詳細(xì)介紹
混床是混合離子交換柱的簡稱,是針對離子交換技術(shù)所設(shè)計的設(shè)備先蒋。
所謂混床骇钦,就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中竞漾,對流體中的離子進(jìn)行交換眯搭、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大业岁,所以在混床內(nèi)陰樹脂在上陽樹脂在下鳞仙。一般陽、陰樹脂裝填的比例為1:2笔时,也有裝填比例為1:1.5的堆嘿,可按不同樹脂酌情考慮選擇』庞В混床也分為體內(nèi)同步再生式混床和體外再生式混床氏走。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內(nèi)進(jìn)行,再生時樹脂不移出設(shè)備以外娱背,且陽讥燎、陰樹脂同時再生,因此所需附屬設(shè)備少烂秘,操作簡便掰魁。
混床處理工藝的設(shè)備包括混合離子交換器和體外再生設(shè)備。其中體外再生設(shè)備主要包括樹脂分離器裳雕、陰(陽)樹脂再生器低流、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設(shè)備帜浇。國內(nèi)混床處理工藝主要特點體現(xiàn)在樹脂分離再生工藝上辨蓄。樹脂的分離再生工藝有三種。
1项茸、出水水質(zhì)優(yōu)良祠乃,出水pH值接近中性。
2兑燥、出水水質(zhì)穩(wěn)定亮瓷,短時間運行條件變化(如進(jìn)水水質(zhì)或組分琴拧、運行流速等)對混床出水水質(zhì)影響不大。
3嘱支、間斷運行對出水水質(zhì)的影響小蚓胸,恢復(fù)到停運前水質(zhì)所需的時間比較短。
4除师、回收率達(dá)到99%
混床外殼制作材質(zhì)有玻璃鋼赢织、有機玻璃、不銹鋼馍盟、碳鋼于置、防腐等,外型為圓柱型贞岭,直徑Φ200—2500mm八毯,產(chǎn)水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子交換樹脂瑞蓉,陰床裝載強堿陰離子交換樹脂予乏,裝載高度一向在1000—2400 mm,小型濾帽式設(shè)備底部沒有承托層梯撰,中大型設(shè)備底部有粒度不同多級別石英砂承托層(現(xiàn)不建議這樣做蟹游,因為酸洗的時候石英砂和酸會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),對水質(zhì)造成影響)怎体,逆流再生固定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層樹脂(特殊的樹脂用來覆蓋下面的樹脂)蔓捡。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa,其他材質(zhì)的設(shè)備運行壓力≤0.6MPa愚缔。陽床配備有酸箱擦灸、酸泵再生系統(tǒng),陰床配備有堿箱垛淮、堿泵再生系統(tǒng)剂撑。
運行
本系統(tǒng)有兩種進(jìn)水方式:軟化(軟化器處理水)進(jìn)水和初脫鹽(反滲透處理水)進(jìn)水,分別由各自的控制閥控制進(jìn)水根适。
運行時苞毡,開初脫鹽進(jìn)水控制閥、進(jìn)水閥继谚、產(chǎn)水閥烈菌,其他閥們均應(yīng)關(guān)閉!
反洗
關(guān)閉進(jìn)水閥犬庇、產(chǎn)水閥僧界;打開反洗進(jìn)水閥、反洗排放閥臭挽,以10m/h反洗15min捂襟。然后,關(guān)閉反洗進(jìn)水閥欢峰、反洗排放閥葬荷。靜置,沉降5~10min纽帖。開排氣閥宠漩、中排閥,部分排水至樹脂層表面上10cm左右懊直,關(guān)閉排氣閥扒吁、中排閥。
再生
開進(jìn)水閥旱醉、加酸泵邀耽、進(jìn)酸閥、中排閥敬育,以5m/s平葡、200L/h對陽樹脂進(jìn)行再生,用反滲透產(chǎn)水對陰樹脂進(jìn)行清洗零勃,維持柱內(nèi)液面在樹脂層表面上10cm宗而。對陽樹脂再生30min后,關(guān)進(jìn)水閥类菊、加酸泵攻躏、進(jìn)酸閥,開反洗進(jìn)水閥玩捉、加堿泵奏散、進(jìn)堿閥,以5m/s噩拼、200L/h對陰樹脂進(jìn)行再生剩喧,用反滲透產(chǎn)水對陽樹脂進(jìn)行清洗,維持柱內(nèi)液面在樹脂層表面上10cm世吨,再生30min澡刹。
置換、混脂耘婚、沖洗
關(guān)加堿泵罢浇、進(jìn)堿閥,開進(jìn)水閥沐祷,上下同時進(jìn)水對樹脂進(jìn)行置換嚷闭、清洗。30min后赖临,關(guān)進(jìn)水閥胞锰、反洗進(jìn)水閥灾锯、中排閥,開反洗排放閥嗅榕、進(jìn)氣閥顺饮、排氣閥,以壓力0.1~0.15MPa凌那,氣量2~3m3/(m2·min)沿阁,混合樹脂0.5~5min。關(guān)反洗排放閥董记、進(jìn)氣閥铆贞,沉降1~2min。開進(jìn)水閥檀塌、正洗排放閥伶摩,調(diào)節(jié)排氣閥,灌水至柱內(nèi)無空氣后阔渔,關(guān)排氣閥务囤,對樹脂沖洗。當(dāng)電導(dǎo)率達(dá)到要求時您风,開產(chǎn)水閥幅挂,關(guān)正洗排放閥,開始制水参攻。
樹脂二次分離再生工藝
是將失效的混床樹脂輸送至樹脂分離器(陽樹脂再生器)腺帽,完成水力分離后,將上層的陰離子交換樹脂移送混床至陰樹脂再生器髓绽。陰陽樹脂分離面附近的混合樹脂輸送到混雜樹脂塔敛苇,然后分別再生陰陽樹脂。對于混雜樹脂塔內(nèi)的樹脂顺呕,下一次再生時將被送回到樹脂分離器(陽樹脂再生器)內(nèi)進(jìn)行二次分離枫攀。在這里,樹脂分離器同時作為陽樹脂再生器株茶。
