混床

混床（混合离子交换器）再生步骤！

2012年03月17日星期六下午 1:34

混床再生步骤

经过一级复床除盐处理过的水，虽然水质已较好，但通常还达不到非常纯的程度，其主要原因是位于系统首位的H离子交换器的出水中有强酸，离子交换的逆反应倾向比较显著，以致出水中仍残留少量Na+。当对水质要求更高时，尽管可采取增加级数的办法来提高水质，但增加了设备的台数和系统的复杂性。为解决这个问题，采混合床除盐是一种有效办法。所谓混合床就是将阴阳树脂按一定比例混合装在同一个交换器中，水通过混合床就能完成许多级阴阳离子交换过程。对于不同类别树脂组成的混合床，出水水质是不同的。具体如

下表：

混床类别强酸强碱型强酸弱碱型弱酸强碱型弱酸弱碱型

阳树脂强酸性强酸性弱酸性弱酸性

阴树脂弱碱性弱碱性强碱性弱碱性

出水电导率(μs/cm) 0.1 1-10 1 100-1000

出水SiO2(mg/L) 0.02-0.1 不变0.02-0.15 不变

对水质要求很高时，混床中树脂必须是强型的。弱酸弱碱型混床出水水质很差，一般不采用。混床按再生方式分为体内再生和体外再生，下文主要讲述体内再生的强酸强碱型混合床。

一、除盐原理

混床离子交换除盐，就是把阴阳离子交换树脂放在同一交换器中，运行前，先把它们分别再生成OH型和H型，然后混合均匀。所以混床可以看作由许许多多阴阳树脂交错排列而组成的多级式复床。在混床中，由于运行时阴阳树脂是相互混匀的，所以其阴阳离子交换反应几乎是同时进行的。或者说，水中阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的。因此，经H离子交换所产生的H+和经OH离子交换所产生的OH—都不会累积起来，而是马上互相中和生成H2O。这就使交换反应进行得非常彻底，出水水质很好。混床中树脂失效后，应先将两种树脂分离，然后分别进行再生和清洗。再生清洗后，再将两种树脂混合均匀，又投入使用。

二、设备结构

混合床离子交换器本体是个圆柱形压力容器，有内部装置和外部管路系统。容器内主要装置有：上部进水装置、下部配水装置、进碱装置、

进酸装置及压缩空气装置，本体内再生混合床中部阴阳树脂交界处设有中间排液装置。

三、混合床中的树脂

为了便于混床中阴阳树脂分离，两种树脂的湿真密度差应大于15%。为适应高流速运行需要，混床使用的树脂应机械强度高，颗粒大小均匀。确定混合床中阴阳树脂比例的原则是使两种树脂同进失效，以获得树脂交换容量的最大利用率。由于不同树脂的工作交换容量不

同，进水水质条件和对出水水质要求的差异，所以应根据具体情况确定混床中阴阳树脂比例。一般来说，混床中阳树脂工作交换容量为阴树脂的2-3倍。因此如果单独采用混床除盐，则阴阳树脂的体积比为（2-3）：1。

四、运行操作

由于混床是将阴阳树脂装在同一交换器中进行，所以在运行上有许多特殊的地方。下面讨论一个周期各步操作。

1．反洗分层

混床装置运行操作中的关键问题之一就是如何将失效的阴阳树脂分开，以便分别通入再生液再生。在火力发电厂水处理中，目前都是用火力筛分法对阴阳树脂进行分层。这种方法是借反洗的水力将树脂悬浮起来，使树脂达到一定的膨胀率，利用阴阳树脂的湿真密度差达到分层目的。阴树脂密度较阳树脂小，分层后阴树脂在上，阳树脂在下，所以只要控制适当，可以做到两层树脂间有一个明显界面。反洗开始时，流速宜小，待树脂层松动后，逐渐加大流速到10m/h 左右，使整个树脂层膨胀率在50%-70%，维持10-15分钟，一般即可达到较好的分离效果。两种树脂是否能分层明显，除与阴阳树脂的湿真密度差、反洗水流速度有关外，还与树脂的失效程度有关。树脂失效程度大的容易分层，反之就比较困难。这是由于树脂在吸着不同离子后密度不同，沉降速度不同所致。

对于阳树脂不同离子型的密度排列顺序为：

H+＜NH4+＜Ca2+＜Na+＜K+

阴树脂不同离子型的密度排列顺序为：

OH-＜Cl-＜CO32-＜HCO3-＜NO3-＜SO4-

由以上顺序可知，失效程度大者容易分层，反之困难。

2．再生

（1）两步法：

指再生时酸碱再生液不是同时进入交换器，而是分别进入。它又分为碱液流过阴阳树脂两步法和酸碱先后分别通过阴阳树脂两步法。在大型装置中一般采用后者。其操作过程如图：

具体作法是，在反洗分层后，放水至树脂表面上约100m处，从上部进入碱液再生阴树脂，废液从阴阳分界处中排管排出，接着按同样的流程清洗阴树脂。直至排水的OH—降至0.5mmol/L以下。在上述过程中，也可用少量水自下部通过阳树脂层，以减轻碱液对阳树脂的污染。然后，由底部进酸再生阳树脂，废液也由中排管排出。同时为防止酸液进入已再生好的阴树脂层中，需继续由上部通以小流量水清洗阴树脂。阳树脂的清洗流程也和再生时相同。清洗至排水酸度降到0.5mmol/L以下为止。最后进行整体正洗，即从上进水底部排水，直至出水电导率小于1.5μs/cm为止.在正洗进程中,有时为提高正洗效果,可进行一次2-3分钟短时间反洗，以消除死角

残液。

（2）同时再生法

再生时，由上下同时送入酸碱液，并接着进清洗水，使之分别经阴阳树脂层后，由中排管排出。采用此方法时，若酸液进完后，碱液

未进完时，下部仍应以同样流速通清洗水，以防碱液串入下部污染已再生好的阳树脂。如图：

3．阴阳树脂的混合

树脂经再生和清洗后，在投入运行前必须将分层的树脂混合均匀。通常用从底部通入压缩空气的办法搅拌混合。这里的压缩空气应经过净化处理，以防其中有油类杂质污染树脂。压缩空气一般采用0.1-0.15MPa,流量为2.0-3.0m3/(m2.S) 混合时间主要视树脂是否混合均匀为准，一般为0.5-10分钟时间,过长容易磨损树脂。为达到较好的混合效果，混合前应先将交换器中的水面下降到树脂层表面上100-150mm处。此外，为防止树脂在沉降过程中又重新分离而影响其混合程度，除必须通入适当的压缩空气，并保持一定时间外，