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陰、陽離子交換器

發布時間：2017-10-11瀏覽次數：1906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。

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