混合離子交換器是什么？

混合離子交換器

一、概述

混合離子交換器是用于初級(jí)純水的進(jìn)一步精制。一般設(shè)置于陰、陽離子交換器之后，也可設(shè)置在電滲析或反滲透后串聯(lián)使用。出水水質(zhì)可達(dá)到SiO2≤0.02 mg/L，導(dǎo)電度≤0.02μS/cm，處理后的高純水可供高壓鋼爐、電子、醫(yī)藥、造紙、化工和石油等工業(yè)部門。

二、工作原理

混合離子交換法，就是把陰、陽離子交換樹脂放在同一個(gè)交換器中，將它們混合，所以可看成是由無數(shù)陰、陽交換樹脂交錯(cuò)排列的多級(jí)式復(fù)床。水中所含鹽類的陰、陽離子通過該交換器，則被樹脂交換，而得到高純度的水。

在混床中，由于陰、陽樹脂是相互均勻的，所以其陰、陽離子交換反應(yīng)幾乎同時(shí)進(jìn)行?；蛘哒f，水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯(cuò)進(jìn)行的。經(jīng)H型交換所產(chǎn)生的H+和OH-都不能積累起來，基本上消除了反離子的影響，交換進(jìn)行得比較徹底。

其反應(yīng)式：

          Na+      SO42-          Na+          SO42-

RH+R′OH+   Ca2+      CL-     →R   Ca2+   + R′   CL-    +H2O

          Mg2+      CO32+          Mg2+         CO32+

                   HSiO3-                     HSiO3-

本混合床采用體內(nèi)再生法。再生時(shí)利用兩種樹脂的比重不同，用反洗使陰、陽離子交換樹脂完全分離，陽樹脂沉積在下，陰樹脂浮在上面，然后陽樹脂用鹽酸（或硫酸）再生，陰樹脂用燒堿再生。

三、技術(shù)數(shù)據(jù)表

設(shè)備名稱   混合離子交換器  

運(yùn)行流速（m/h）   40～60  

反洗   流速（m/h）   10  

時(shí)間 (min)   15  

再生   藥劑   HCL   NaOH  

耗量 (g/mol)   100～150   200～250  

含量 (%)   5   4  

流速（m/h）   5   5  

四、結(jié)構(gòu)簡述：

1.進(jìn)水裝置

在交換器上部設(shè)有進(jìn)水裝置，使水能均勻分布。

2.再生裝置

在陰離子交換樹脂上方設(shè)有進(jìn)液母管，進(jìn)液母管采用母支管形式，支管采用加強(qiáng)型T型繞絲管。陰離子交換樹脂再生用堿液即由該進(jìn)液母管送入。再生陽離子交換樹脂用的酸液由底部排水裝置進(jìn)入，再生酸、堿廢液均由中排口排出。

3.中排裝置

中排裝置設(shè)置在陰、陽樹脂的分界面上，用于排泄再生時(shí)酸、堿廢液和沖洗液，型式為雙母管式或支管母管式，支管采用加強(qiáng)型T型繞絲管。

4.排水裝置

均采用多孔板上裝設(shè)水帽，多孔板采用鋼襯膠。

另外，在陰陽樹脂分界面外、樹脂表面處及最大反洗膨脹高度處各設(shè)視鏡一個(gè)，用以觀察樹脂表面及反洗樹脂的情況。

筒體上部設(shè)樹脂輸入口，在筒體下部近多孔板處設(shè)樹脂卸出口。樹脂的輸入和卸出均可采用水力輸送。

五、運(yùn)行及再生操作

程序控制表：

閥門名稱 狀態(tài)步驟   進(jìn)水口k1   出水口k2   反洗進(jìn)水口k3   反洗排水口k4   正洗排水口k5   中間排水口k6   壓縮空氣進(jìn)口k7   進(jìn)酸口k8   進(jìn)堿口k9   排氣口k10   控制指標(biāo)  

參考數(shù)據(jù)  

