反渗透和混床原理培训资料

名詞定义

1.悬浮物：凡颗粒粒径在10-6以上的杂质称为悬浮物。天然水泥

沙、粘土是主要成份，其次，还有动植物及其遗骸、微生物和有机物等。

2.胶体：凡颗粒粒径在10-6~20-4㎜范围内的杂质称为胶体，胶体

颗粒是许多分子或离子的集合体，这种细小颗粒具有较大的比表面积，从而使它具有特殊的吸附能力，而被吸附的物质往往是水中的离子，因此，胶体微粒就带有一定的电荷。同种胶体带有相同的电荷，从而使它们之间产生了电斥力，这就使胶体微粒在水中不易聚沉。此外，带电的胶体微粒还会吸引极性水分子使其周围形成一层水化层，进一步阻止胶体微粒相互接触，使胶体在水中维持分散运动的稳定状态。天然水中的胶体主要为硅酸及铁、铝化合物，一些高分子化合物，如腐殖质等，也有一些在此粒径范围内的细菌、病毒等。天然水中的胶体一般均带负电荷。

悬浮物和胶体是使天然水产生浑浊的主要原因。

3.溶解物：溶解物的粒径在10-6㎜以下，它是以分子或离子状态

存在的。又可分为盐类、气体和有机物三类。

4.悬浮固体：它是水中那些不溶于水的细微悬浮物质烘干后的重

量。水的总固体与溶解固体之差也等于悬浮固体。

5.淤积密度指数值(Silt density index. SDI)或污染指数值

(Fouling indes.FI)：FI或SDI是用“膜滤法”测定水中极细

小微粒的方法，它是反渗透法处理水时，对进水水质要求的一项重要的水质控制指标。

6.离子：带电荷的原子、原子团和分子。

7.阴离子：带负电荷的离子。如CO32-、SO42-、HCO3-、NO3-等。

8.阳离子：带正电荷的离子。如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Na+、K+等。

9.电导率：靠测量离解离子导电能力来测量盐水浓度的方法，称

之为电导率，通常用μs/cm来表示。

10.碱度：碱度是指水中含有能与强酸起中和反应的物质的含量，

即是能与氢离子相化合的物质的含量。主要有重碳酸盐碱度(HCO3-)、碳酸盐碱度(CO32-)和氢氧化物碱度(HO-)。

11.硬度：水中的硬度是水中钙、镁、铁、锰、锶等离子的总量

之和。主要是钙和镁的总和。

12.浓水(排放液)：残留于反渗透元件的螺旋槽内的进水的浓缩部

分，一般被排放掉。

13.进水：在高压力下，用泵将供水打入反渗透组件称为进水。

14.进水电导率：测量供给反渗透系统的水的电导率。

15.进水流量：流入反渗透系统的水流的计量方法。

16.进水PH值：测量进水中氢离子浓度的方法。

17.渗透：渗透是溶剂(如纯水)通过一张半透性的分离两种溶液的

膜，从稀的盐溶液中进入更浓的盐溶液中。

18.渗透平衡：由于膜两边的溶质的浓度平衡，此时，水不发生进

一步迁移，就达到了渗透平衡。

19.渗透压：渗透压头就是由水通过分隔两种不同浓度的溶液的膜

的迁移而导致的静压头。

20.回收率：进水变成产品水而被回收的比例。

回收率= (产品水流量) /（进水流量）×100%

21.产品水（淡水）：进水通过膜壁而渗透过的部分，其存入产品

水集水管。

22.反渗透：压力在浓溶液侧超过渗透压的应用，这样引起较浓溶

液中的溶剂通过膜，流向较稀的溶液，称为反渗透。

23.淡水含盐量：通过膜而存在于淡水中的盐分的含量。

