不銹鋼混床

 

混床是指水依次通過(guò)裝有氫型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的陽(yáng)床和裝有氫氧型陰子交換樹(shù)脂的陰床的系統(tǒng)。氫型陽(yáng)交換床用于除去水中的陽(yáng)離子；氫氧型陰交換床用于除去水中的陰離子。通過(guò)復(fù)床可將水中的種礦物鹽基本除去。為了獲取較好的除鹽效果，陽(yáng)床內(nèi)裝載強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，陰床一般內(nèi)裝載強(qiáng)堿陰離子交換樹(shù)脂。混床也分為體內(nèi)同步再生式混床和體外再生式混床。

基本介紹

混床是混合離子交換柱的簡(jiǎn)稱，是針對(duì)離子交換技術(shù)所設(shè)計(jì)的設(shè)備。所謂混床，就是把一定比例的陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂混合裝填于同一交換裝置中，對(duì)流體中的離子進(jìn)行交換、脫除。由于陽(yáng)樹(shù)脂的比重比陰樹(shù)脂大，所以在混床內(nèi)陰樹(shù)脂在上陽(yáng)樹(shù)脂在下。一般陽(yáng)、陰樹(shù)脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹(shù)脂酌情考慮選擇。混床也分為體內(nèi)同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運(yùn)行及整個(gè)再生過(guò)程均在混床內(nèi)進(jìn)行，再生時(shí)樹(shù)脂不移出設(shè)備以外，且陽(yáng)、陰樹(shù)脂同時(shí)再生，因此所需附屬設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便。
混床處理工藝的設(shè)備包括混合離子交換器和體外再生設(shè)備。其中體外再生設(shè)備主要包括樹(shù)脂分離器、陰(陽(yáng))樹(shù)脂再生器、樹(shù)脂貯存塔、混雜樹(shù)脂塔和酸堿再生設(shè)備。國(guó)內(nèi)混床處理工藝主要特點(diǎn)體現(xiàn)在樹(shù)脂分離再生工藝上。樹(shù)脂的分離再生工藝有三種。

 

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

外殼采用優(yōu)質(zhì)碳鋼襯膠制造，內(nèi)裝強(qiáng)型或弱型陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和大孔吸附樹(shù)脂，成為陰，陽(yáng)床或有機(jī)物清掃器。

系統(tǒng)作用

混床主要用來(lái)降低水中的硬度，堿度和陰陽(yáng)離子，使其成為軟化水或去離子水。

設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

1、出水水質(zhì)優(yōu)良，出水pH值接近中性。
2、出水水質(zhì)穩(wěn)定，短時(shí)間運(yùn)行條件變化（如進(jìn)水水質(zhì)或組分、運(yùn)行流速等）對(duì)混床出水水質(zhì)影響不大。
3、間斷運(yùn)行對(duì)出水水質(zhì)的影響小，恢復(fù)到停運(yùn)前水質(zhì)所需的時(shí)間比較短。
4、回收率達(dá)到100%

應(yīng)用范圍

混床一般放置在電滲析器或反滲透裝置之后（或直接應(yīng)用于含鹽量較低的水），對(duì)水進(jìn)一步脫鹽可制取較高純水，廣泛使用在電子、化工、醫(yī)藥、原子能、電力等行業(yè)。

構(gòu)成及性能

混床外殼制作材質(zhì)有玻璃鋼、有機(jī)玻璃、不銹鋼、碳鋼、防腐等，外型為圓柱型，直徑Φ200—2500mm，產(chǎn)水量從0.5t/h—98t/h。陽(yáng)床裝載強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，陰床裝載強(qiáng)堿陰離子交換樹(shù)脂，裝載高度一向在1000—2400 mm，小型濾帽式設(shè)備底部沒(méi)有承托層，中大型設(shè)備底部有粒度不同多級(jí)別石英砂承托層（現(xiàn)不建議這樣做，因?yàn)樗嵯吹臅r(shí)候石英砂和酸會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)水質(zhì)造成影響），逆流再生固定床樹(shù)脂頂層有200 mm厚壓脂層樹(shù)脂（特殊的樹(shù)脂用來(lái)覆蓋下面的樹(shù)脂）。有機(jī)玻璃柱運(yùn)行壓力≤0.15MPa，其他材質(zhì)的設(shè)備運(yùn)行壓力≤0.6MPa。陽(yáng)床配備有酸箱、酸泵再生系統(tǒng)，陰床配備有堿箱、堿泵再生系統(tǒng)。

再生步驟

運(yùn)行
本系統(tǒng)有兩種進(jìn)水方式：軟化(軟化器處理水)進(jìn)水和初脫鹽(反滲透處理水)進(jìn)水，分別由各自的控制閥控制進(jìn)水。
運(yùn)行時(shí)，開(kāi)初脫鹽進(jìn)水控制閥、進(jìn)水閥、產(chǎn)水閥，其他閥們均應(yīng)關(guān)閉！

