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陰、陽離子交換器
發布時間：2017-10-11瀏覽次數：1916返回列表
本產品是目前離子交換器中而實用的產品，將原來固定床順流再生工藝改為逆流再生，并按無頂壓再生進行設計，不但節約了酸（堿）耗，而且省略了氣頂的氣源。
將陰陽離子交換器串聯一級復合床使用，則出水水質可達到SiO2<0.1 mg/L，導電度≤10μS/cm，此類水廣泛用于工業鋼爐、電子、醫藥、造紙、化工和石油等工業部門。
二、工作原理
（1）陽離子交換器
當原水進入裝H型的陽離子交換樹脂的陽離子交換器，使水中含有各種陽離子和離子交換樹脂上的H+發生如下反應：
Fe3++3HR→FeR+3H+
Ca2++2HR→CaR+2H+
Mg2++2HR→MgR+2H+
Na++HR→NaR+H+
上述反應的結果是水中的各種陽離子（Fe3+ Ca2+ Mg2+ Na+等）被吸附在離子交換樹脂上，而離子交換樹脂上的H+則到了水中，水中的陽離子幾乎只含有H+，它和水中各種陰離子發生作用生成各種酸類。
（2）陰離子交換器
陰離子交換后帶有酸性的水進入裝有OH型陰離子交換樹脂的陰離子交換器，發生如下反應：
H2SO4+2ROH→R2SO4+2H2O
H2CO3+2ROH→R2SO3+2H2O
HCL+ROH→RCL+H2O
H2SiO3+ROH→RHSiO3+H2O
由此可見，經陽－陰離子交換處理后，水中的各種離子幾乎除去，一般可除去水中含鹽量99%以上。
三、技術數據表
|
設 備 名 稱
|
強酸陽離子交換器
|
強堿陰離子交換器
|
|||
|
運行濾速(m/h)
|
20～30
|
20～30
|
|||
|
小反洗
|
流速(m/h)
|
5～10
|
5～10
|
||
|
時間(min)
|
15
|
15
|
|||
|
放 水
|
至樹脂層之上
|
至樹脂層之上
|
|||
|
頂壓
|
氣頂壓(MPa)
|
0.03～0.05
|
0.03～0.05
|
||
|
水頂壓(MPa)
|
0.05，流量為再生流量的0.4～1
|
0.05，流量為再生流量的0.4～1
|
|||
|
再生
|
藥劑
|
H2SO4
|
HCl
|
NaOH
|
|
|
耗量(g/mol)
|
≤70
|
50～55
|
≤60～65
|
||
|
濃度(%)
|
1.5～3
|
1～3
|
|||
|
流速(m/h)
|
≤5
|
≤5
|
|||
|
置換
（逆洗）
|
流速(m/h)
|
8～10
|
≤5
|
≤5
|
|
|
時間(min)
|
30
|
30
|
|||
|
小正洗
|
流速(m/h)
時間(min)
|
10～15
5～10
|
7～10
5～10
|
||
|
正洗
|
流速(m/h)
水耗(m3/m3樹脂)
|
10～15
1～3
|
10～15
1～3
|
||
|
工作交換容量(mol/m3樹脂)
|
500～650
|
800～900
|
250～300
|
||
|
出水質量
|
Na+<50μg/L
|
SiO2<100μg/L
|
|||
四、結構簡述：
1.進水裝置
在交換器上部設有進水裝置使水能均勻分布。
2.中排裝置
中排裝置設置在陽（陰）樹脂和壓脂層的分界面上，用于排泄再生時酸（堿）廢液和進小反洗水，型式為雙母管式或支管母管式，支管為T型繞絲管。
3.排水裝置
均采用多孔板上裝設水帽，多孔板采用鋼襯膠。
另外，在交換器下部排水帽處，樹脂面處及大反洗膨脹高度處各設視鏡一個，用以觀察體內工況。
筒體上部設樹脂輸入口，在筒體下部近多孔板處設樹脂卸出口。樹脂的輸入和卸出均可采用水力輸送。
五、運行及再生操作
程序控制表：
|
閥門名稱
狀態步驟