24.盐浓缩率：被膜阻挡的溶解固体的比例。

25.系统压力：为实现希望的产品水的数量和质量而加的压力。

26.总溶解固体：存在于反渗透水中的总的溶解的无机物和有机物

（TDS）。

27.纯净水：通过反渗透工艺系统处理，去除悬浮物和无机的阳、

阴离子等水中杂质后，所得到的成品水的统称。

28.除盐水：通过各种除盐工艺，基本完全去除水中的阴阳离子后，

所得到的无溶解盐的产品水的统称。

29.絮凝：完成凝聚的胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集，

以形成较大絮状颗粒的过程。

2.1.4 系统废水排放

系统主要产生三部分废水。

第一部分废水为多介质过滤器反洗废水排放。

第二部分废水为浓水反渗透装置浓排水，作为多介质过滤器反洗用水。

第三部分废水为离子交换器再生废水排放。

2.2 工艺简述

本系统设计主体工艺为：

“多介质过滤器装置＋超滤装置＋反渗透装置+离子交换器装置”。生水首先通过多介质过滤器的混凝和过滤，去除掉水中的大部分悬浮物和胶体状物，再进入超滤装置进行深度净化处理，从而更好地保证反渗透系统的运行，然后进入反渗透装置进行预脱盐，最后进入离子交换系统进行深度脱盐，从而制备出合格的锅炉补给水。

2.3 主要工艺设备功能简述

2.3.1 原水加热器

相对较高的温度有利于降低膜分离设备的操作压力，减轻膜的污堵，延长膜的使用寿命。通过原水加热器的加热作用，调节原水进水温度，保持水温的相对稳定，保证反渗透（RO）系统在最佳温度范围内运行。

同时对于反渗透复合膜（TFC）,最高进口温度为45℃。当水温太高时，膜的水解速度明显加快，对膜的寿命是不利的；同时，较高的温度容易导致细菌、病毒的滋生。

结合上述两种因素，通过西门子自动温控阀调节进热水量，使出水稳定在25℃左右

2.3.2加混凝剂系统

混凝对水中的悬浮物、颗粒性物质具有很强的聚集、吸附作用。带正电的混凝能中和胶体颗粒表面的负电荷，随着表面电荷被中和，胶体颗粒互相逐渐靠近，颗粒有效半径减小，最终失去稳定性而相互发生碰撞，相互碰撞的颗粒通过氢键或范德华力结合在一起，形成较大体积的絮体，胶体悬浮液经过电中和脱稳后，混凝的聚合物特性进一步增强了絮体的形成。它们的长分子链在两个颗粒的表面之间架起桥来，并使单独的较小絮体相互结合，可以有效的将生水中的微细悬浮物、有机物、胶体等杂质凝聚成大颗粒矾花。

加混凝装置可以采用自动/手动的方式控制加药量。

2.3.3加氧化剂装置

为避免原水中含有的细菌、微生物对膜造成生物污染，设置了加次氯酸钠（NaClO）装置，兼有杀菌、氧化双重作用。

天然水中的铁离子有二价铁（Fe2+）和三价铁（Fe3+）两种形态，当水中溶解氧的浓度很低和水中的PH值较低时（深井水），水中一般含有的是二价铁盐，并常以Fe(HCO3)2形式存在。当水中加入氧化剂后，由于Fe2+具有较强的还原性，它容易被O2氧化成Fe3+，Fe3+在水中发生水解反应，生成难溶化合物Fe(OH)3沉淀而析出，从而达除铁的目的。

次氯酸钠是一种强杀菌剂，易溶于水生成不稳定的次氯酸（HClO），次氯酸再分解为氯化氢和初生态氧，初生态氧具有极强的氧化能力。因此，次氯酸钠可以杀除水中的病毒、细菌和藻类，氧化分解水中的有机物，使之形成絮状胶体物，易于在后续处理中去除。