反洗
關(guān)閉進(jìn)水閥、產(chǎn)水閥；打開(kāi)反洗進(jìn)水閥、反洗排放閥，以10m/h反洗15min。然后，關(guān)閉反洗進(jìn)水閥、反洗排放閥。靜置，沉降5~10min。開(kāi)排氣閥、中排閥，部分排水至樹(shù)脂層表面上10cm左右，關(guān)閉排氣閥、中排閥。

再生
開(kāi)進(jìn)水閥、加酸泵、進(jìn)酸閥、中排閥，以5m/s、200L/h對(duì)陽(yáng)樹(shù)脂進(jìn)行再生，用反滲透產(chǎn)水對(duì)陰樹(shù)脂進(jìn)行清洗，維持柱內(nèi)液面在樹(shù)脂層表面上10cm。對(duì)陽(yáng)樹(shù)脂再生30min后，關(guān)進(jìn)水閥、加酸泵、進(jìn)酸閥，開(kāi)反洗進(jìn)水閥、加堿泵、進(jìn)堿閥，以5m/s、200L/h對(duì)陰樹(shù)脂進(jìn)行再生，用反滲透產(chǎn)水對(duì)陽(yáng)樹(shù)脂進(jìn)行清洗，維持柱內(nèi)液面在樹(shù)脂層表面上10cm，再生30min。

置換、混脂、沖洗
關(guān)加堿泵、進(jìn)堿閥，開(kāi)進(jìn)水閥，上下同時(shí)進(jìn)水對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行置換、清洗。30min后，關(guān)進(jìn)水閥、反洗進(jìn)水閥、中排閥，開(kāi)反洗排放閥、進(jìn)氣閥、排氣閥，以壓力0.1~0.15MPa，氣量2~3m3/(m2·min)，混合樹(shù)脂0.5~5min。關(guān)反洗排放閥、進(jìn)氣閥，沉降1~2min。開(kāi)進(jìn)水閥、正洗排放閥，調(diào)節(jié)排氣閥，灌水至柱內(nèi)無(wú)空氣后，關(guān)排氣閥，對(duì)樹(shù)脂沖洗。當(dāng)電導(dǎo)率達(dá)到要求時(shí)，開(kāi)產(chǎn)水閥，關(guān)正洗排放閥，開(kāi)始制水。

處理工藝

樹(shù)脂二次分離再生工藝
是將失效的混床樹(shù)脂輸送至樹(shù)脂分離器(陽(yáng)樹(shù)脂再生器)，完成水力分離后，將上層的陰離子交換樹(shù)脂移送至陰樹(shù)脂再生器。陰陽(yáng)樹(shù)脂分離面附近的混合樹(shù)脂輸送到混雜樹(shù)脂塔，然后分別再生陰陽(yáng)樹(shù)脂。對(duì)于混雜樹(shù)脂塔內(nèi)的樹(shù)脂，下一次再生時(shí)將被送回到樹(shù)脂分離器(陽(yáng)樹(shù)脂再生器)內(nèi)進(jìn)行二次分離。在這里，樹(shù)脂分離器同時(shí)作為陽(yáng)樹(shù)脂再生器。

錐體分離再生工藝
錐體分離再生工藝是將樹(shù)脂分離器底部作成一錐體。該設(shè)備同時(shí)作為陰樹(shù)脂再生器而不作為陽(yáng)樹(shù)脂再生器。失效樹(shù)脂從混床輸送到樹(shù)脂分離器完成水力分層后，位于樹(shù)脂分離器下部的陽(yáng)樹(shù)脂從錐體底部被輸送到陽(yáng)樹(shù)脂再生器。由于樹(shù)脂分離器底部為一錐形體，樹(shù)脂分離界面的樹(shù)脂很少，從而減少中間混合樹(shù)脂的數(shù)量，提高分離效果。在輸送陽(yáng)樹(shù)脂時(shí)，分離界面在自動(dòng)控制時(shí)的自動(dòng)檢測(cè)常采用光電法或電導(dǎo)法。所謂光電法即采用光電計(jì)檢測(cè)陰陽(yáng)樹(shù)脂顏色的深淺；而電導(dǎo)法則采用測(cè)量陰陽(yáng)樹(shù)脂輸送水的電導(dǎo)變化，當(dāng)充入W2氣體的樹(shù)脂輸送水由陽(yáng)樹(shù)脂變?yōu)殛帢?shù)脂時(shí)，其電導(dǎo)將變小。利用兩種方式產(chǎn)生的信號(hào)變化來(lái)控制陰陽(yáng)樹(shù)脂界限。

陰陽(yáng)樹(shù)脂再生工藝
是將失效樹(shù)脂從混床輸送到樹(shù)脂分離器內(nèi)，失效樹(shù)脂水力分層后，在分離器內(nèi)同時(shí)對(duì)陰陽(yáng)樹(shù)脂進(jìn)行再生。樹(shù)脂分離器同時(shí)作為樹(shù)脂再生器。該方式同補(bǔ)給水處理除鹽混床完全相同。

