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离子交换器
	发起人：dajiangjunwang　　回复数：7　　浏览数：7350　　最后更新：2009/9/11 19:01:40 by dajiangjunwang

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dajiangjunwang 发表于 2009/9/11 17:57:44

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离子交换器

两塔式移动床工艺流程图

三塔式移动床工艺流程图

dajiangjunwang 发表于 2009/9/11 18:02:12

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固定床阴阳混合离子交换器

dajiangjunwang 发表于 2009/9/11 18:42:47

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阴、阳混合离子交换器

【设备概述】
　　阴、阳混合离子交换器(混合床)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，出水水质可达含二氧化硅≤0.02毫克/升，导电度≤0.02us/cm。处理后的高纯水可供高压锅炉、电子、医药、造纸、化工和石油等工业部门。

【工作原理】
　　混合床离子交换法，就是把阴、阳离子交换树脂放置在同一个交换器中，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、阳通过该交换器，则被树脂交换,而得到高纯度的水。
　　在混合床中，由于阴、阳树脂是相互均匀的，所以其阴、阳离子的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，交换进行的比较彻底。

反应式如下：

　　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。

【出水水质】
　　SiO2 ＜ 20μg/L
　　导电度(25℃) ＜ 0.15μs/cm

【结构简述】
1. 进水装置:
　　在交换器上部设有布水装置，使进水能均匀分布。
2. 再生装置:
　　在阴离子交换树脂上方设有进液母管，管上开小孔布液，管外包覆不锈钢梯形绕丝。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,型式为支管母管式，孔管外包覆不锈钢梯形绕丝。
4. 排水装置:
　　均采用多孔板上装设排水帽，多孔板材采用钢衬胶。
另外，在阴、阳树脂分界面外、树脂表面处及最大反洗膨胀高度处各设视窥镜一个，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，要筒体下部近多孔板处设树脂卸出口，考虑了树脂输入和卸出采用水输送的可能。

【使用说明】
　　当树脂失效后可用以下方法进行再生：
　　混床的再生过程为两步法再生，具体为：反冲洗、静置（分层）、进碱、置换、反洗、分层、进酸、置换、正洗、混脂、正洗等步骤。也可采用一步法再生，即同时进酸碱。
　　混床中装填两种不同性能均匀混合的离子交换树脂，因此要将两种树脂尽可能完全分层，才能对阳阴树脂分别再生。反洗的目的就是使阴阳树脂分层。通过反洗使树脂均匀地松驰膨胀开来，在静置时树脂在水中自由下落，因阳树脂比重为1.23～1.28，而阴树脂比重为1.06～1.11，两种树脂比重差别较大，就很容易分层。通过反洗也可排出一些杂质异物，保证下一周期的正常运行。打开下进水阀、反洗排水阀，反洗至出水清亮为止。反洗毕，静置，开上排阀、放水至树脂层表面10厘米以上。
　　混合离交换器的再生剂拟用30%的NaOH和30%HCl，因混合离子交换器需较长时间才再生一次，不设置专门的酸、碱贮罐，由酸、碱计量箱直接通过喷射器进行再生。再生的控制由再生剂浓度、再生时间、再生液流量综合控制酸、碱计量箱及吸收器的设置满面足规程规定的储存量。

dajiangjunwang 发表于 2009/9/11 18:44:17

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无顶压逆流再生阳离子交换器

【设备概述】
　　本产品是目前离子交换器中先进而实用的产品，将原来固定床顺流再生工艺改为逆流再生，并按无顶压再生进行设计，不但节约了损耗，而且省略了气顶的气源。将阳离子交换器串联一级复合床使用，则出水水质可达到SiO2<0.1毫克/升，导电度≤10us/cm，此类出水广泛用于工业锅炉、电子、医药、造纸、化工和石油等工业部门。
　　在处理生水总硬度较高的水，或要求出水硬度较低时，也可采用二级串联软化的方法。
　　阳阴一级复床出水水质可达到SiO2<0.1毫克/升，导电度≤5us/cm。

【工作原理】
　　当原水进入装有H型的强酸阳离子交换树脂的阳离子交换器时，水中所含各种阳离子和离子交换树脂上的H+发生如下反应：
　　Ca2++2HR CaR2+2H+
　　Mg2++2HR MgR2+2H+
　　Na++HR NaR+H+
　　K++HR KR+H+
　　上述反应的结果是水中的各种阳离子（Na+、K+等）被吸附在离子交换树脂上,离子交换树脂上的H+则到了水中，水中的阳离子几乎只含有H+，它和水中各种阴离子发生作用生成各种酸类。

