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（yáng）離子交換樹脂的（de）選擇性及平衡反應原理除去水中的電解質離子的一種水處理設備，在水（shuǐ）處理的應用方麵最為廣泛，特別是高純水製取的必備設備。

    離子交換（huàn）是通過（guò）離子交（jiāo）換樹脂在電解質溶液中進行（háng）的，可去除水中的各種陰、陽離子（zǐ），是目前製備高純水工藝流程中不可替代的手段。

    離子交換器分為陽離子交換器、陰離子（zǐ）交換器等。

    當原水通過（guò）離（lí）子交（jiāo）換柱時（shí），水中的陽離（lí）子和水（shuǐ）中的陰離子（HCO-等離子）與（yǔ）交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換，從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可（kě）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型的陽離子交換樹脂的陽（yáng）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（de）結果是水中的各種陽離子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在離（lí）子交換樹脂上，而（ér）離子交換樹脂上的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（lí）子交（jiāo）換器

    陽離子交換後（hòu）帶有酸性的水進入裝有OH型陰離子交換樹脂的陰離子交換器，發（fā）生如下（xià）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-陰離子交換處理後，水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裝置使水能均勻分（fèn）布。

（2）中排裝置

    中排裝（zhuāng）置設置在（zài）陽（陰）樹（shù）脂和壓脂層的分（fèn）界麵上，用於排泄再（zài）生時酸（堿）廢液和進（jìn）小反洗水，型式為DN500～600型中排為雙母管式：DN800～DN3200型為（wéi）支管母管式，管上開小孔，管外包覆塑料窗紗及60目尼龍網各一層。材料均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排水裝置

    DN1200及以下設備采（cǎi）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墊層（céng）兩（liǎng）種形式，多孔（kǒng）板材按（àn）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（wài），在交換器下部排水帽出，樹脂麵處及******反洗膨（péng）脹高度處各設視鏡一個，用以觀（guān）察體內工況。筒體上部設樹脂輸入口，在（zài）筒體下部近多（duō）孔板處設（shè）樹脂（zhī）卸出口（kǒu）。樹脂的輸入和（hé）卸出均可采用水力輸送。

四、使用方法

（1）樹（shù）脂處理

    樹脂在（zài）未裝進交（jiāo）換器之前，首先（xiān）應進行篩選，再用8～10%的NaCI溶液浸泡（pào）20小時，放掉食鹽水，用水衝洗樹脂，自至出水不呈黃色為止。或用5%的HCI溶（róng）液（yè）浸泡2～4小時，放掉酸液後，用水衝洗樹脂至（zhì）排水接近中性為止。將樹脂裝入設（shè）備到規定高度，樹脂裝好後（hòu）進行一次反衝洗。

（2）運行

    設備內須保持一定高度的（de）水墊層，以防止進水直接衝擊樹脂層上的壓脂層。 投入運（yùn）行前必須進行正洗（xǐ），打開進水閥（D1）和排氣閥，當（dāng）水已滿時關閉排氣（qì）閥，打開正洗排水閥（D5），至水質合格再轉入運行，即關閉正洗（xǐ）排水閥（D5），打開出水閥（D2）。

（3）再生

    當出水（shuǐ）水質（zhì）超過指（zhǐ）標或產生了一定體積的脫鹽水後（hòu），離子交換器需進行再生，再生的步驟（zhòu）如下：

    (a)小（xiǎo）反洗：再生前應對（duì）中間排液管上麵的（de）壓脂層進行小反洗，洗去運行時積聚在壓脂層和中間排液裝置上的汙物（wù），即打（dǎ）開小反洗進水閥（D7）和反洗（xǐ）排水閥（D4），反洗（xǐ）流速一般為5～10米/時，時間約15分鍾。小（xiǎo）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：打開再生液（yè）閥（D6）及中間排液（yè）閥（D8），再生液由低部進入，廢液由中排口（kǒu）排出。為保證再生（shēng）效果，應控製一定的再生液濃（nóng）度及再生流速。

    (c)小正洗：在進再生液的過程中，有部分廢酸（堿）滲入壓脂層中，為了節省正洗耗水量及縮短正洗時間，在正洗（xǐ）之前，用（yòng）小（xiǎo）正洗的方法將這部分（fèn）廢液（yè）洗去。小正洗（xǐ）時，打開進（jìn）水（shuǐ）閥（D1），然後打開（kāi）中間排液閥（D8），水從中排安裝排出，流（liú）速控（kòng）製在10～15米/時，時間約5～10分鍾。

（4）正洗

    小正洗結束後（hòu），關閉中間排液閥（D8），開啟正洗（xǐ）排水（shuǐ）閥（D5）進行正洗，流（liú）速（sù）同運行流（liú）速，待出水（shuǐ）水質符合要求時即關閉排汙閥（D5），打開出水閥（D2）投入運行。

（5）大反洗

    由於交換劑被壓實、汙染（rǎn）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（de）間隔周期可根據本廠的進水濁度、出水質量、運行壓（yā）差和交（jiāo）換容量等（děng）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，為了恢複正常交換容量（liàng），在大（dà）反洗後的第一（yī）次再（zài）生時，再生劑要比正常（cháng）時增（zēng）加0.5～1.0倍。大反洗時，打開大反洗進水閥（D3），閥門要由小到大，反洗強度控製在反洗視鏡（jìng）的中心（xīn）線為準，打開反洗排水閥

（D4）進行（háng）反洗。反洗時間約為（wéi）10～15分鍾。

五.設備規範

（1）設計壓力：0.59MPa 試驗壓（yā）力：0.88MPa

（2）運行流速：固（gù）定床：15～25m/h 浮動床：40～50m/h 陰、陽（yáng）混合（hé）床：40～120m/h

（3）工作溫度：5～50℃

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

（5）進水濁度：≤5mg/L