混床再生

再生前的準(zhǔn)備：
1、檢查失效混床各閥門(mén)關(guān)緊。
2、再生水箱高水位，混床酸、堿計(jì)量箱液位高。
3、一級(jí)除鹽系統(tǒng)運(yùn)行正常，壓縮空氣充足，并與值長(zhǎng)聯(lián)系準(zhǔn)備用氣。
4、壓力表、流量表、溫度表等投入正常運(yùn)行。

再生操作

1、反洗分層
開(kāi)混床總進(jìn)水閥，反洗排水閥，反洗進(jìn)水閥，使樹(shù)脂到上窺視孔中心線，流量以不跑樹(shù)脂為準(zhǔn)，洗至出水透明，陰陽(yáng)樹(shù)脂可明顯分層時(shí)，緩慢關(guān)反洗進(jìn)水閥、反洗排水閥，使樹(shù)脂完全沉降，陰陽(yáng)樹(shù)脂分層。當(dāng)反洗分層不明顯時(shí)應(yīng)停止反洗，通過(guò)堿噴射器進(jìn)少量堿，當(dāng)用酚釀指示劑滴入排水樣中有微紅
即可停止進(jìn)堿。繼續(xù)反洗至能明顯分層。
2、放水項(xiàng)壓
開(kāi)啟混床空氣門(mén)，上排閥進(jìn)行放水，至上排閥出水放盡（約樹(shù)脂層上10cm左右）關(guān)空氣門(mén)、上排閥。開(kāi)啟進(jìn)酸閥、中排閥，啟動(dòng)再生水泵，開(kāi)啟泵出口閥，酸混噴射器進(jìn)水閥，調(diào)整流量為10t/h，進(jìn)行頂壓。

混床陰樹(shù)脂

再生
開(kāi)啟酸混計(jì)量箱出酸門(mén)，噴射器吸酸門(mén)，調(diào)整酸液濃度在20－30%，流量為10－12t/h進(jìn) 30 × 10-2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的工業(yè)鹽酸 400Kg左右，關(guān)閉酸計(jì)量箱出酸門(mén)及吸酸門(mén)。
沖洗
繼續(xù)用酸噴射器通水20min左右，當(dāng)中排出水酸度小于0·5mmol/L 小時(shí)，進(jìn)行整體串洗。

混床樹(shù)脂混合

離子交換是一種特殊的固體吸附過(guò)程，它是由離子交換劑的電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的。按照所交換離子的種類，離子交換劑可分為陽(yáng)離子交換劑和陰離子交換劑兩大類。
離子交換混床為深度脫鹽設(shè)備，用于制造高純水，產(chǎn)水電阻率為10-18MΩ?CM(25C),二氧化硅含量（SIO2）≤0.02mg/L, 混床分為單、雙床、拋光床、雙床可一用一備；可串聯(lián)使用，以提高產(chǎn)水水質(zhì)， 有效利用樹(shù)脂的交換容量；當(dāng)生產(chǎn)用水量大時(shí)，可并聯(lián)使用，運(yùn)行相當(dāng)靈活、方便。出水電導(dǎo)率由高精度電阻率儀監(jiān)控。
離子交換過(guò)程：
陽(yáng)樹(shù)脂反應(yīng)R-H+ + Na+ → R-Na+ + H+
陰樹(shù)脂反應(yīng)R-OH- + Cl- → R-Cl- + OH-
樹(shù)脂再生過(guò)程：
陽(yáng)樹(shù)脂反應(yīng)R-Na+ + H+ → R-H+ + Na+
陰樹(shù)脂反應(yīng)R-Cl- + OH- → R-OH- + Cl-

混床陰陽(yáng)樹(shù)脂

混床是混合離子交換柱的簡(jiǎn)稱，是針對(duì)離子交換技術(shù)所設(shè)計(jì)的設(shè)備。所謂混床，就是把一定比例的陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂混合裝填于同一交換裝置中，對(duì)流體中的離子進(jìn)行交換、脫除。由于陽(yáng)樹(shù)脂的比重比陰樹(shù)脂大，所以在混床內(nèi)陰樹(shù)脂在上陽(yáng)樹(shù)脂在下。一般陽(yáng)、陰樹(shù)脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹(shù)脂酌情考慮選擇。 混床也分為體內(nèi)同步再生式混床和體外再生式混床。混床樹(shù)脂比較同步再生式混床在運(yùn)行及整個(gè)再生過(guò)程均在混床內(nèi)進(jìn)行，再生時(shí)樹(shù)脂不移出設(shè)備以外，且陽(yáng)、陰樹(shù)脂同時(shí)再生，因此所需附屬設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便。
具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1) 出水水質(zhì)優(yōu)良，出水pH值接近中性。
(2) 出水水質(zhì)穩(wěn)定，短時(shí)間運(yùn)行條件變化(如進(jìn)水水質(zhì)或組分、運(yùn)行流速等)對(duì)混床出水水質(zhì)影響不大。
(3) 間斷運(yùn)行對(duì)出水水質(zhì)的影響小，恢復(fù)到停運(yùn)前水質(zhì)所需的時(shí)間比較短。