加杀菌剂装置可以采用自动/手动的方式控制加药量。

2.3.4多介质过滤器

多介质过滤器是反渗透系统重要的预处理装置,它的主要作用是滤除生水中的细小颗粒、悬浮物、胶体、有机物等杂质，从而保证预处理出水SDI（污堵指数）＜4。

针对生水水质状况，滤料主要由多介质组成。精选优质多介质，其机械强度高、化学性质稳定、不含有毒物质，起到精密过滤的作用。

当生水流过多介质过滤器的滤料层时，滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用，使其截留在滤料表面。当滤料表层截留了一定量的污物并形成滤膜时，滤膜的吸附作用可进一步去除进水中的微细污染物。随时间推移，过滤器的纳污能力达到饱和，前后压差将会很快升高，此时需要利用逆向水流和气流反洗滤料，使过滤器内多介质滤层悬浮松动，从而使黏附于多介质表面的截留物剥离并被水流带走，恢复过滤功能。

多介质过滤器的反洗水采用反渗透浓水。

2.3.3活性炭过滤器

由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的表面积，因此对水中溶解性的各种有机物，如苯类化合物、酚类化合物等具有很强的吸附能力，而且对生物法或其

他化学法难以除去的有机物，如色度、异臭、表面活性剂、合成洗涤剂和染料等都有良好的去除效果。

还原装置

2.3.8 NaHSO

3

反渗透膜对氧化物非常敏感，为防止系统进水中的氧化物对反渗透膜造成损坏。因此在原水进反渗透前设置还原剂投加装置，以还原进水中可能存在的氧化性物质。亚硫酸氢钠具有较强的还原性，与反渗透膜有良好的兼容性，可以还原对膜有害的氧化物。同时亚硫酸氢钠还是一种细菌抑制剂，能抑制各类细菌、微生物的滋生。

加还原剂装置可以采用自动/手动的方式控制加药量。

2.3.9加阻垢剂装置

阻垢剂加药装置的作用是在经过预处理后的生水进入反渗透系统之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。反渗透的工作过程是生水在膜的一侧从一端流向另一端，水分子透过膜表面，从生水侧到达另一侧，而无机盐离子就留在原来的一侧。随着生水的流程逐渐增长，水分子不断从生水中移走，留在生水中的含盐量逐步增大，即生水逐步得到浓缩，而最终成为浓水，从装置中排出。浓水受浓缩后各种离子浓度将成倍增加。自然水中Ca2+、Mg2+、 Ba2+、

等倾向于产生结垢的离子浓度积一般都小于其平衡常Sr2+、 HCO3-、 SO42-、SiO

2

数，所以不会有结垢出现，但经浓缩后，各种离子的浓度积都可能大大超过平衡常数，因此会产生严重的结垢现象。因此在进入反渗透装置之前，设置阻垢剂投加装置, 它的主要作用是相对增加水中结垢物质的溶解性，以防止碳酸钙、硫酸钙等物质对膜的污堵。使用阻垢剂可延长系统的清洗周期和膜的使用寿命，降低运行成本。

加阻垢剂装置可以采用自动/手动的方式控制加药量。

2.3.10保安过滤器

主要目的是截留反渗透进水中可能存在的颗粒、胶体、悬浮物，以防止大颗粒物质进入高压泵和反渗透膜，造成机械损坏。内装5um滤芯，水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中。随着制水时间的增长，滤芯因截留物的污染，其运行阻力逐渐上升，当进、出水大于设定的压差（通常为0.1MPa）时应当及时更换。在正常工作情况下，可维持三个月以上的使用寿命。

选用的喷熔过滤芯由聚丙烯超细纤维热熔缠结制成，纤维在空间随机形成三维微孔结构，微孔孔径沿滤液流向呈梯度分布，集表面、深层、粗精过滤于一体，可截留不同粒径的杂质，具有过滤精度高，截污能力大等优点。

2.3.14 除二氧化碳器

反渗透膜对二氧化碳等气体的脱除率较低，这样造成RO产水的PH值较低，

CO

2含量较高，产水电导率高。CO

2

的存在会增加离子交换树脂特别是阴离子树脂

的负担，缩短阴离子交换的再生周期，增加运行成本，影响产水水质。因此，利

用脱碳器去除反渗透产水中的游离CO

2

是十分必要的。

本系统采用鼓风式脱碳器，即来水从上部进入，经布水装置淋下，通过填料

层后，从下部排入中间水箱。用来除CO

2

的空气是由风机从脱碳器底部送入，通过填料层后由顶部排出。在脱碳器中，由于填料的阻挡作用，从上面流下来的水被分散成许多小股水流、水滴或水膜，以增加空气与水的接触面积。由于空气中

