反渗透后处理除盐设备中排装置的改进

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1  前言
无顶压逆流再生离子交换器（主要指无顶压逆流再生阳床和无顶压逆流再生阴床）以再生比耗低、系统简单、操作简便的优点在近年得到大量使用。无顶压逆流再生离子交换器在装填树脂时，一般都在中排上部装填200mm厚度的惰性树脂作为压脂层，用于截留进水中的悬浮物，防止污染树脂。在近几年的实践中，压脂层常常使用阳树脂或阴树脂代替，已很少使用惰性树脂做压脂层了。无顶压逆流再生离子交换器的中排装置的主要作用就是在树脂再生时对中排上部的压脂层进行反洗、正洗，并排出再生液。
对于现在超高压以上发电机组来说，为除去原水中的胶体硅，水处理除盐工艺已主要采用反渗透+一级除盐+混床的制水方式。其中一级除盐设备主要指阳床和阴床，阳床、阴床现在采用无顶压逆流再生固定床的居多。
2  设置中排装置的必要性
反渗透膜具有卓越的除盐能力，可除去进水中的全部悬浮物、胶体和大部分盐类物质。对于反渗透出水，其中的悬浮物、胶体及部分大分子有机物已被除去，水中存在的颗粒应该在纳米级，主要是一些阴、阳离子和小分子。对于反渗透后处理中的无顶压逆流再生阳床和无顶压逆流再生阴床来说，在离子交换器内设压脂层已经没有意义，反倒是中排装置上的压脂层成了再生的死角，这部分树脂的交换容量也得不到利用。因此，采用无顶压逆流再生离子交换器作为反渗透的后续除盐工艺，在无顶压逆流再生离子交换器中使用中排装置已没有必要，为合理利用无顶压逆流再生固定床的空间，降低离子交换器高度，应将中排装置取消。如不取消中排装置，也应将中排装置上移一定高度，用于控制再生时的再生液液位。
因此，布置在反渗透装置后面的无顶压逆流再生阳床和无顶压逆流再生阴床，在离子交换器内部设置中排装置已没有必要性，完全可以取消。
3  取消中排装置的优点
无顶压逆流再生离子交换器的中排装置，一般使用耐酸的316（或316L）不锈钢制造，加上在离子交换器内的固定支架，中排装置的造价一般占离子交换器总造价的10%左右。对于使用中排装置的离子交换器，在再生时为了防止树脂因反洗流量过大顶坏中排装置，往往要求对反洗流速进行调整，增加了程控再生的难度。因此，对于反渗透后续除盐工艺中的无顶压逆流再生阳床和无顶压逆流再生阴床来说，如果取消中排装置，好处是显而易见的。首先离子交换器的高度和造价就会降低，其次由于不用装中排固定支架，无顶压逆流再生交换器的制造、衬胶防腐工艺也得到简化；另一方面，因没有中排装置，不用装填压脂层，再生时不用考虑树脂顶坏中排装置，可简化再生工艺。无顶压逆流再生离子交换器的再生工艺可由小反洗→大反洗→放存水→进再生液→置换→小正洗→大正洗等7个步骤简化为反洗→进再生液→置换→正洗等4个步骤，既缩短了无顶压逆流再生离子交换器的再生时间，再生操作也比较简单，很容易实现程控再生。而在水处理系统的自动控制中，离子交换器的程控再生往往是很难实现的。如果在设计阶段能简化设备操作，则程控再生就比较容易实现。
4  结论
反渗透后处理中的无顶压逆流再生阳床和无顶压逆流再生阴床，在设计时取消中排装置，可降低设备造价，简化再生操作，降低运行人员工作量，有利于实现无顶压逆流再生阳床和无顶压逆流再生阴床的程控再生。

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