混床是纯水和超纯水制备的关键设备,床内装有混合的H+型强酸阳离子和OH-型强碱阴离子树脂,水通过混合树脂层,水中的阴阳离子被树脂中的H+、OH- 离子所交换,而除去原水中的溶解性固体,包刮可溶性硅。混床中的阴阳树脂在产水过程中不断地进行离子交换,处理一定的水量后,树脂处于饱和状态,阴阳树脂饱和后,分别用氢氧化钠、盐酸溶液进行再生,树脂的使用情况可用电阻率仪的测量结果得到,并决定树脂是否需要再生。
预处理
1、刚刚生产的混床树脂可不预处理,按标准装填好后可直接再生。如需预处理请按下面操作进行。
2、混床树脂的预处理
先通入两倍树脂体积的约4%HCl的浸泡4-8h,用清水洗到pH为3-5左右,再用两倍树脂体积的约4%的NaOH浸泡4-8h。无需清洗,等待大反洗分层。
3、新混床树脂再生过程中应注意的问题:再生剂用量阳为80-100g/mol;阴为100-120 g/mol。
再生
1、关于混床分层的注意事项
是新树脂,其交换容量大,而且最干净没有受到污染,故新的阴、阳树脂混在一起易抱球,这样分层较困难,只有使用一段时间后,静电抱球现象才会慢慢消失,分层也好了。
树脂抱球现象是较普遍的,这时新的阴、阳树脂如果用干净的纯水去反洗分层,那么分层效果不理想,必须在含酸、碱或盐的电解质的介质中才能消除树脂表面的静电,从而,阴、阳树脂才很好分层。
具体操作方法:
⑴接上面混床树脂的预处理步骤,开始大反洗分层。
⑵开启压缩空气阀门,用压缩空气将阴、阳树脂搅动2-3分钟,关压缩空气,静止10-20分钟;
⑶用纯水大反洗,开始用较大的流量将阴、阳树脂一下子全部托起,直至树脂层达最上视镜中央后停止大反洗,再静止半小时,这时可看见阴、阳树脂会自然沉降而分层,再用小流量的水进行反洗,视镜观察,发现分层还好就行,如不好,重复上述(3)操作直至分层界面基本清楚为止。
⑷分层基本清楚后,从顶部进水大正洗直至出水近中性,然后就可准备再生。
混床正常运行操作步骤
- 反洗分层:先将混床交换柱中加入1.5倍树脂床层体积的4%NaOH,不经清洗,直接进行大反洗,反洗开始时,流速宜小,待树脂松动后,逐渐加大反洗流速,使整个树脂层的膨胀率在50-70%,维持10min左右,观察分层是否清楚。
- 再生:在反洗分层后,放水到树脂表面上约100mm处,开再生泵及中排,通过视镜,调整液面进水平衡后,开始进碱液和酸液,使之分别经阳阴树脂层后,由中排管同时排出。若酸液进完后,碱液还未进完,下部仍以同样的流速通清洗水,以防碱液串入下部而污染已再生好的阳树脂。然后,上下再同时以同样流速通过清洗水,直至中排出水的电导率小于10μs/cm,Na+小于100ppb。之后,降低下部进水流速,同时清洗,至中排出水电导率小于10μs/cm,Na+小于100ppb。反之,提高下部进水流速,降低上部进水流速,同时清洗,到中排出水电导率小于10μs/cm,Na+小于100ppb。最后,小正洗,再大正洗,直至电导率小于10μs/cm以下为止。在正洗过程中,有时为了提高正洗效果,可进行一次2-3min的短时间反洗,以消除死角残液。
- 树脂混合:混合前,应把交换器中的水液面,下降到树脂表面上250-400mm处,压缩空气的压力一般采用0.1-0.15MPa,流量为2.0-3.0m3/(m2.s)混合时间,一般为0.5-1.0min,时间过长易磨损树脂,为防止树脂在沉降过程中又重新分离,而影响树脂的混合程度,除了必须通入适当的压缩空气外,仍需有足够大的排水速度,迫使树脂迅速降落,避免树脂重新分离。
- 正洗:混合后的树脂层,还要用除盐水以20-30m/h的流速进行正洗,直至出水合格后(SiO2含量低于10-20μg/l,电导率低于0.2μs/cm ),方可投入运行。