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混床


       混床是混合离子交换柱的简称,是针对离子交换技术所设计的设备。所谓混床,就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中,对流体中的离子进行交换、脱除。由于阳树脂的比重比阴树脂大,所以在混床内阴树脂在上阳树脂在下。一般阳、阴树脂装填的比例为1:2,也有装填比例为1:1.5的,可按不同树脂酌情考虑选择。混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。同步再生式混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。
 
       混床处理工艺的设备包括混合离子交换器和体外再生设备。其中体外再生设备主要包括树脂分离器、阴(阳)树脂再生器、树脂贮存塔、混杂树脂塔和酸碱再生设备。国内混床处理工艺主要特点体现在树脂分离再生工艺上。树脂的分离再生工艺有三种。

系统结构


外壳采用优质304不锈钢或碳钢衬胶制造,内装强型或弱型阴阳离子交换树脂和大孔吸附树脂,成为阴,阳床或有机物清扫器。

设备优点


1、出水水质优良,出水pH值接近中性。
2、出水水质稳定,短时间运行条件变化(如进水水质或组分、运行流速等)对混床出水水质影响不大。
3、间断运行对出水水质的影响小,恢复到停运前水质所需的时间比较短。
4、回收率达到100%

应用范围


混床一般放置在电渗析器或反渗透装置之后(或直接应用于含盐量较低的水),对水进一步脱盐可制取较高纯水,广泛使用在电子、化工、医药、原子能、电力等行业。

构成及性能


混床外壳制作材质有玻璃钢、有机玻璃、不锈钢、碳钢、防腐等,外型为圆柱型,直径Φ200—2500mm,产水量从0。5t/h—98t/h。阳床装载强酸阳离子交换树脂,阴床装载强碱阴离子交换树脂,装载高度一向在1000—2400 mm,小型滤帽式设备底部没有承托层,中大型设备底部有粒度不同多级别石英砂承托层(现不建议这样做,因为酸洗的时候石英砂和酸会产生化学反应,对水质造成影响),逆流再生固定床树脂顶层有200 mm厚压脂层树脂(特殊的树脂用来覆盖下面的树脂)。有机玻璃柱运行压力≤0。15MPa,其他材质的设备运行压力≤0。6MPa。阳床配备有酸箱、酸泵再生系统,阴床配备有碱箱、碱泵再生系统。

处理工艺


树脂二次分离再生工艺
 
       是将失效的混床树脂输送至树脂分离器(阳树脂再生器),完成水力分离后,将上层的阴离子交换树脂移送至阴树脂再生器。阴阳树脂分离面附近的混合树脂输送到混杂树脂塔,然后分别再生阴阳树脂。对于混杂树脂塔内的树脂,下一次再生时将被送回到树脂分离器(阳树脂再生器)内进行二次分离。在这里,树脂分离器同时作为阳树脂再生器。

锥体分离再生工艺
 
       锥体分离再生工艺是将树脂分离器底部作成一锥体。该设备同时作为阴树脂再生器而不作为阳树脂再生器。失效树脂从混床输送到树脂分离器完成水力分层后,位于树脂分离器下部的阳树脂从锥体底部被输送到阳树脂再生器。由于树脂分离器底部为一锥形体,树脂分离界面的树脂很少,从而减少中间混合树脂的数量,提高分离效果。在输送阳树脂时,分离界面在自动控制时的自动检测常采用光电法或电导法。所谓光电法即采用光电计检测阴阳树脂颜色的深浅;而电导法则采用测量阴阳树脂输送水的电导变化,当充入W2气体的树脂输送水由阳树脂变为阴树脂时,其电导将变小。利用两种方式产生的信号变化来控制阴阳树脂界限。

阴阳树脂再生工艺
 
       是将失效树脂从混床输送到树脂分离器内,失效树脂水力分层后,在分离器内同时对阴阳树脂进行再生。树脂分离器同时作为树脂再生器。该方式同补给水处理除盐混床完全相同。

离子交换


离子交换是一种特殊的固体吸附过程,它是由离子交换剂的电解质溶液中进行的。按照所交换离子的种类,离子交换剂可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两大类。
离子交换混床为深度脱盐设备,用于制造高纯水,产水电阻率为10-18MΩ?CM(25C),二氧化硅含量(SIO2)≤0.02mg/L, 混床分为单、双床、抛光床、双床可一用一备;可串联使用,以提高产水水质, 有效利用树脂的交换容量;当生产用水量大时,可并联使用,运行相当灵活、方便。出水电导率由高精度电阻率仪监控。
离子交换过程:
阳树脂反应 R-H+ + Na+ → R-Na+ + H+
阴树脂反应 R-OH- + Cl- → R-Cl- + OH-
树脂再生过程:
阳树脂反应 R-Na+ + H+ → R-H+ + Na+
阴树脂反应 R-Cl- + OH- → R-OH- + Cl-

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