2020-09-25 02:17:01

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混床是指水通过装有氢型阳离子交换树脂和装有氢氧型阴离子交换树脂的系统。氢型阳离子交换树脂用于除去水中的阳离子;氢氧型阴离子交换树脂用于除去水中的阴离子。通过混床可将水中的种矿物盐基本除去。为了获取较好的除盐效果,混床内装载强酸阳离子交换树脂和强碱阴离子交换树脂。混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。

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基本信息

  • 中文名称

    混床

  • 外文名称

    mixed bed

  • 全称

    混合离子交换柱

  • 系统作用

    降低水中的硬度,碱度等

  • 设备优点

    出水水质优良出水pH值接近中性等

  • 再生步骤

    运行、反洗、再生、置换等

折叠 编辑本段 基本介绍

混床混床混床是混合离子交换柱的简称,是针对离子交换技术所设计的设备。所谓混床,就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中,对流体中的离子进行交换、脱除。由于阳树脂的比重比阴树脂大,所以在混床内阴树脂在上阳树脂在下。一般阳、阴树脂装填的比例为1:2,也有装填比例为1:1.5的,可按不同树脂酌情考虑选择。混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。同步再生式混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。

混床处理工艺的设备包括混合离子交换器和体外再生设备。其中体外再生设备主要包括树脂分离器、阴(阳)树脂再生器、树脂贮存塔、混杂树脂塔和酸碱再生设备。国内混床处理工艺主要特点体现在树脂分离再生工艺上。树脂的分离再生工艺有三种。

折叠 编辑本段 系统结构

外壳采用优质304不锈钢或碳钢衬胶制造,内装强型或弱型阴阳离子交换树脂和大孔吸附树脂,成为阴,阳床或有机物清扫器。

折叠 编辑本段 系统作用

混床主要用来降低水中的硬度,碱度和阴阳离子,使其成为软化水或去离子水

折叠 编辑本段 设备优点

1、出水水质优良,出水pH值接近中性。

2、出水水质稳定,短时间运行条件变化(如进水水质或组分、运行流速等)对混床出水水质影响不大。

3、间断运行对出水水质的影响小,恢复到停运前水质所需的时间比较短。

4、回收率达到100%

折叠 编辑本段 应用范围

混床一般放置在电渗析器或反渗透装置之后(或直接应用于含盐量较低的水),对水进一步脱盐可制取较高纯水,广泛使用在电子、化工、医药、原子能、电力等行业。

折叠 编辑本段 构成及性能

混床外壳制作材质有玻璃钢、有机玻璃、不锈钢、碳钢、防腐等,外型为圆柱型,直径Φ200-2500mm,产水量从0.5t/h-98t/h。阳床装载强酸阳离子交换树脂,阴床装载强碱阴离子交换树脂,装载高度一向在1000-2400 mm,小型滤帽式设备底部没有承托层,中大型设备底部有粒度不同多级别石英砂承托层(现不建议这样做,因为酸洗的时候石英砂和酸会产生化学反应,对水质造成影响),逆流再生固定床树脂顶层有200 mm厚压脂层树脂(特殊的树脂用来覆盖下面的树脂)。有机玻璃柱运行压力≤0.15MPa,其他材质的设备运行压力≤0.6MPa。阳床配备有酸箱、酸泵再生系统,阴床配备有碱箱、碱泵再生系统。

折叠 编辑本段 再生步骤

运行

本系统有两种进水方式:软化(软化器处理水)进水和初脱盐(反渗透处理水)进水,分别由各自的控制阀控制进水。

运行时,开初脱盐进水控制阀、进水阀、产水阀,其他阀们均应关闭! 混床混床

反洗

关闭进水阀、产水阀;打开反洗进水阀、反洗排放阀,以10m/h反洗15min。然后,关闭反洗进水阀、反洗排放阀。静置,沉降5~10min。开排气阀、中排阀,部分排水至树脂层表面上10cm左右,关闭排气阀、中排阀。

再生

开进水阀、加酸泵、进酸阀、中排阀,以5m/s、200L/h对阳树脂进行再生,用反渗透产水对阴树脂进行清洗,维持柱内液面在树脂层表面上10cm。对阳树脂再生30min后,关进水阀、加酸泵、进酸阀,开反洗进水阀、加碱泵、进碱阀,以5m/s、200L/h对阴树脂进行再生,用反渗透产水对阳树脂进行清洗,维持柱内液面在树脂层表面上10cm,再生30min。

置换、混脂、冲洗

关加碱泵、进碱阀,开进水阀,上下同时进水对树脂进行置换、清洗。30min后,关进水阀、反洗进水阀、中排阀,开反洗排放阀、进气阀、排气阀,以压力0.1~0.15MPa,气量2~3m3/(m2·min),混合树脂0.5~5min。关反洗排放阀、进气阀,沉降1~2min。开进水阀、正洗排放阀,调节排气阀,灌水至柱内无空气后,关排气阀,对树脂冲洗。当电导率达到要求时,开产水阀,关正洗排放阀,开始制水。

折叠 编辑本段 处理工艺

树脂二次分离再生工艺

是将失效的混床树脂输送至树脂分离器(阳树脂再生器),完成水力分离后,将上层的阴离子交换树脂移送混床混床至阴树脂再生器。阴阳树脂分离面附近的混合树脂输送到混杂树脂塔,然后分别再生阴阳树脂。对于混杂树脂塔内的树脂,下一次再生时将被送回到树脂分离器(阳树脂再生器)内进行二次分离。在这里,树脂分离器同时作为阳树脂再生器。

