混合离子交换器操作规程

混合离子交换器制脱盐水 工艺操作规程

编制：张旭东

2009年1月

混合离子交换器制脱盐水工艺操作规程

第一章 任务

将来自阴、阳离子交换器或反渗透装置的初级纯水，通过混合离子交换器制备符合用水工艺要求的脱盐水。为生产系统提供足够的合格的脱盐水。

第二章 原理：

原水中组成水质硬度的主要是Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2、CaSO4、CaCl2等，当水流经过混合离子交换器时，阳离子被树脂的活性基团中的氢根离子所置换，阴离子被树脂的活性基团中的氢氧根离子所置换，从而达到纯化水质的目的。

在离子交换器运行一段时间后，树脂将达到饱和，且出水水质发生明显变化，此时交换器应停止运行，进行再生处理以恢复树脂的交换能力。阳树脂用盐酸（HCl）再生，阴树脂用碱（NaOH）再生。

原理示意如下：

运行：

⑴阳离子交换树脂 Ca2+ . Mg2+ 等＋ HR Ca R2. Mg R2 等 ＋ H+

⑵阴离子交换树脂CO32- .SO42-等＋ ROH R2CO3 . R2SO4＋OH-

再生:

⑴阳离子交换树脂 Ca R2 . Mg R2 ＋ HCl Ca2+ . Mg2+ ＋ HR

⑵阴离子交换树脂 R2 CO3.R2 SO4 ＋ ROH CO3 .SO4 ＋ ROH

第三章 工艺流程及主要设备

一、工艺流程及操作步骤

1、运行过程

反渗透产出的初级纯水通过脱碳器脱碳后进入初级纯水池；阴离子交换器出口的初级纯水进入初级纯水池。通过初级纯水泵加压，打开进水阀（阀1）将水送到混合离子交换器（以下简称混床）的顶部，水通过混床交换后从底部（阀2）流出送入脱盐水槽。当运行到了每个制水周期的终点时，离子交换树脂因吸置换了足够的杂质离子而饱和，不再具有置换能力，所以必须对离子交换树脂进行还原再生。当混床出水电导率超过出水的规定值时，该交换器进入再生过程；

2、再生过程

⑴反洗分层

来自初级纯水泵的水从交换器底部进入从上部排出，对混床进行反洗分层。目的是较彻底地清除树脂压脂层中的污物和树脂分层，反洗水量应根据分层效果决定，排水口不带正常颗粒树脂为准，一般情况可以由视镜处可以看到树脂分层（阴树脂在上层）为止。操作时间：约30分钟；

⑵进碱液

碱液通过再生水泵和喷射器混合后从中部（阀9）加入，由交换器由中部（阀7）排放，自上而下通过阴树脂层，置换树脂中所吸附的离子。为避免碱液进入（下部）阳树脂层污染树脂，应打开

反洗阀（阀3）进少量水顶住碱液。进碱过程保持45～60分钟。进碱完成后关闭进浓碱阀、碱喷射器和阀9；

⑶进酸液

酸液通过再生水泵和喷射器混合后从底部（阀6）进入交换器由中部（阀7）排放。自下而上通过阳树脂层置换树脂中所吸附的离子，为避免酸液进入阴树脂层污染树脂，应打稍微开进水（阀1）进少量水顶住酸液。进酸过程保持45～60分钟。进酸完成后关闭进浓酸阀、酸喷射器和阀6；

⑷置换

关闭浓酸和浓碱阀，由酸、碱喷射器同时送水，打开阀9和阀6供水从中部（阀7）排放，对树脂进行置换。用PH试纸测试中排（阀7）出水中性为置换合格；

⑸混合

打开阀5，将交换器内的水排放至树脂层以上300mm处，关闭排放阀；打开压缩空气进口（阀8）和上排阀（阀10），用压缩空气将阴、阳树脂充分混合，约5～6分钟；

⑹正洗

正洗过程同运行过程一样，初级纯水从阀1进入，从阀2排除。水从上而下通过交换树脂层进行清洗，正洗水量一般按运行流量的2/3左右控制，正洗终点是：设备出水电导率合格。操作时间约15分钟左右。

3、混床出水PH值的控制是通过计量泵加入纯氨水来实现的。将10%左右浓度的氨水加入氨水储槽，开启计量泵，调整计量泵流量，将氨水加入到混床出口的水中，调解PH值合格为准。

在混床出水管道上安装了电导率在线检测仪表和PH值在线检测仪表。见《工艺流程图》

混床阀门位置见下图：

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混床各阶段阀门操作状态见下表：√为阀门打开 ×为阀门关闭

二、设备一览表

序号 设备名称 规格型号 单位数量备 注

1 混合离子交换器 ￠2200

见主要技术参数表 台 2 广州市番禺区先峰设备工

程有限公司

2 氨水计量泵 AKS-800

泵头材质： PVC

投加量： 0-8L/h

出口压力： 1.2 Mpa

电机功率： 24W 220V

台 2 意大利（国内组装）

混合离子交换器主要技术参数（GBJ109-87）

技术参数 混 床 规格（mm） ￠2200

树脂层高（mm） 阳600 阴1200

进水浊度（mg/l） ≤3

最大处理水量（m3/h） 120

工作压力（Mpa） ≤0.4

工作温度（°C） 10°C～40°C

再生剂及浓度 盐酸（HCI）30% 碱（NaOH）40% 再生浓度 2～5% 2～5%

再生流量 19m3/h

工作交换容量（mmol/L树脂） 700～900 250

树脂型号 001×7 201×7

再生剂用量 1300kgHCl（30%） 1580kgNaOH（40%） 压缩空气流量 2.5Nm3/m2.min；0.3MPa

第四章 工艺指标

一、压力（MPa）

1、混床工作压力 ≤0.4

2、混合用压缩空气压力 0.1-0.8（空气阀前）

二、温度（℃）

1、混床工作温度 10-40

三、成分

1、再生用液体烧碱浓度 30-40% （W/W）

2、再生用盐酸浓度 30% （W/W）

3、再生液浓度 2-5% （碱或酸）

4、混床进水浊度 ≤3

5、混床进水电导率 ≤30μs/cm

6、混床出水电导率 ≤0.3μs/cm

7、混床出水硬度 ≤2μmol/l

8、PH值调节用氨水浓度 10%左右

9、出系统脱盐水PH值 8.5-9.2（25℃）

四、流量

1、再生液流量 19m3/h

2、再生剂用量 1300kg/次 30% HCl

1580kg/次 40% NaOH

3、压缩空气流量 9.5Nm3/min

4、PH值调节剂（氨水）流量根据实际数据调节 约2-3ml/m3水

五、液位

1、初级纯水箱 1/2-2/3

2、脱盐水箱、脱氧水箱 1/2-2/3

3、氨水箱 1/2-2/3

六、电动机电流及温升 按铭牌值

第五章 正常操作要点

1、保证交换剂再生质量

⑴按操作步骤进行交换剂的再生。调节好反洗强度，做好反洗；

⑵控制好再生液的浓度和流量，保证再生质量；

⑶控制好顶压水流量，防止再生液互相污染；

⑷控制好置换流量和置换出水合格；

⑸控制好混合空气流量和时间，保证混合合格；

⑹控制好正洗流量和时间，保证出水合格。

2、保证脱盐水质量和供应

⑴及时掌握脱盐水的流量、电导率的变化，及时倒换设备进行再生，保证脱盐水质量；

⑵根据生产用水量的变化，及时调节脱盐水产量，满足用水的需要。