一、設備簡介:

    離子交（jiāo）換是水處理技術（shù）中最常用（yòng）的一（yī）種，離子交（jiāo）換器是利用陰（yīn）陽離（lí）子交換樹脂（zhī）的選擇性及平衡反應原理（lǐ）除（chú）去水（shuǐ）中的電解質離（lí）子的一種水處（chù）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（qǔ）的必備設備。

    離子交換是通（tōng）過離子交換樹脂在電解質溶（róng）液中進行的，可去除水中的各種陰、陽離子，是目前製備高純水工藝流程中不可替代的手段。

    離子（zǐ）交（jiāo）換器分為陽離子交（jiāo）換器、陰離子交換器等。

    當原（yuán）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（shù）脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子（zǐ）進行交換，從（cóng）而（ér）達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同（tóng）組合（hé）可使水質達到更高的要求。

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二、工作原理

（1）陽離子交換器

    當原水進入裝有H型的陽離子交換樹脂的陽離子交換器，使水中含有的各（gè）種陽離（lí）子和離子交換樹脂（zhī）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（zhōng）的各種（zhǒng）陽離子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在離子交換樹（shù）脂上（shàng），而離（lí）子（zǐ）交換樹（shù）脂上的H+，它和水中各種陰離子發生作用

生（shēng）成（chéng）各種酸類。

    如：H2SO4 H2CO3 HCI H2SiO3等

（2）陰（yīn）離子（zǐ）交換器

    陽離子交換後帶有酸性的水進入裝有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（shuǐ）中的各種離子幾乎（hū）除去（qù），一（yī）般可除去水中含鹽（yán）量99%以上。

三、結構簡述

（1）進水裝置

    在交換器上部設（shè）有進水裝置使水能均勻分布。

（2）中排裝置

    中（zhōng）排裝置設（shè）置在陽（yáng）（陰）樹（shù）脂和（hé）壓脂層的分界麵上，用於排泄再生時酸（堿）廢液和進（jìn）小反（fǎn）洗水，型式為DN500～600型中排為雙母管式：DN800～DN3200型為（wéi）支（zhī）管母管式，管（guǎn）上開小孔，管（guǎn）外包覆（fù）塑料窗紗及60目（mù）尼龍網各一層。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ABS型濾水（shuǐ）帽，DN1500及以上設備有多孔板上裝濾帽和砂墊層兩種形式，多孔板材按設備規（guī）格不同而（ér）異，DN500～DN600型用硬聚氯乙烯製（zhì）作，DN800～DN3200型采用（yòng）鋼襯膠。 另外，在交換器下部排水帽出（chū），樹脂麵處（chù）及******反洗（xǐ）膨脹高度處各設視（shì）鏡一個，用（yòng）以觀察體內工況。筒體上部設樹脂輸（shū）入口，在筒體下部近多孔板處設樹脂卸出口。樹脂的輸入（rù）和卸出均（jun1）可采用水力輸（shū）送。

四、使用方法

（1）樹脂處（chù）理

    樹（shù）脂在未裝（zhuāng）進交換器之前，首先（xiān）應進行篩選，再用（yòng）8～10%的NaCI溶液（yè）浸泡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溶液浸泡（pào）2～4小時，放掉酸液後，用水衝洗樹（shù）脂至排水接近（jìn）中性為止。將樹脂裝入設備到規定高度，樹脂裝好後進行一次反衝（chōng）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（de）壓脂層。 投入運行前必須進行正洗，打開進水閥（D1）和排氣閥，當水已（yǐ）滿時（shí）關閉排氣閥，打開正洗（xǐ）排水閥（D5），至水質合格再轉入運行，即關閉正洗排水閥（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後，離子交換器需進行再（zài）生，再生的步驟（zhòu）如下：

    (a)小反洗：再生前應對中間排液（yè）管上麵的壓（yā）脂層進（jìn）行小反洗，洗去運行時（shí）積聚在壓脂層和中間排液（yè）裝置上的汙物，即打開小反洗進水閥（D7）和反洗排水閥（D4），反洗流速一般為5～10米/時，時間約15分鍾。小反（fǎn）洗結束後，關閉小反洗進（jìn）水閥（D7）及反（fǎn）洗排水閥（fá）（D4）。

    (b)進再生液：打開再生液閥（D6）及中間排液閥（D8），再生液由低（dī）部進入，廢（fèi）液（yè）由中排（pái）口排出（chū）。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：在進再生液的過程（chéng）中，有（yǒu）部分廢酸（suān）（堿）滲入壓脂層中，為（wéi）了節省正洗（xǐ）耗水量及縮短正洗（xǐ）時（shí）間，在（zài）正洗之前（qián），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（D1），然後（hòu）打開中間排液閥（D8），水從中排安裝（zhuāng）排出，流速控製在10～15米/時，時間約5～10分（fèn）鍾。

（4）正洗

    小正（zhèng）洗（xǐ）結束後，關閉中間排液（yè）閥（D8），開啟正洗（xǐ）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即關閉排汙閥（D5），打開出水閥（D2）投入運行。

（5）大反洗

    由於交（jiāo）換劑被壓實、汙（wū）染等（děng）會影響正常工作，所以在運行若幹（gàn）周期後必須進行一次大反洗，大反洗的間（jiān）隔周期可（kě）根（gēn）據本廠（chǎng）的進水濁度、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（dǎ）亂，為了恢複正常交換容量（liàng），在大反洗後的第（dì）一次再生時，再生劑要比正常時增加0.5～1.0倍。大反洗時（shí），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的中心線為準（zhǔn），打開反洗排水閥

（D4）進行反洗。反洗時間約為10～15分鍾。

五.設備規範（fàn）

（1）設計壓力（lì）：0.59MPa 試驗（yàn）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 一級純水設備（bèi）：電導率

（5）進水濁度：≤5mg/L