|
進
水
口
K1
(A1)
|
出
水
口
K2
(A2)
|
反
洗
進
水
口
K3
(A3)
|
反
洗
排
水
口
K4
(A4)
|
正
洗
排
水
口
K5
(A5)
|
小
反
洗
進
水
口
K6
(A6)
|
排
廢
液
口
K7
(A7)
|
進
再
生
液
口
K8
(A8)
|
排
氣
口
K9
(A9)
|
樹
脂
裝
卸
孔
K10
(A10)
|
備
注
|
|
運行
|
∨
|
∨
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
|
|
小反洗
|
－
|
－
|
－
|
∨
|
－
|
∨
|
－
|
－
|
－
|
－
|
|
|
排水
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
∨
|
－
|
∨
|
－
|
|
|
進再生液
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
∨
|
∨
|
－
|
－
|
|
|
置換
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
∨
|
∨
|
－
|
－
|
|
|
小正洗
|
∨
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
∨
|
－
|
－
|
－
|
|
|
正洗
|
∨
|
－
|
－
|
－
|
∨
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
|
|
大反洗
|
－
|
－
|
∨
|
∨
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
－
|
l 表中“∨”表示閥門開啟狀態，“－” 表示閥門關閉狀態。
l 表中所列各步驟的時間，應在調試時再確認。
1、運行操作
啟動前檢查：
（1）、該系統處于備用，各閥門在關閉狀態。
（2）、生水系統運行，清水箱水位在1/2以上。
（3）、壓力表、流量表完整無損，指針在“零”考克開啟。
（4）、對系統內轉動設備檢查均符合啟動條件。
（5）、照明充足、化驗藥品，儀表齊全。
啟動與停止操作：
啟動操作：
（1）、當清水泵投入運行，開陽床進水門K1，空氣門K9，當空氣門出水后即關閉。
（2）、待器內壓力升至額定值時，開正洗排水門K5，沖洗至出水合格，關正洗排水門。
（3）、鼓風機投入運轉。開陽床出水門K2，向除CO2器送水，調整流量至需要值。
（4）、中間水箱水位上升至1/2以上時，中間水泵投入運行，開陰床進水門A1，空氣門A9，當空氣門出水后即關閉。
（5）、待器內壓力升至額定值時，開陰床正洗排水門A5，沖洗至出水合格。
（6）、開陰床出水門A2，關正洗排水門向一級除鹽水箱送水，調整流量，至需要值，大不得超過額定出力。
停止操作：
（1）、關陰床進水門A1、出水門A2，停止中間水泵運行。
（2）、關陽床進水門K1、出水門K2，停止清水泵運行，停鼓風機運行。
運行監督及維護：
（1）、除鹽設備停運8小時以上，啟動前必須沖洗至出水合格，方可向水箱送水。
（2）、設備運行中應按照水質各指標、項目、及時間加強對水質的監督，設備臨近失效時應增加化驗次數。
（3）、運行中應勤檢查、勤調整，保持陰、陽床流量平衡，防止中間水箱溢流或中間泵打空和除CO2風機掉閘。
（4）、一級設備臨近失效，應將再生所需酸、堿量壓入計量箱。
（5）、除鹽設備全部停用，清水箱滿后，生水系統停止運行。
2、再生操作
再生前準備：
（1）、將再生所需的HCL、NaOH分別壓入計量箱。
（2）、準備好所需的藥品、儀器、記錄表單等。