的CO

2

的的量很少，它的分压约为大气压的0.03%，所以当空气和水接触时，水

中CO

2

便会析出被空气带走，排至大气，使RO产水中的二氧化碳含量≤5mg/L。

第二章反渗透及混床除盐原理

第一节基本概况

反渗透（Reverse Osmosis；RO）是60年代发展起来的一项膜分离技术。此技术发展迅速，现己广泛用于水的海水淡化除盐，制取、除盐水、高纯水的前级脱盐处理和饮用纯净水等多方面。反渗透膜的孔径大都≤10×10－10m（10埃），它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物。

一、渗透和反渗透

如果将淡水和盐水用一种能透过水而不能透过溶质的半透膜至盐水一侧，这种现象称为渗透。当渗透进行到盐水一侧的液面达到某一高度而产生压头H，从而抑制了淡水进一步向盐水一侧渗透，渗透的自然趋势被压头H所抵消而达到平衡，这一平衡压力称为渗透压。在这种情况下，如果在盐水一侧加上一个大于渗透压的压力，盐水中的水分就会从盐水一侧透过半透膜渗透至淡水一侧（盐水一侧浓度就增大，即浓缩）。这一现象就称为反渗透。

渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度。例如，在25℃时：

1000mg/L Nacl水溶液的渗透压为77kpa （0.77kg/cm2）；

1000mg/L NaHCO3水溶液的渗透压为91kpa （0.91kg/cm2）；

1000mg/L NaSO4水溶液的渗透压为42kpa （0.42kg/cm2）等等。

二、反渗透膜的脱盐原理

反渗透膜的脱盐原理主要是“选择吸附——毛细管流动理论”和“筛分理论”。

当含盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时，则在膜的溶液界面上选择吸附一层水分子，在反渗透压力的作用下，通过膜的毛细管作用流出纯水，并连续地形成和流出这个界面纯水层。

半透膜具有对各种含盐的水溶液脱除离子的性能。该机理阐明：在半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔，在膜的表面选择吸附了一层水分子，盐类溶质则被膜排斥，化合价愈高的离子被排斥的愈远，膜孔周围的水分子在反渗透压力的推动下，通过膜孔流出纯水，因而

达到除盐的目的。当膜孔大于反渗透膜孔范围时，盐的水溶液泄漏过膜，其中一价盐泄漏较多，二价盐次之，三价盐更次之。至于对于有机物的去除，纯属筛分机理。反渗透膜能滤除各种细菌，如最小的细菌之一绿脓杆菌（3000×10-10m）；也能滤除各种病毒，如流感病毒（800×10-10m）；脑膜炎病毒（200×10-10m）；还能滤除热原（10~500×10-10m）。

三、反渗透的特点和应用

反渗透法具有设备构型紧凑，占地面积小、单位体积产水量高及能量消耗少等优点。它是在没有相变的情况下，依靠大于渗透压的压力推动，通过膜的毛细管作用流出淡化了的水，而且它还具有膜的筛分作用，能除去极小的细菌、病毒和热原。因此，自从反渗透技术开发以来发展迅速，不仅用于海水或苦咸水的淡化，也作为锅炉补给水的预脱盐和制取纯水、超纯水、离子交换前的预除盐。

第二节反渗透器

反渗透膜的品种有许多种。主要有醋酸纤维素膜、芳香聚酰胺膜和复合膜。反渗透器主要有四种型式，即板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式。

在本培训教材中主要针对本工程所使用的来介绍“螺旋卷式的复合膜的反渗透器。

螺旋卷式反渗透器的膜元件的结构，是用两层反渗透膜中间夹入一层产水（即淡水）导网组成。这个导网为多孔支撑材料，这种材料既支撑着膜承受的工作压力，又为产品水提供了流动通路，再用胶密封膜的三面边缘使进水原液与透过膜的淡化水隔开，然后在膜的下面