【结构简述】
1. 进水装置
　　在设备的上部设有进水装置，能使水均匀的分布在交换剂层上。
2. 中排装置
　　中排装置设置在阳离子交换树脂层和压脂层的分界面上，用于排泄再生酸废液和进小反洗水。
3. 排水装置
　　型式：钢衬胶穹弧形多孔板和石英砂垫层。
　　另外,在交换器下部垫层与树脂接触面处、树脂面处及最大反洗膨胀高度处各设视镜一个,用以观察体内工况。考虑到树脂的水力装卸，筒体上部设树脂输入口，在筒体下部近树脂底部处设树脂卸出口。

【使用方法】
1、树脂处理
　　树脂在未装进交换器之前，首先应进行筛选,再用8～10% 的NaCl溶液浸泡20小时后，放掉食盐水，用水冲洗树脂，直至出水不呈黄色为止。或用5% 的HCL溶液浸泡2～4小时，放掉酸液后，用水冲洗树脂至排水接近中性为止。再将树脂装入设备到所规定的高度。
　　树脂装好后进行一次反冲洗。
2、运行
　　设备内保持一定高的水垫层，以防进水直接冲击树脂层上的压脂层。
　　投入运行前必需进行正洗。即：打开进水阀和排气阀，当水满时及时关闭排气阀，打开正洗排水阀，至水质合格立即关闭正洗排水阀,打开出水阀，转入正常运行。
3、再生
　　当出水水质不合格或生产了一定体积的脱盐水后，离子交换器需停止运行，进行再生，再生的步骤如下：
⑴小反洗：
　　再生前应对中间排液管上面的压脂层进行小反洗，洗去运行时积聚在压脂层和中间排液装置上的污物。小反洗时，先关闭进水阀及出水阀，再打开小反洗进水阀及反洗排水阀，流速一般为5～10米／时，时间3～5分钟。小反洗结束后，关闭小反洗进水阀及反洗排水阀。
⑵进再生液：
　　打开进再生液阀，将再生液从设备的底部输入，再打开中间排液阀，再生废液由中间装置排出。为保证再生效果，再生流速应控制在5米／时，再生酸液浓度控制在1.5～3% 。（再生结束后进行更换）
⑶小正洗：
在进再生液过程中，会有部分酸液渗入压脂层中，为了节省正洗耗水量及缩短正洗时间，在正洗之前，用小正洗将这部分废液洗匀。小正洗时，打开进水阀然后打开中间排液阀，水从中排装置排出，流速控制在10～15米／时，时间5～10分钟左右。
⑷正洗
小正洗结束后，关闭中间排液阀，开启正洗排水阀进行正洗，流速同运行流速，待出水水质符合要求时即关闭排水阀，打开出水阀投入正常运行。
⑸大反洗
　　由于交换剂被压实、污染等会影响正常运行，所以在运行若干周期后必须进行一次大反洗，大反洗的间隔周期可根据本厂的进水浊度、出水质量、运行压差和交换容量的情况而定，一般运行１０～２０个周期进行一次。大反洗后交换剂层被打乱，为了恢复正常交换容量，在大反洗后的第一次再生时，再生剂要比第一次增加０.５～１.０倍。大反洗时，打开大反洗进水阀，阀门要由小到大，反洗强度控制在反洗视镜的中心线为准，打开反洗排水阀进行反洗，反洗时间约为10～15分钟。

dajiangjunwang 发表于 2009/9/11 18:45:21

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无顶压逆流再生阴离子交换器

【设备概述】
　　本产品是目前离子交换器中先进而实用的产品，将原来固定床顺流再生工艺改为逆流再生，并按无顶压再生进行设计，不但节约了损耗，而且省略了气顶的气源。将阳离子交换器串联一级复合床使用，则出水水质可达到SiO2<0.1毫克/升，导电度≤10us/cm，此类出水广泛用于工业锅炉、电子、医药、造纸、化工和石油等工业部门。
　　在处理生水总硬度较高的水，或要求出水硬度较低时，也可采用二级串联软化的方法。
　　阳阴一级复床出水水质可达到SiO2<0.1毫克/升，导电度≤5us/cm。

【工作原理】
　　原水经阳离子交换器交换后，进入装OH型的阴离子交换树脂的阴离子交换器，使水中含有各种阴离子和离子交换树脂上的OH-发生如下反应：
　　Cl-+ ROH RCl + OH-
　　SO42-+ 2ROH R2SO4 + 2OH-
　　CO32-+ 2ROH R2CO3 + 2OH-
　　上述反应的结果是水中的各种阴离子被吸附在离子交换树脂上,离子交换树脂上的OH-则到了水中，水中的阴离子几乎只含有OH-，它和水中各种阴离子发生作用生成各种碱类。

