幾乎除去，一般可除去水中含鹽量99%以上。

三、結構簡述

（1）進水裝置

    在交換器上部設有進水（shuǐ）裝置使水能（néng）均勻分布。

（2）中排裝置

    中排裝置設置在（zài）陽（陰）樹脂和壓脂層的分界麵上（shàng），用於排泄再生（shēng）時酸（堿）廢液和進小反洗水，型式（shì）為DN500～600型中排為雙母管式：DN800～DN3200型為支管母管式，管上開小孔，管外包覆塑料窗紗及60目尼（ní）龍網各一層。材料均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排水裝置

    DN1200及以下設備采用多孔板上裝設寶塔式（shì）ABS型濾（lǜ）水帽，DN1500及以上設備（bèi）有多孔板上裝濾帽和砂墊層兩種形式，多孔板材按設備規格不同（tóng）而異，DN500～DN600型用硬（yìng）聚氯乙烯製作，DN800～DN3200型采用（yòng）鋼襯膠。 另外（wài），在（zài）交換器下部排水帽出，樹（shù）脂麵處（chù）及最大反洗膨脹高度處（chù）各設視鏡一個，用（yòng）以觀（guān）察體內工況。筒體上部設樹脂輸入口，在筒體下部（bù）近多孔板處設樹脂卸出口（kǒu）。樹脂的輸入和卸出均可采用水力輸送。

四、使（shǐ）用方法（fǎ）

（1）樹脂處理

    樹脂在未（wèi）裝進交換器之前（qián），首先應進行（háng）篩選，再用8～10%的NaCI溶（róng）液浸泡20小時，放掉食鹽水，用水衝洗樹脂，自至出水不呈黃（huáng）色為止。或用5%的（de）HCI溶液浸泡（pào）2～4小時（shí），放（fàng）掉酸液後，用（yòng）水衝洗樹脂至排（pái）水接近中性為止。將樹脂裝入設備到規定高度，樹脂裝（zhuāng）好後進行一次反衝洗。

（2）運行

    設備內須保持一定高度（dù）的（de）水墊（diàn）層，以防止進水直接（jiē）衝擊樹脂層上的壓脂層。 投入運行前必須進行正洗，打開（kāi）進水閥（D1）和排氣閥，當水已滿時關閉排氣閥，打開正（zhèng）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），打開出水閥（D2）。

（3）再生

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

    (a)小反洗：再生（shēng）前應（yīng）對中間排液管上麵的（de）壓脂層進（jìn）行小反洗，洗去運行時積聚（jù）在壓脂層和中間排液裝置上的汙物，即打（dǎ）開小反洗進水閥（D7）和反洗排水閥（D4），反洗流速一般為5～10米/時（shí），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：打開再生（shēng）液閥（D6）及中間（jiān）排液閥（D8），再生（shēng）液由低部進入，廢液由中排（pái）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速。

    (c)小正洗（xǐ）：在進再生液的過程中，有部分廢酸（堿）滲入壓脂層中，為了節省正（zhèng）洗耗（hào）水（shuǐ）量及縮短正（zhèng）洗時間，在正洗之前，用小正洗的方法將這部分廢（fèi）液洗去。小（xiǎo）正洗時，打開進水閥（D1），然後打（dǎ）開中間排液閥（D8），水從中排安（ān）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（shù）後，關閉（bì）中間排液閥（D8），開啟正洗排水閥（D5）進行正（zhèng）洗（xǐ），流速（sù）同運行流（liú）速，待出水水質符合要求（qiú）時即關閉排汙閥（D5），打開出水閥（D2）投入（rù）運行。

（5）大反洗

    由於交換劑被壓實、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（fǎn）洗，大反洗的間隔周期可根據本廠（chǎng）的進水濁度、出水質量、運行（háng）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（dà）反洗後交換劑層被打亂，為了恢（huī）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（shí）增（zēng）加0.5～1.0倍。大反洗時，打開大反（fǎn）洗進水（shuǐ）閥（D3），閥門要（yào）由小到大，反洗強度控製在反洗（xǐ）視鏡的中心線為準，打開反洗排水閥

（D4）進行（háng）反洗。反洗時間約為10～15分（fèn）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（chuáng）：15～25m/h 浮動床：40～50m/h 陰、陽混合床：40～120m/h

（3）工作（zuò）溫度：5～50℃

（4）出水品質：軟化水設備：硬度≤0.03ml/L 一級純（chún）水（shuǐ）設備：電導率（lǜ）

（5）進水（shuǐ）濁度：≤5mg/L