铺上一层进水原液隔网，再沿着有钻孔眼的集水中心管卷绕。这依次叠好的多层材料（膜/产水导网/膜/进水原液隔网），就形成一个卷式反渗透膜元件。进水原液隔网隔开每组膜的表面并在进水通过组件时，使进水呈湍流状。

将卷式膜元件6只装入压力容器中，进水原液（生水）是通过进水隔网的空隙沿着膜表面流动，在此过程中，透过膜的淡化水再经过产品水导网螺旋形地流向中心管，然后将产出的淡水导出系统外。这就组成了螺旋卷式反渗透器。

螺旋卷式反渗透器的优点：单位体积内的膜堆面积大，结构紧凑，占地面积小。缺点：比较容易堵塞。

因此对进水原液的预处理要求较严格。

本工程中，对生水进行多介质过滤、加阻垢剂和精密过滤的目的，就是要保证膜元件的安全使用，保证原水不产生结垢现象和除去水中的悬浮物、胶体及有机物。

第三节FILMTEC TM膜的性能 PROC10 8″反渗透元件

技术条件：

标准面积产品水流量脱盐率

（英尺2）加仑/天（米3/天） Cl（%）PROC10 400 11000（41.6）99.7 测试条件：

1、渗透的流量和脱盐率以下面的标准状况：

2000ppm NaCL、225psi(1.6Mpa)、77°F(25、PH8和回收率是15%。

2、个别元件的流量可以变化，但不能低于平均值的7%。

3、对个别元件的最小脱盐率为98.0%。

运行范围：

膜的类型：复合膜

最大操作压力： 600psi(4.1Mpa)

最大操作温度： 113°F（45℃）

最大进水浊度： 1 NTU

耐游离氯：＜0.1ppm

PH范围：

连续运行： 2－11

短期（30分钟）清洗：1－12

最大供水流量： 70加仑/分（265升/分）

15.897m3/h

最大供水淤积密度指数值：SDI ≤ 5

单只元件回收率（产品水流量/进水流量）：0.15

第四节反渗透系统综述

1）反渗透的基本原理

【渗透】渗透是指稀溶液中的溶剂（水分子）自发地透过半透膜（反渗透膜或纳滤膜）进入浓溶液（浓水）侧溶剂（水分子）的流动现象。

【渗透压】定义为某溶液在自然渗透的过程中，浓溶液侧液面不断升高，稀溶液侧液面相应降低，直到两侧形成的水柱压力抵销了溶剂分子的迁移，溶液两侧的液面不再变化，渗透过程达到平衡点，此时的液柱高差称为该浓溶液的渗透压。

【反渗透原理】即在进水水流（浓溶液）侧施加操作压力以克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力施加在浓溶液侧时，水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水（浓溶液）中的水分子部分通过膜成为稀溶液侧的净化产水。

2）反渗透的工作过程

根据反渗透原理，渗透和反渗透必须与具有允许溶剂（水分子）透过半透膜联的系在一起才有意义，才会出现渗透现象和反渗透操作，反渗透过程如下图所示。

进水

浓水

产水

高压泵

半透膜

渗透液流量x100 回收率＝

进水流量

渗透液盐分x100 脱盐率（％）＝100－

进水盐分

?反渗透膜→允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的一种功能性的半透膜称为反渗透膜；

?膜元件→将反渗透膜与进水流道网格、产水收集流道、产水管和抗应力器等用胶粘剂组装在一起，能实现进水与产水分开的反渗透过程的最小单元称为膜元件；

?膜组件→膜元件安装在受压的压力容器外壳内形成膜组件；

?膜装置→由膜组件、仪表、管道、阀门、高压泵、保安过滤器、就地控制盘柜和机架组成的可单独运行的成套单元设备称为膜装置，反渗透过程通过膜装置来实现；

?膜系统→根据特定水源条件和产水要求设计的，由预处理、加药、增压泵、水箱、膜装置和电气仪表连锁控制的膜法水处理工艺过程称为系统。

3）影响RO膜性能的因素

?进水压力的影响：

进水压力本身并不会影响盐透过量，但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高，产水量加大，而盐透过量几乎不变，这样膜透过水的速率比传递盐分的速率快，增加的产水量稀释了透过膜的盐

