混合离子交换器

一、概述

是用于初级纯水的进一步精制。一般设置于阴、阳离子交换器之后，也可设置在电渗析或反渗透后串联使用。出水水质可达到SiO2≤0.02mg/L，导电度≤0.02S/cm，处理后的高纯水可供高压钢炉、电子、医药、造纸、化工和石油等工业部门。

二、工作原理

混合离子交换法，就是把阴、阳离子交换树脂放在同一个交换器中，将它们混合，所以可看成是由无数阴、阳交换树脂交错排列的多级式复床。水中所含盐类的阴、阳离子通过该交换器，则被树脂交换，而得到高纯度的水。

在混床中，由于阴、阳树脂是相互均匀的，所以其阴、阳离子交换反应几乎同时进行。或者说，水的阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的。经H型交换所产生的H+和OH-都不能积累起来，基本上消除了反离子的影响，交换进行得比较彻底。

其反应式：

Na+SO42-Na+SO42-

RH+ROH+Ca2+CL-→RCa2++RCL-+H2O

Mg2+CO32+Mg2+CO32+

HSiO3-HSiO3-

本混合床采用体内再生法。再生时利用两种树脂的比重不同，用反洗使阴、阳离子交换树脂完全分离，阳树脂沉积在下，阴树脂浮在上面，然后阳树脂用盐酸（或硫酸）再生，阴树脂用烧碱再生。

三、技术数据表

设备名称

运行流速（m/h）

40～60

反洗

流速（m/h）

10

时间(min)

15

再生

药剂

HCL

NaOH

耗量(g/mol)

100～150

200～250

含量(%)

5

4

流速（m/h）

5

5

四、结构简述：

1.进水装置

在交换器上部设有进水装置，使水能均匀分布。

2.再生装置

在阴离子交换树脂上方设有进液母管，进液母管采用母支管形式，支管采用加强型T型绕丝管。阴离子交换树脂再生用碱液即由该进液母管送入。再生阳离子交换树脂用的酸液由底部排水装置进入，再生酸、碱废液均由中排口排出。