1   運(yùn)    行   ∨   ∨   －   －   －   －   －   －   －   －   流速40～60m/h  

2   反洗分層   －   －   ∨   ∨   －   －   －   －   －   －   流速10 m/h、15min  

3   沉    降   －   －   －   －   ∨   －   －   －   －   ∨   5～10min  

4   強(qiáng)迫沉降   ∨   －   －   －   ∨   －   －   －   －   －  

5   預(yù) 噴 射   －   －   －   －   －   ∨   －   ∨   ∨   －   1min  

6   再    生   －   －   －   －   －   ∨   －   ∨   ∨   －   流速5 m/h  

7   置    換   －   －   －   －   －   ∨   －   ∨   ∨   －   流速5 m/h  

8   清    洗   ∨   －   ∨   －   －   ∨   －   －   －   －  

9   排    水   －   －   －   －   ∨   －   －   －   －   ∨   放水至樹脂層表面上100mm左右處  

10   混    合   －   －   －   －   －   －   ∨   －   －   ∨   壓力0.1～0.12MPa,氣量2～3m3/(m2.min),0.5～1min  

11   灌    水   ∨   －   －   －   －   －   －   －   －   ∨  

12   正    洗   ∨   －   －   －   ∨   －   －   －   －   －   流速15～30 m/h  

l 表中“∨”表示閥門開啟狀態(tài)，“－” 表示閥門關(guān)閉狀態(tài)。

l 表中所列各步驟的時(shí)間，應(yīng)在調(diào)試時(shí)再確認(rèn)。

1、運(yùn)行操作

啟動(dòng)前檢查：

（1）設(shè)備處于備用，各閥門處于關(guān)閉位置。

（2）流量表、壓力表完好，考克開啟。

（3）一級(jí)除鹽水箱水位在1/2以上（或根據(jù)二級(jí)水位情況決定）。

啟動(dòng)與停止操作：

啟動(dòng)：

（1）除鹽泵投入運(yùn)行，開進(jìn)水門k1，空氣門k10，當(dāng)空氣門出水即關(guān)閉。

（2）開正洗排水門k5，沖洗至出水符合標(biāo)準(zhǔn)。

（3）關(guān)正洗排水門k5，開出水門k2，向二級(jí)水箱送水，并調(diào)整流量至需要值。

停止：

關(guān)出水門k2，進(jìn)水門k1，停止除鹽泵運(yùn)行。

運(yùn)行維護(hù)及監(jiān)督：

（1）運(yùn)行中每2小時(shí)取樣化驗(yàn)SiO2，電導(dǎo)率一次，臨近失效增加分析次數(shù)。

（2）運(yùn)行中應(yīng)檢查各表計(jì)指示正常，一級(jí)水箱水位供應(yīng)充足。

（3）檢查樹脂捕捉器內(nèi)是否有樹脂漏出。

（4）增減負(fù)荷應(yīng)緩慢進(jìn)行。

2、再生操作

再生前準(zhǔn)備：

（1）按照規(guī)定日期或出水質(zhì)量下降，即將堿，酸分別壓入計(jì)量箱內(nèi)。

（2）準(zhǔn)備好再生所需藥品、儀器、記錄表單等。

再生操作：

按規(guī)定日期或出水質(zhì)量下降，即進(jìn)行再生，再生操作如下：

a.反洗分層：

關(guān)出水門k2，進(jìn)水門k1，硅表取樣門待塔內(nèi)壓力降為0時(shí)二次關(guān)閉出水門k2，開反洗進(jìn)水門k3，反洗排水門k4，流量由小至大，待樹脂層松動(dòng)膨脹后，增加至30—40t/h樹脂層上升至上窺視孔時(shí)，穩(wěn)定流量同時(shí)觀察下窺視孔樹脂情況，分層一段時(shí)間，每隔2分鐘，降低流量5 t/h，下窺視孔樹脂界面明顯時(shí)，關(guān)閉反洗進(jìn)水門k3，關(guān)反洗排水門k4，停止除鹽泵運(yùn)行，反洗結(jié)束，分層效果不明顯可重新分層。