分，降低了透盐率，使得反渗透的脱盐率得以提高。

但是，通过增加进水压力提高盐分的排除率是有局限性的，当进水压力超过一定的值时，过高的回收率将加大了浓差极化，某些盐分也会与水分子耦合一同透过RO膜，这都将导致盐透过量增加，抵销了增加的产水量，使得脱盐率不再增加。

?进水温度的影响

产水电导对进水温度的变化非常敏感，随着水温的增加，水通量几乎线性地增大，进水水温每升高1℃，产水通量增加2.5%-3.0%，这主要归功于穿过膜的水分子粘度下降、扩散能力增强。

而增加水温会导致脱盐率降低或透盐率增加，这主要是因为盐分透过膜的扩散速率会因温度的提高而加快所致。

?进水含盐量的影响

渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数，盐浓度增加，渗透压也增加，因此需要逆转自然渗透流动方向的进水驱动压力主要取决于进水中的含盐量。如果进水压力保持恒定，含盐量越高，通量就越低，渗透压的增加抵销了进水推动力，同时水通量降低，增加了透过膜的盐通量，导致脱盐率下降。

?系统回收率的影响

通过对进水施加压力，逆转浓溶液和稀溶液间的自然渗透流动方向，实现反渗透过程。如果回收率增加（进水压力恒定），残留在原水中的含盐量更高，自然渗透压将不断增加直至与施加的压力相同，这将抵销进水压力的

推动作用，减慢或停止反渗透过程，使渗透通量降低或甚至停止。

任何RO系统最大可能的回收率并不取决于渗透压的限制，而是取决于原水中的含盐量和它们在膜面上要发生沉淀的倾向，最常见的微溶盐类是碳酸钙、硫酸钙和硅，一般情况下应采用原水化学处理方法阻止盐类结垢。

进水pH值的影响

进水PH对产水量几乎没有影响，而对脱盐率有较大影响。由于水中溶解的CO2受PH影响较大，PH值低时以气态CO2形式存在，容易透过反渗透膜，因此PH值低时，反渗透膜脱盐率也降低；随着PH升高，气态CO2转化为HCO3-和CO32-等离子，脱盐率也逐渐上升，在PH7.5-8.5之间，脱盐率达到最高。

4）反渗透的具体设计

反渗透膜采用世界上最先进的芳香族聚酰胺螺旋卷式复合膜，单根膜脱盐率≥99.5%，采用一级二段的排列方式，系统回收率大于75%。在本项目中，考虑到原水水质、设备的节能、运行压力、膜的透过率、设备的脱盐率以及出水的含盐量等因素，推荐采用美国海德能公司PROC10系列反渗透膜元件。RO装置停运时，用产品水或预处理出水自动冲洗，以排出膜和管道中的高TDS浓水，使停运后的膜组件完全浸泡在淡水中，确保RO膜得到有效保养。

反渗透装置由复合膜元件、玻璃钢压力容器、碳钢滑架和仪表控制柜组成。配备就地控制盘，盘上安装各种就地仪表和控制按钮。反渗透脱盐装置采用PLC控制，全自动运行。配备全套在线流量仪、电导率仪，可对反渗透系统的运行状况进行实时动态监控。

反渗透系统中设有自动控制阀，可对反渗透进行停机保护和系统高、低压保护。

第五节混床除盐原理

一、除盐原理

混床和复床的除盐原理是一样的，都是经过离子交换达到除盐的目的，只是其具体流程形式不同。所谓复床就是使水流先后经过装填阳树脂的阳离子交换器、装填阴树脂的阴离子交换器，依次去除水中的阳离子、阴离子，达到去离子水的目的。所谓混床就是将阴阳树脂按一定比例混合装在同一个交换柱内，水通过混床就能完成许多级阴阳离子交换过程。对于出水要求很高时，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。

