一、設備簡介:

    離子交換是水處理技（jì）術中最常用的（de）一種，離子（zǐ）交換器是利用陰陽離子交換樹（shù）脂的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（lǐ）設備，在水處（chù）理的應用方麵（miàn）最為廣泛（fàn），特別是高純水製取的必備設備。

    離子交（jiāo）換是通過離子交（jiāo）換（huàn）樹脂在電解質溶液中（zhōng）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。

    離子交換器分為陽離子交（jiāo）換器（qì）、陰離子交換（huàn）器等。

    當原水通過離子交換柱時，水中的陽離子和水中的陰離子（HCO-等離（lí）子）與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（dá）到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水質達到更高的要求。

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二、工作原理

（1）陽離子（zǐ）交換器

    當原（yuán）水進入裝有H型的陽離子交換（huàn）樹脂的陽離子交換器，使水中含（hán）有（yǒu）的各種陽離子和離子交換樹脂上的（de）H+發生如下反（fǎn）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（lí）子（zǐ）（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（shuǐ）中各種陰離子（zǐ）發生作用（yòng）

生成各種酸類。

    如：H2SO4 H2CO3 HCI H2SiO3等

（2）陰離子交（jiāo）換（huàn）器

    陽（yáng）離子交換後（hòu）帶有酸性的水（shuǐ）進入裝有OH型陰離子交換樹（shù）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（cǐ）可見（jiàn），經陽-陰離子（zǐ）交換處理（lǐ）後，水中的各種離子（zǐ）幾乎除去，一般可除去水中含（hán）鹽量99%以上。

三、結構簡述

（1）進水裝置

    在交換器（qì）上部設（shè）有（yǒu）進水裝置使水（shuǐ）能均勻分布。

（2）中排裝置

    中排裝置設置在陽（陰）樹脂和（hé）壓脂層的分界（jiè）麵上，用於排泄再（zài）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（zhī）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（liào）均為1Cr18Ni9Ti。

（3）排水裝置

    DN1200及以下設備采用多孔板上裝設寶（bǎo）塔式（shì）ABS型濾水帽，DN1500及（jí）以上設備有多孔板上裝濾帽和砂墊層兩種（zhǒng）形式，多（duō）孔板材按設備規格不同而異，DN500～DN600型用（yòng）硬聚氯乙烯製作，DN800～DN3200型（xíng）采用鋼襯膠。 另外，在交換器下部排水帽出，樹脂麵處及******反洗膨脹高度（dù）處各設視鏡（jìng）一個，用以（yǐ）觀察體內工況（kuàng）。筒體上部（bù）設樹脂輸入口，在筒體下部近（jìn）多孔板處（chù）設樹（shù）脂卸出口。樹脂的輸入和卸出均可采用水力（lì）輸送。

四（sì）、使用方法

（1）樹脂處理

    樹脂在未裝進交換器之前，首先應進行篩選，再（zài）用8～10%的（de）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（chéng）黃色為止。或用5%的HCI溶液浸泡2～4小時，放掉（diào）酸液後，用水衝洗樹脂至排（pái）水接近中性為止。將樹脂裝入設備到規定高度，樹脂裝好後進行（háng）一次反衝洗。

（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壓脂層。 投入運行前必須（xū）進行正洗，打開進水閥（D1）和排氣閥，當水已滿時關閉排氣（qì）閥，打開正洗排水閥（fá）（D5），至（zhì）水質合格再轉入（rù）運行，即關閉正洗排（pái）水閥（fá）（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（shuǐ）後，離子交換器需進行再生，再生的步驟如下：

    (a)小反洗：再生（shēng）前（qián）應對中間排液管上麵的壓脂層進（jìn）行（háng）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，即打開小反洗進（jìn）水閥（D7）和反（fǎn）洗（xǐ）排水閥（D4），反洗流速一般為5～10米/時，時間約15分鍾。小反洗結束後，關閉（bì）小反洗進水（shuǐ）閥（D7）及反洗排水閥（fá）（D4）。

    (b)進再生液（yè）：打開再生液閥（D6）及中（zhōng）間排液閥（D8），再（zài）生液由低部進入，廢液由中排口排出（chū）。為保證（zhèng）再（zài）生效果，應控（kòng）製一定的再生液濃度及再（zài）生流（liú）速（sù）。

    (c)小正洗：在進再生液的過程中，有（yǒu）部分廢酸（堿）滲入壓脂層中，為了節省正洗（xǐ）耗水量及縮短正洗時間，在正洗之前，用小正洗的（de）方法將這部分廢液洗去。小正洗（xǐ）時，打開進水閥（D1），然（rán）後打開中間排液（yè）閥（D8），水從中排安裝排出，流速控製在10～15米/時（shí），時間約5～10分鍾。

（4）正洗

    小正洗結束後，關閉中間（jiān）排液閥（D8），開啟正洗排水閥（D5）進行（háng）正洗，流（liú）速同運行流速，待出水水（shuǐ）質符（fú）合要求時即關閉排汙閥（D5），打開出水閥（D2）投入運行（háng）。

（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（zài）運行（háng）若幹周（zhōu）期後必須進（jìn）行一次大反洗，大（dà）反洗的間隔周期可根（gēn）據本廠的（de）進水濁度、出水質量（liàng）、運行壓差和交換容（róng）量等情（qíng）況而定，一般運行10～20周（zhōu）期進行（háng）一次，大反洗後交換劑層被打亂，為了恢複正（zhèng）常交換容量，在大反洗後的第一次再生時，再生劑要比正（zhèng）常時（shí）增加0.5～1.0倍。大（dà）反洗時，打開大反洗進水（shuǐ）閥（D3），閥（fá）門要由小到（dào）大，反洗強度控製在反洗視鏡的中心（xīn）線為準，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

（1）設計壓力：0.59MPa 試驗壓力：0.88MPa

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

（3）工作溫度：5～50℃

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

（5）進水濁度：≤5mg/L