3.中排装置

中排装置设置在阴、阳树脂的分界面上，用于排泄再生时酸、碱废液和冲洗液，型式为双母管式或支管母管式，支管采用加强型T型绕丝管。

4.排水装置

均采用多孔板上装设水帽，多孔板采用钢衬胶。

另外，在阴阳树脂分界面外、树脂表面处及Zda反洗膨胀高度处各设视镜一个，用以观察树脂表面及反洗树脂的情况。

筒体上部设树脂输入口，在筒体下部近多孔板处设树脂卸出口。树脂的输入和卸出均可采用水力输送。

五、运行及再生操作

程序控制表：

阀门名称

状态步骤

进

水

口

k1

出

水

口

k2

反

洗

进

水

口

k3

反

洗

排

水

口

k4

正

洗

排

水

口

k5

中

间

排

水

口

k6

压

缩

空

气

进

口

k7

进

酸

口

k8

进

碱

口

k9

排

气

口

k10

控制指标

参考数据

1

运行

∨

∨

－

－

－

－

－

－

－

－

流速40～60m/h

2

反洗分层

－

－

∨

∨

－

－

－

－

－

－

流速10m/h、15min

3

沉降

－

－

－

－

∨

－

－

－

－

∨

5～10min

4

强迫沉降

∨

－

－

－

∨

－

－

－

－

－

5

预喷射

－

－

－

－

－

∨

－

∨

∨

－

1min

6

再生

－

－

－

－

－

∨

－

∨

∨

－

流速5m/h

7

置换

－

－

－

－

－

∨

－

∨

∨

－

流速5m/h

8

清洗

∨

－

∨

－

－

∨

－

－

－

－

9

排水

－

－

－

－

∨

－

－

－

－

∨

放水至树脂层表面上100mm左右处

10

混合

－

－

－

－

－

－

∨

－

－

∨

压力0.1～0.12MPa,

气量2～3m3/(m2.min),0.5～1min

11

灌水

∨

－

－

－

－

－

－

－

－

∨

12

正洗

∨

－

－

－

∨

－

－

－

－

－

流速15～30m/h

l表中“∨”表示阀门开启状态，“－”表示阀门关闭状态。

l表中所列各步骤的时间，应在调试时再确认。

1、运行操作

启动前检查：

（1）设备处于备用，各阀门处于关闭位置。

（2）流量表、压力表完好，考克开启。

（3）一级除盐水箱水位在1/2以上（或根据二级水位情况决定）。

启动与停止操作：

启动：

（1）除盐泵投入运行，开进水门k1，空气门k10，当空气门出水即关闭。

（2）开正洗排水门k5，冲洗至出水符合标准。

（3）关正洗排水门k5，开出水门k2，向二级水箱送水，并调整流量至需要值。

停止：

关出水门k2，进水门k1，停止除盐泵运行。

运行维护及监督：

（1）运行中每2小时取样化验SiO2，电导率一次，临近失效增加分析次数。

（2）运行中应检查各表计指示正常，一级水箱水位供应充足。

（3）检查树脂捕捉器内是否有树脂漏出。

（4）增减负荷应缓慢进行。

2、再生操作

再生前准备：

（1）按照规定日期或出水质量下降，即将碱，酸分别压入计量箱内。

（2）准备好再生所需药品、仪器、记录表单等。

再生操作：

按规定日期或出水质量下降，即进行再生，再生操作如下：

a.反洗分层：

关出水门k2，进水门k1，硅表取样门待塔内压力降为0时二次关闭出水门k2，开反洗进水门k3，反洗排水门k4，流量由小至大，待树脂层松动膨胀后，增加至3040t/h树脂层上升至上窥视孔时，稳定流量同时观察下窥视孔树脂情况，分层一段时间，每隔2分钟，降低流量5t/h，下窥视孔树脂界面明显时，关闭反洗进水门k3，关反洗排水门k4，停止除盐泵运行，反洗结束，分层效果不明显可重新分层。

b.静置放水：

待树脂沉降下来以后，开空气门k10，正洗排水门k5，将水放至上窥视孔ZX线处，关闭正洗排水门k5，空气门k10。

c.阴树脂进碱：

除盐泵投运，开酸、碱计量箱出口门，开混床进碱门k9、进酸门k8，开碱喷射器进水门，酸喷射器进水门，流量全部调整在58t/h，开中间排水门k6，以中间排水门控制器内液位稳定在上窥视孔ZX，开喷射器进碱门，进碱浓度23%，流速24m/h。

d.阴树脂置换：

进碱结束后，关喷射器进碱门，关碱计量箱出口门，继续进水，进行冲洗置换至出水碱度<0.5mmol/L。

e.阳树脂进酸：

开喷射器进酸门，进酸浓度23%，流速24米/时。

f.阳树脂置换：

进酸结束后，关喷射器进酸门，酸计量箱出口门，继续进水，进行冲洗置换至出水酸度≤0.5mmol/L关碱喷射器进水门，进碱门k9，酸喷射进水门，进酸门k8，中间排水门k6，置换结束。

g.阴、阳树脂串联正洗：

开进水门k1，当空气门k10出水后，关闭空气门k10，开正洗排水门k5，调整流量65t/h，冲洗至出水导电度<1.0S/cm（正洗排水门取样）关正洗排水门k5、进水门k1，停除盐泵运行。

h.放水：开空气门k10，正洗排水门k5，将水放至高出树脂层10公分处，关正洗排水门k5。

i.混合树脂：

空压机投运，开混床进气门k7，保持器内压力0.10.2MPa，时间10分钟左右，从窥视孔看到树脂混合均匀后，关进气门k7，停空压机运行。

j.混合后正洗：

除盐泵投入运行，开进水门k1，待空气门出水后即关闭。开正洗排水门k5调整流量65t/h，开硅表取样门取样合格，此时开出水门k2，关正洗排水门k5，设备投入运行，或停止运行列为备用。

维护及监督：

（1）进酸、碱及置换期间须控制器内水位稳定，不得忽高忽低。

（2）应经常检查中间排水，底部排水是否有跑树脂现象。

（3）如分层效果不明显，可进碱510升以增加阴、阳树脂比重差。

（4）当塔内快要满水时，应适当关小进水门，慢慢进水，以防设备受力而损坏。

（5）待树脂沉降放水时对出口一、二道门进行二次关闭。

六、安装要点

1、设备安装前根据发货清单清点设备、部件数量。检查设备是否在运输中损坏。并检查设备衬胶面有无损坏、擦伤。

2、设备就位后运行前检查内部中排装置、碱液分配装置、水帽有无松动，有无漏装的零部件。

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