錐體分離再生工藝
錐體分離再生工藝是將樹脂分離器底部作成一錐體来涨。該設(shè)備同時作為陰樹脂再生器而不作為陽樹脂再生器。失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器完成水力分層后启盛,位于樹脂分離器下部的陽樹脂從錐體底部被輸送到陽樹脂再生器蹦掐。由于樹脂分離器底部為一錐形體,樹脂分離界面的樹脂很少僵闯,從而減少中間混合樹脂的數(shù)量卧抗,提高分離效果。在輸送陽樹脂時,分離界面在自動控制時的自動檢測常采用光電法或電導(dǎo)法社裆。所謂光電法即采用光電計檢測陰陽樹脂顏色的深淺拙绊;而電導(dǎo)法則采用測量陰陽樹脂輸送水的電導(dǎo)變化,當(dāng)充入W2氣體的樹脂輸送水由陽樹脂變?yōu)殛帢渲瑫r鹃改,其電導(dǎo)將變小战架。利用兩種方式產(chǎn)生的信號變化來控制陰陽樹脂界限砸新。
陰陽樹脂再生工藝
是將失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器內(nèi)侦萍,失效樹脂水力分層后,在分離器內(nèi)同時對陰陽樹脂進(jìn)行再生拿奥。樹脂分離器同時作為樹脂再生器均壳。該方式同補給水處理除鹽混床*相同。
離子交換器
離子交換器工藝需要將交換劑放在離子交換器(或稱為床)內(nèi)進(jìn)行母滤,離子交換劑失效后通過再生來恢復(fù)離子交換能力拔翠。為了提高離子交換工藝的經(jīng)濟性和技術(shù)適用性,產(chǎn)生了不同樹脂的組合城砖、不同的床型以及各種離子交換系統(tǒng)翅窥。常見的離子交換器有固定床(離子交換器)和連續(xù)床兩類。
工作原理就是離子的交換廷诺。
運行時:陽樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子没惶,X-為陰離子。再生過程為其逆過程簇抵。
離子交換器的失效控制
離子交換除鹽水處理較簡單的流程為陽床-陰床組成的一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)庆杜。有的一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)采用單元制,即每套一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)包括 陽床碟摆、(除碳器)晃财、陰床各一臺,在離子交換除鹽運行過程中典蜕,無論是陽床還是陰床先失效断盛,都是同時再生;還有的一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)采用母管制愉舔,即陽床與陽床或陰床與陰床是并聯(lián)運行的钢猛,哪一臺交換器失效就再生哪一臺。
1 檢測和控制原理
強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為:
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+屑宠;由此可知厢洞,水中金屬離子Na+被吸附的能力較弱,所以當(dāng)離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移典奉,H+.最后被其他陽離子置換下來躺翻,當(dāng)保護層穿透時,首先泄漏的是最下層的Na+;因此監(jiān)督陽離子交換器失效是以漏鈉為標(biāo)準(zhǔn)的真葱;其反應(yīng)方程為(A代表金屬陽離子,R為樹脂基團):
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強堿性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為:
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 宴忱。由此可知,HSiO3-的吸附能力較弱讨砍,所以當(dāng)離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移巾妇,OH-.被其他陰離子置換下來,當(dāng)保護層穿透時佩讨,首先泄漏的是最下層的HSiO3-哥甲;因此監(jiān)督陰離子交換器失效是以漏硅為標(biāo)準(zhǔn)的;其反應(yīng)方程為(B代表酸根陰離子把毒,R為樹脂基團):
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 設(shè)備優(yōu)點
(1) 出水水質(zhì)優(yōu)良裹耗,出水pH值接近中性』沾罚
(2) 出水水質(zhì)穩(wěn)定痘宋,短時間運行條件變化(如進(jìn)水水質(zhì)或成分、運行流速等)對混床出水水質(zhì)影響不大淡箱∷穑
(3) 間斷運行對出水水質(zhì)的影響小,恢復(fù)到停運前水質(zhì)所需的時間比較短蛔六。
(4) 產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)良荆永,電導(dǎo)率≤0.2us/cm
離子交換器主要用于純水和高純水的制備,主要用于中高壓鍋爐給水古今;新材料屁魏、新能源、化工新材料捉腥,輕金屬材料氓拼、納米材料、玻璃鋼石墨抵碟、復(fù)合材料等的生產(chǎn)工藝用水桃漾。