混床离子交换除盐，就是把阴阳离子交换树脂放在同一个交换容器内，运行前，先把它们分别再生成OH型和H型，然后混合均匀。所以混床可以看成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-都不会积累起来，而是马上互相中和生成H2O，这就使交换反应进行的非常彻底，出水水质很好。

混床中树脂失效后，应先将两种树脂分离，然后对两种树脂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。

确定混合床中阴阳树脂比例的原则是使两种树脂同时失效，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不同，所以应根据具体情况确定混床中阴阳树脂的比例。

一般来说，混床中阳树脂的工作交换容量是阴树脂的2-3倍，因此，如果单独采用混床除盐，则阴阳树脂体积的比例为（2-3）：1。

二、混床运行的特点

1.优点

（1）出水水质优良。用强酸强碱性树脂组成的混床，其出水残留的含盐量在1.0mg/L以下，电导率在0.2μS/cm以下，残留的二氧化硅在20μg/L以下，PH值接近中性。

（2）出水水质稳定。混床经再生清洗后，开始制水时，出水电导率下降很快，这是由于在树脂中残留的再生剂和再生产物可立即被混合后的树脂交换。混床在工作条件有变化时，一般对出水水质影响不大。

（3）间断运行对出水水质影响小。无论混床或复床，当停止制水再投入使用时，开始时出水水质会下降，要经短时间后才恢复到原来水平。但恢复到正常所需时间，混床只需3-5分钟，而复床则需要10分钟以上。

（4）终点明显。混床在运行末期失效前，出水电导率上升很快，有利于进行监督。

（5）混床设备较少。混床设备较复床少，且布置比较集中。

2.缺点

主要缺点

（1）混床树脂交换容量利用率低；

（2）树脂损耗率大

（3）再生操作复杂，需要的时间长；

（4）为保证出水水质，长需投入较多再生剂；

三、主要操作步骤

1.反洗分层

混床运行操作过程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进行再生。目前采用反洗的方法，借反洗的水力将树脂悬浮起来，达到一定的膨胀率，利用阴阳树脂湿真密度差达到分层目的。阴树脂密度较阳树脂小，分层后阴树脂在上面，阳树脂在下面，只要控制得当，可以在两层树脂间有一个明显的界面。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层效果。

2. 再生

反洗分层后，放水至树脂表面以上约100mm处，从上部进入碱液再生阴树脂，废液从中排管排出，接着按同样的流程清洗阴树脂，直至排水的PH值到8止。为减少碱液对阳树脂的污染，也可用少量水自下部通过阳树脂层。然后，由底部进酸再生阳树脂，废液也由中排管排出，为避免酸液污染再生好的阴树脂，需由上部继续通以小流

量的水清洗阴树脂。阳树脂的清洗流程也和再生时相同，清洗至排水PH值到6止。最后进行整体正洗，即从上进水底部排水，直至出水合格为止。在正洗过程中，为提高正洗效果，也可进行一次2-3分钟短时间的反洗，以消除死角残液。

3.阴阳树脂的混合

树脂经再生和清洗后，在投入运行之前一定要将分层的树脂混合均匀。通常用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，以防其中含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)

混合时间一般为0.5-10分钟，至树脂混合均匀为止，过长容易摩损树脂。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表面上100-150mm处。此外，为防止树脂沉降过程中重新分离，除必须通入适当的压缩空气，维持一定的时间外，尚需足够大的排水速度，迫使树脂迅速降落，避免树脂重新分离。若树脂下降时采用顶部注水，对加速其沉降也有一定效果。

4.正洗

混合的树脂层还要用除盐水以10-20m/h的流速正洗，直至出水合格后，方可投入运行。

5.制水

混床的运行制水打开进水阀、出水阀，调节流量至正常位置，运行制水。