b.靜置放水：

待樹脂沉降下來以后，開空氣門k10，正洗排水門k5，將水放至上窺視孔中心線處，關(guān)閉正洗排水門k5，空氣門k10。

c.陰樹脂進(jìn)堿：

除鹽泵投運(yùn)，開酸、堿計(jì)量箱出口門，開混床進(jìn)堿門k9、進(jìn)酸門k8，開堿噴射器進(jìn)水門，酸噴射器進(jìn)水門，流量全部調(diào)整在5—8t/h，開中間排水門k6，以中間排水門控制器內(nèi)液位穩(wěn)定在上窺視孔中心，開噴射器進(jìn)堿門，進(jìn)堿濃度2—3%，流速2—4m/h。

d.陰樹脂置換：

進(jìn)堿結(jié)束后，關(guān)噴射器進(jìn)堿門，關(guān)堿計(jì)量箱出口門，繼續(xù)進(jìn)水，進(jìn)行沖洗置換至出水堿度<0.5mmol/L。

e.陽樹脂進(jìn)酸：

開噴射器進(jìn)酸門，進(jìn)酸濃度2—3%，流速2—4米/時(shí)。

f.陽樹脂置換：

進(jìn)酸結(jié)束后，關(guān)噴射器進(jìn)酸門，酸計(jì)量箱出口門，繼續(xù)進(jìn)水，進(jìn)行沖洗置換至出水酸度≤0.5mmol/L關(guān)堿噴射器進(jìn)水門，進(jìn)堿門k9，酸噴射進(jìn)水門，進(jìn)酸門k8，中間排水門k6，置換結(jié)束。

g.陰、陽樹脂串聯(lián)正洗：

開進(jìn)水門k1，當(dāng)空氣門k10出水后，關(guān)閉空氣門k10，開正洗排水門k5，調(diào)整流量65t/h，沖洗至出水導(dǎo)電度<1.0 μS/cm（正洗排水門取樣）關(guān)正洗排水門k5、進(jìn)水門k1，停除鹽泵運(yùn)行。

h.放水：開空氣門k10，正洗排水門k5，將水放至高出樹脂層10公分處，關(guān)正洗排水門k5。

i.混合樹脂：

空壓機(jī)投運(yùn)，開混床進(jìn)氣門k7，保持器內(nèi)壓力0.1—0.2MPa，時(shí)間10分鐘左右，從窺視孔看到樹脂混合均勻后，關(guān)進(jìn)氣門k7，停空壓機(jī)運(yùn)行。

j.混合后正洗：

除鹽泵投入運(yùn)行，開進(jìn)水門k1，待空氣門出水后即關(guān)閉。開正洗排水門k5調(diào)整流量65t/h，開硅表取樣門取樣合格，此時(shí)開出水門k2，關(guān)正洗排水門k5，設(shè)備投入運(yùn)行，或停止運(yùn)行列為備用。

維護(hù)及監(jiān)督：

（1）進(jìn)酸、堿及置換期間須控制器內(nèi)水位穩(wěn)定，不得忽高忽低。

（2）應(yīng)經(jīng)常檢查中間排水，底部排水是否有跑樹脂現(xiàn)象。

（3）如分層效果不明顯，可進(jìn)堿5—10升以增加陰、陽樹脂比重差。

（4）當(dāng)塔內(nèi)快要滿水時(shí)，應(yīng)適當(dāng)關(guān)小進(jìn)水門，慢慢進(jìn)水，以防設(shè)備受力而損壞。

（5）待樹脂沉降放水時(shí)對(duì)出口一、二道門進(jìn)行二次關(guān)閉。

六、安裝要點(diǎn)

1、設(shè)備安裝前根據(jù)發(fā)貨清單清點(diǎn)設(shè)備、部件數(shù)量。檢查設(shè)備是否在運(yùn)輸中損壞。并檢查設(shè)備襯膠面有無損壞、擦傷。

2、設(shè)備就位后運(yùn)行前檢查內(nèi)部中排裝置、堿液分配裝置、水帽有無松動(dòng)，有無漏裝的零部件。