系統在運行中發現出水質量逐漸降低，當達到規定指標限即為失效，失效后再生操作
順序如下進行：
Ⅰ、小反洗：
（1）、陰床小反洗，關進水門A1、出水門A2，待塔內壓力降為0時二次關閉出水門A2，開小反洗進水門A6、反洗排水門A4，流量調整至40—50t/h，時間10—15分鐘，關小反洗進水門A6、反洗排水門A4，停止中間泵鼓風機運行。
（2）、陽床小反洗，關進水門K1、出水門K2，開小反洗進水門K6、反洗排水門K4，調整流量50—60t/h，洗至出水清徹透明，關小反洗進水門K6，反洗排水門K4，停止清水泵運行。
Ⅱ、放水：
（1）、陽床：開空氣門K9、正洗排水門K5，開度≥60%。
（2）、陰床：開空氣門A9、正洗排水門A5，開度≥60%。
Ⅲ、進酸、進堿：
（1）、陽床進酸：開酸噴射器進水門，酸噴射泵投入運行，調整流量15—20t/h，流速3—4m/h，開酸計量箱出口門，噴射口進酸門，取樣測定進酸濃度穩定在2.0—2.5%。
（2）、陰床進堿，開堿噴射器進水門，堿噴射泵投入運行，調整流量15—20t/h，流速3—4m/h，開堿計量箱出口門，噴射器進堿門，取樣測定進堿濃度穩定在0.8—1.2%。
Ⅳ、置換：
（1）、陽床：進酸結束后，關噴射器進酸門，酸計量箱出口門，保持原流量、流速繼續進行逆沖洗，至中間排水取樣酸度<5.0mmol/L，關噴射器進水門，中間排水門，停酸噴射泵。
（2）、陰床：進堿結束后，關噴射器進堿門，堿計量箱出口門，保持原流量、流速進行逆沖洗，中間排水取樣至出水堿度<0.5mmol/L，導電度<100μS/cm時，關噴射器進水門，中間排水門，停堿噴射泵運行。
Ⅴ、陽床小正洗：
清水泵投入運行，開進水門K1，待空氣門出水后即關閉空氣門K9，開中間排水門K7，流量50—60t/h，至中間排水甲基橙指示劑顯橙色，關中間排水門K7。
Ⅵ、陽床大正洗：
開正洗排水K5，流量65t/h時，至出水合格，鼓風機投運，開出水門K2，關正洗排水門向除CO2器送水。
Ⅶ、陰床小正洗：
中間水箱水位升至1/2以上時，中間水泵投入運行，開陰床進水門A1，待空氣門A9，出水后關閉空氣門，開中間排水門A7，流量50—60t/h至中間排水無酚酞堿度即關閉中間排水門A7。
Ⅷ、陰床大正洗：
開正洗排水門A5，沖洗至出水合格此時可開出水門A2，關正洗排水門投入運行，或一級設備全部停運列為備用。
3、大反洗：
一級除鹽設備每運行10個周期進行大反洗，操作步驟從失效開始。
（1）、陰床大反洗：關進水門A1，出水門A2，待塔內壓力降為0時，二次關閉出水門A2，開反洗進水門A3，反洗排水門A4流量30—50 t/h，待樹脂層徐徐上升至上窺視孔時，調整流量穩定樹脂層，出水清徹透明，無雜物時，關反洗排水門A4、反洗進水門A3，停中間水泵運行。
（2）、陽床大反洗：關進水門K1，出水門K2，停鼓風機運行，開反洗進水門K3，反洗排水門K4，流量30—50t/h，待樹脂層徐徐上升至窺視孔時，出水清徹透明，關反洗排水門K4，反洗進水門K3，停清水泵運行。
（3）、大反洗操作后的再生操作同正常再生程序相同，進酸、堿量增加一倍。
4、監督及維護檢查：
（1）、大、小反洗時注意監督樹脂層上升速度不可過快，反洗排水門不跑樹脂。
（2）、放水、進酸、堿置換步驟，注意用三角瓶從中間排水取樣檢查有無跑樹脂現象。
（3）、大、小反洗結束，在進酸、堿時應重新檢查設備出口門是否正確關嚴，以防污染水箱。
（4）、堿再生系統冬季應注意保溫，不得低于10℃。
（5）、壓酸、堿時應有專人負責，以防溢流。
六、安裝要點
1、設備安裝前根據發貨清單清點設備、部件數量。檢查設備是否在運輸中損壞。并檢查設備襯膠面有無損壞、擦傷。
2、設備就位后運行前檢查內部中排裝置、堿液分配裝置、水帽有無松動，有無漏裝的零部件。
