一（yī）、設備（bèi）簡介:

    離子交換是水（shuǐ）處理技術中最常用的一種，離子交換器是利用陰陽離子交（jiāo）換（huàn）樹脂的選擇（zé）性及平衡反應原理（lǐ）除去水中的電解質離子的一種水（shuǐ）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（zhì）取（qǔ）的必備設備。

    離子交換是（shì）通過離子交換（huàn）樹脂在電解質溶液中進行的，可去除水中的（de）各種陰、陽離子，是目前製備高純水工（gōng）藝流程中不可替（tì）代的手段（duàn）。

    離子交換器分為陽離子交換（huàn）器、陰離子交換器等（děng）。

    當原水通過離子交換柱時，水中（zhōng）的陽離子和（hé）水中的陰（yīn）離子（HCO-等離子）與交換柱中的陽（yáng）樹（shù）脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換，從而達到（dào）脫（tuō）鹽的目的。陽、陰混柱的（de）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（huàn）器

    當原水進入（rù）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離子（zǐ）和離子交（jiāo）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（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在離子（zǐ）交換樹脂上，而離（lí）子交換樹（shù）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（dài）有酸性的（de）水進入裝有OH型陰離子交換樹（shù）脂的陰離子（zǐ）交換（huàn）器，發生如下反（fǎn）應：

                                  H2SO4+2ROH-→R2SO4+2H2O
 
                                  H2CO3+2ROH-→R2CO3+2H2O

                                  HCI+ROH-→RCI+H2O

                                  H2SiO3+ROH-→RHSiO3+H2O

    由此（cǐ）可（kě）見（jiàn），經陽-陰離子交換處（chù）理（lǐ）後，水中的各種離子幾乎除去，一般可（kě）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（bù）設有進水裝（zhuāng）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）樹脂和（hé）壓脂層的分界麵上，用於排泄再生時酸（堿）廢液和進小反洗水，型式為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（bāo）覆塑（sù）料窗（chuāng）紗及60目尼（ní）龍網各一層。材料（liào）均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排（pái）水裝置

    DN1200及以（yǐ）下（xià）設備采用多孔板上裝設寶塔式ABS型濾水帽，DN1500及以上設備有多孔板上裝濾帽和砂墊層兩種形式，多孔板材按設備規格不同而異，DN500～DN600型用硬（yìng）聚氯（lǜ）乙（yǐ）烯製作，DN800～DN3200型采用鋼（gāng）襯膠。 另外，在交換器下部排水帽出，樹脂麵處及最大反洗膨脹高（gāo）度處各設視鏡（jìng）一個，用以（yǐ）觀（guān）察體內工況。筒體上部設樹脂輸入口，在（zài）筒體下部近多孔板處設樹脂卸出口。樹脂的輸入和卸出均可采用水力輸送。

四、使用方法

（1）樹脂處理

    樹（shù）脂在未裝（zhuāng）進交換器之前，首先應進行篩選（xuǎn），再用8～10%的NaCI溶液浸泡20小時，放掉食鹽水，用（yòng）水衝洗樹脂，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（diào）酸液後，用水衝洗樹脂至（zhì）排水接近中性為止。將樹（shù）脂裝入設備到規定高度，樹脂裝好後進行一次反衝洗。

（2）運行

    設備（bèi）內須保持一定高度（dù）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，打開進（jìn）水閥（D1）和排氣閥，當（dāng）水（shuǐ）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（rù）運行，即關閉正洗排水閥（D5），打（dǎ）開出水閥（fá）（D2）。

（3）再生（shēng）

    當出水水質超過指標（biāo）或（huò）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（bù）驟（zhòu）如（rú）下：

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

    (b)進（jìn）再生液：打（dǎ）開（kāi）再生液閥（D6）及中間排液閥（D8），再生（shēng）液由（yóu）低部進入，廢液由中排口排出。為保證再生效果，應控製一定的再生液濃度及再生流速。

    (c)小正洗（xǐ）：在進（jìn）再生液的（de）過程中，有部分廢酸（suān）（堿（jiǎn））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，打開進水閥（fá）（D1），然後打開中（zhōng）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（guān）閉中間排液閥（D8），開啟正洗排水閥（D5）進行（háng）正洗（xǐ），流速同運行（háng）流速，待出水水質（zhì）符合要求時（shí）即關（guān）閉排汙閥（D5），打開出水閥（D2）投入運（yùn）行。

（5）大反洗

    由於交換劑被壓實（shí）、汙（wū）染等會影（yǐng）響正常工（gōng）作，所以在運行若幹周期後必須進（jìn）行（háng）一次大反洗，大反洗的間隔周期可根據（jù）本廠的進水濁度（dù）、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（zhōu）期（qī）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，在大（dà）反洗後的第一次再生時，再（zài）生劑要比正常時增加0.5～1.0倍。大反洗時，打開大反洗（xǐ）進（jìn）水閥（D3），閥門要由小到大，反洗強度（dù）控（kòng）製在反洗視鏡的中心線為準，打開反洗排水閥

（D4）進行反洗。反洗時間約（yuē）為10～15分鍾。

五.設備規（guī）範

（1）設計壓力：0.59MPa 試驗（yàn）壓力（lì）：0.88MPa

（2）運行流速：固定床：15～25m/h 浮動床：40～50m/h 陰（yīn）、陽混合床：40～120m/h

（3）工作溫度（dù）：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（shuǐ）濁度：≤5mg/L