【出水水质】
　　SiO2＜100μg/L
　　导电度(25℃) ＜5μs/cm

【结构简述】
1. 进水装置
　　在设备的上部设有进水装置，能使水均匀的分布在交换剂层上。
2. 中排装置
　　中排装置设置在阳离子交换树脂层和压脂层的分界面上，用于排泄再生碱废液和进小反洗水，型式为：支管母管式，管上开小孔布液，管外包覆梯形绕丝，材质均为不锈钢316L。
3. 排水装置
　　型式：钢衬胶穹弧形多孔板和石英砂垫层。
　　另外,在交换器下部垫层与树脂接触面处设一个视镜、树脂界面上100mm处设一个视镜及最大反洗膨胀高度处设两个视镜,用以观察体内工况。窥视孔旁预留照明用灯的支脚。上部人孔处配有检修平台及直爬梯，并按有关规定设置栏杆和护笼。考虑到树脂的水力装卸，筒体上部设树脂输入口，在筒体下部近树脂底部处设树脂卸出口。

【使用方法】
1、树脂处理
　　树脂在未装进交换器之前，首先应进行筛选,再用8～10% 的NaCl溶液浸泡20小时后，放掉食盐水，用水冲洗树脂，直至出水不呈黄色为止。或用5% 的HCL溶液浸泡2～4小时，放掉酸液后，用水冲洗树脂至排水接近中性为止。再将树脂装入设备到所规定的高度。
　　树脂装好后进行一次反冲洗。
2、运行
　　设备内保持一定高的水垫层，以防进水直接冲击树脂层上的压脂层。
投入运行前必需进行正洗。即：打开进水阀和排气阀，当水满时及时关闭排气阀，打开正洗排水阀，至水质合格立即关闭正洗排水阀,打开出水阀，转入正常运行。
3、再生
　　当出水水质不合格或生产了一定体积的脱盐水后，离子交换器需停止运行，进行再生，再生的步骤如下：
⑴　小反洗：
　　再生前应对中间排液管上面的压脂层进行小反洗，洗去运行时积聚在压脂层和中间排液装置上的污物。小反洗时，先关闭进水阀及出水阀，再打开小反洗进水阀及反洗排水阀，流速一般为5～10米／时，时间3～5分钟。小反洗结束后，关闭小反洗进水阀及反洗排水阀。
⑵　进再生液：
　　打开进再生液阀，将再生液从设备的底部输入，再打开中间排液阀，再生废液由中间装置排出。为保证再生效果，再生流速应控制在5米／时，再生碱液浓度控制在3～5% 。（再生结束后进行更换）
⑶ 小正洗：
　　在进再生液过程中，会有部分碱液渗入压脂层中，为了节省正洗耗水量及缩短正洗时间，在正洗之前，用小正洗将这部分废液洗匀。小正洗时，打开进水阀然后打开中间排液阀，水从中排装置排出，流速控制在10～15米／时，时间5～10分钟左右。
⑷ 正洗
小正洗结束后，关闭中间排液阀，开启正洗排水阀进行正洗，流速同运行流速，待出水水质符合要求时即关闭排水阀，打开出水阀投入正常运行。
⑸　大反洗
　　由于交换剂被压实、污染等会影响正常运行，所以在运行若干周期后必须进行一次大反洗，大反洗的间隔周期可根据本厂的进水浊度、出水质量、运行压差和交换容量的情况而定，一般运行１０～２０个周期进行一次。大反洗后交换剂层被打乱，为了恢复正常交换容量，在大反洗后的第一次再生时，再生剂要比第一次增加０.５～１.０倍。大反洗时，打开大反洗进水阀，阀门要由小到大，反洗强度控制在反洗视镜的中心线为准，打开反洗排水阀进行反洗，反洗时间约为10～15分钟。

dajiangjunwang 发表于 2009/9/11 18:46:44

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浮动床阳（阴）离子交换器

【设备概述】
　　本产品是目前国内最新水处理离子交换技术 ,可在水质软化、水质除盐、高纯水制取等水处理领域中广泛应用。该产品有运行流速高(35～45m/h)；每米树脂层阻力降低(0.04～0.06MPa),相同运行工况的出水水质、再生比耗等均优于逆流再生固定床。