锥体分离再生工艺

锥体分离再生工艺是将树脂分离器底部作成一锥体。该设备同时作为阴树脂再生器而不作为阳树脂再生器。失效树脂从混床输送到树脂分离器完成水力分层后,位于树脂分离器下部的阳树脂从锥体底部被输送到阳树脂再生器。由于树脂分离器底部为一锥形体,树脂分离界面的树脂很少,从而减少中间混合树脂的数量,提高分离效果。在输送阳树脂时,分离界面在自动控制时的自动检测常采用光电法或电导法。所谓光电法即采用光电计检测阴阳树脂颜色的深浅;而电导法则采用测量阴阳树脂输送水的电导变化,当充入W2气体的树脂输送水由阳树脂变为阴树脂时,其电导将变小。利用两种方式产生的信号变化来控制阴阳树脂界限。

阴阳树脂再生工艺

是将失效树脂从混床输送到树脂分离器内,失效树脂水力分层后,在分离器内同时对阴阳树脂进行再生。树脂分离器同时作为树脂再生器。该方式同补给水处理除盐混床完全相同。

折叠 编辑本段 混床再生

再生前的准备 :

1、检查失效混床各阀门关紧。

2、再生水箱高水位,混床酸、碱计量箱液位高。

3、一级除盐系统运行正常,压缩空气充足,并与值长联系准备用气。

4、压力表、流量表、温度表等投入正常运行。

折叠 编辑本段 再生操作

1、反洗分层

开混床总进水阀,反洗排水阀,反洗进水阀,使树脂到上窥视孔中心线,流量以不跑树脂为准,洗至出水透明,阴阳树脂可明显分层时,缓慢关反洗进水阀、反洗排水阀,使树脂完全沉降,阴阳树脂分层。当反洗分层不明显时应停止反洗,通过碱喷射器进少量碱,当用酚酿指示剂滴入排水样中有微红

即可停止进碱。继续反洗至能明显分层。

2、放水项压

开启混床空气门,上排阀进行放水,至上排阀出水放尽(约树脂层上10cm左右)关空气门、上排阀。开启进酸阀、中排阀,启动再生水泵,开启泵出口阀,酸混喷射器进水阀,调整流量为10t/h,进行顶压。

折叠 编辑本段 混床阴树脂

折叠 再生

开启进碱门,开启碱混喷射器进水门,调整流量到10t/h,开混床碱计量箱出碱门,喷射器吸碱门,调整吸碱门升度使碱液浓度为 2.0-2. 5%。迸 30 × 10-2质量分数的工业碱 450Kg后,关闭吸碱门,碱计量箱出口阀。

折叠 冲洗

继续用混床碱喷射器通水20min左右,当中排出水碱度小于0.5mmol/L时,方可进酸进行阳树脂再生。

折叠 编辑本段 混床阳树脂

折叠 再生

开启酸混计量箱出酸门,喷射器吸酸门,调整酸液浓度在20-30%,流量为10-12t/h进 30 × 10-2质量分数的工业盐酸 400Kg左右,关闭酸计量箱出酸门及吸酸门。

折叠 冲洗

继续用酸喷射器通水20min左右,当中排出水酸度小于0·5mmol/L 小时,进行整体串洗。

折叠 编辑本段 混床树脂混合

开空气门,开上排阀,至上排阀出水将尽(树脂层上10cm左右),关上排阀,开启工艺用气阀及混床进气减压阀(压力在0.4-0.6MPa)进气约5分钟,若树脂混合仍不充分,则再进气2分钟,甚至重复几次。关工艺用气阀及进气减压阀。i.混合后大正洗开混床进水阀,开空气阀,等空气管溢流后关空气阀,开正洗排水阀,开始大正洗至出水含sio2<20微克/L,导电 度<0.2us/cm时,大正洗结束关正洗排水阀,进水阀作备用或投入运行。

折叠 编辑本段 离子交换

离子交换是一种特殊的固体吸附过程,它是由离子交换剂的电解质溶液中进行的。按照所交换离子的种类,离子交换剂可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两大类。

离子交换混床为深度脱盐设备,用于制造高纯水,产水电阻率为10-18MΩ?CM(25C),二氧化硅含量(SIO2)≤0.02mg/L, 混床分为单、双床、抛光床、双床可一用一备;可串联使用,以提高产水水质, 有效利用树脂的交换容量;当生产用水量大时,可并联使用,运行相当灵活、方便。出水电导率由高精度电阻率仪监控。

离子交换过程:

阳树脂反应 R-H+ + Na+ → R-Na+ + H+

阴树脂反应 R-OH- + Cl- → R-Cl- + OH-

树脂再生过程:

阳树脂反应 R-Na+ + H+ → R-H+ + Na+

阴树脂反应 R-Cl- + OH- → R-OH- + Cl-

折叠 编辑本段 混床阴阳树脂

混床是混合离子交换柱的简称,是针对离子交换技术所设计的设备。所谓混床,就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中,对流体中的离子进行交换、脱除。由于阳树脂的比重比阴树脂大,所以在混床内阴树脂在上阳树脂在下。一般阳、阴树脂装填的比例为1:2,也有装填比例为1:1.5的,可按不同树脂酌情考虑选择。 混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。混床树脂比较同步再生式混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。

具有以下优点:

(1) 出水水质优良,出水pH值接近中性。

(2) 出水水质稳定,短时间运行条件变化(如进水水质或组分、运行流速等)对混床出水水质影响不大。

(3) 间断运行对出水水质的影响小,恢复到停运前水质所需的时间比较短。

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