【工作原理】
1.上流制水
　　被处理水由下而上穿透树脂层,树脂层可按一定的配比在设备下部形成沸腾层，在设备上部形成浮动层(压紧层);沸腾层和浮动层之间形成水垫层将两者严格分开。被处理水中各种离子首先与沸腾状态的树脂交换,增大了交换接触面积，充分发挥了树脂交换能力,大部分离子可被沸腾状态的树脂交换除去,剩余的离子再经浮动层( 压紧层),相当于起精制作用,从而达到最佳的交换效果,最好的出水水质。另一方面,被处理水经过沸腾层,由于树脂自由浮动, 穿透阻力小,相应降低了整个床层的运行阻力。
2.下流再生
　　再生剂由上而下流经树脂层, 过量的新鲜再生剂首先与上部压紧层强性树脂接触,使保证出水水质的树脂层得到充分的再生，再生废液再流经弱性树脂层，使再生剂得到了充分的利用，达到最佳的效果。另一方面,再生生成物及杂物由上而下易排除，可节约清洗水量。
3.体外反洗
　　随着运行周期的增加，形成的细小树脂和从被处理水中洗出的污物增多, 当阻力降超过正常运行阻力降0.04～0.06MPa时,可将树脂输送到床外反洗塔内进行反洗，除去破碎的树脂及杂物。由于采用压缩空气擦洗，对污染严重的树脂反洗效果最佳。如无压缩空气的厂矿，也可不采用空气擦洗，同样能取得良好的反洗效果。
不同型号的树脂可分别在同一床外反洗塔内进行反洗。

【操作说明】
1. 运行
　　水流由下而上，打开进水阀、空气阀、当水充满设备时关闭空气阀，打开出水阀，至出水不合格为止。
2. 再生
⑴ 落床
　　打开置换水阀，排水阀，使运行时被沸起的树脂均匀地沉降下来，落床流速一般可在13～16m/h，时间5分钟。
⑵ 加药
　　打开再生液入口阀和排水阀，阴床再生液应加热至35～40℃再生比较理想，再生流速一般为5～13m/h，硫酸再生应分两步进行。再生时间可根据实际需要确定。
⑶ 置换
　　打开置换水阀和排水阀，将残留在树脂内的化学药品置换出来。阴床置换水应加热至35～40℃，置换流速一般为5～13m/h，置换时间为20分钟左右。
⑷ 清洗
　　打开置换水阀,打开排水阀，将残留在树脂内的一切杂质彻底清除掉，直至出水基本合格为止，清洗流速一般为13～16m/h。
⑸ 运行前清洗
　　打开进水阀和上排水阀，出水水质合格后关上排水阀打开出水阀投入运行，清洗流速同运行流速。

【订货通知】
　　本产品样品均为手动操作，按树脂进出口采用Q41F-16ZF，其它采用G14J-10阀门设计，如采用遥控程控或其它型号阀门操作，管系应另设计。
　　本产品平台、扶梯、阀门和树脂由用户自理。

树脂清洗器（配阳阴浮动床）

1、输送树脂
　　打开沸腾浮动床输送水阀D3和反洗塔上排水阀D4 ，树脂出入口阀D1，将树脂量的大约一半以上送到床外反洗塔内。
2、排水
　　打开反洗塔上排水阀和中排水阀，排除输送树脂流入床外反洗塔内的部分水，以防空气擦洗时带出树脂，又要防止空气干擦树脂。
3、空气擦洗
　　打开反洗塔压缩空气进水阀和上排水阀，从底部锥体送入压缩空气搅动树脂，除去附着在树脂表面的各种悬浮物。
4、暂停
　　使空气擦洗时沸腾的树脂慢慢沉降下来。
5、返回树脂(1)
　　打开反洗塔输送水阀，树脂出入口阀和双室沸腾浮动床树脂输送口阀，排水阀，将反洗塔内的树脂返回交换塔内。
6、返回树脂(2)
　　操作步骤同返回树脂(1)，增加打开反洗塔冲洗阀，加大输送流速。将残留在管道的树脂全部输送干净，反洗到此结束。反洗后的树脂用两倍量的再生剂彻底再生。

dajiangjunwang 发表于 2009/9/11 19:00:49

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浮动床形式被处理水自下而上，依靠水流的作用力将树脂层托浮起来，成为悬浮状态，故称浮动床。浮动床的工艺操作程序如图所示。

1.体内再生式混合床这种形式的混合床是运行、再生同在一个交换柱内。操作比较方便。再生方式有三种：一种是碱液由柱顶进；流经阴、阳树脂层后由底部排出，酸液由阳树脂层顶部进，底部排出的两步再生法；另一种是酸液流经阳树脂、碱液流经阴树脂，分别再生的两步法；第三种是酸液、碱液同步分别流人阳、阴树脂层进行再生的方法。三种再生方式的工艺程序，分别见图。