一、設(shè)備簡介: 離子交換是水處理技術(shù)中常用的一種,離子交換器是利用陰陽離子交換樹脂的選擇性及平衡反應(yīng)原理除去水中的電解質(zhì)離子的一種水處理設(shè)備,在水處理的應(yīng)用方面較為廣泛,特別是高純水制取的必要設(shè)備。 離子交換是通過離子交換樹脂在電解質(zhì)溶液中進行的,可去除水中的各種陰、陽離子,是目前制備高純水工藝流程中不可替代的手段。 離子交換器分為陽離子交換器、陰離子交換器等。 當原水通過離子交換柱時,水中的陽離子和水中的陰離子(HCO-等離子)與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換,從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水質(zhì)達到更高的要求。
二、工作原理 (1)陽離子交換器 當原水進入裝有H型的陽離子交換樹脂的陽離子交換器,使水中含有的各種陽離子和離子交換樹脂上的H+發(fā)生如下反應(yīng): Fe3+3HR-→FeR+3H+ Ca2++2HR-→CaR+2H+ Mg2++2HR-→MgR+2H+ Na++HR-→Na+H+ 上述反應(yīng)的結(jié)果是水中的各種陽離子(Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+)被吸附在離子交換樹脂上,而離子交換樹脂上的H+,它和水中各種陰離子發(fā)生作用 生成各種酸類。 如:H2SO4 H2CO3 HCI H2SiO3等 由此可見,經(jīng)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百分之99以上。 三、結(jié)構(gòu)簡述 (1)進水裝置 在交換器上部設(shè)有不銹鋼進水裝置使水能均勻分布。
(2)排水裝置 DN1200及以下設(shè)備采用多孔板上裝設(shè)寶塔式ABS型濾水帽,DN1500及以上設(shè)備有多孔板上裝濾帽和砂墊層兩種形式,多孔板材按設(shè)備規(guī)格不同而異,DN500~DN600型用硬聚氯乙烯制作,DN800~DN3200型采用鋼襯膠。 另外,在交換器下部排水帽出,樹脂面處及z大反洗膨脹高度處各設(shè)視鏡一個,用以觀察體內(nèi)工況。筒體上部設(shè)樹脂輸入口,在筒體下部近多孔板處設(shè)樹脂卸出口。樹脂的輸入和卸出均可采用水力輸送。
四、使用方法 (1)樹脂處理 樹脂在未裝進交換器之前,首先應(yīng)進行篩選,再用百分之8~10的NaCI溶液浸泡20小時,放掉食鹽水,用水沖洗樹脂,自至出水不呈黃色為止。或用百分之5的 HCI溶液浸泡2~4小時,放掉酸液后,用水沖洗樹脂至排水接近中性為止。將樹脂裝入設(shè)備到規(guī)定高度,樹脂裝好后進行一次反沖洗。 (2)運行 設(shè)備內(nèi)須保持一定高度的水墊層,以防止進水直接沖擊樹脂層上的壓脂層。 投入運行前必要進行正洗,打開進水閥(D1)和排氣閥,當水已滿時關(guān)閉排氣閥,打開正洗排水閥(D5),至水質(zhì)合格再轉(zhuǎn)入運行,即關(guān)閉正洗排水閥(D5),打開出水閥(D2)。 (3)再生 當出水水質(zhì)超過指標或產(chǎn)生了一定體積的脫鹽水后,離子交換器需進行再生,再生的步驟如下: (a)小反洗:再生前應(yīng)對中間排液管上面的壓脂層進行小反洗,洗去運行時積聚在壓脂層和中間排液裝置上的污物,即打開小反洗進水閥(D7)和反洗排水閥(D4),反洗流速一般為5~10米/時,時間約15分鐘。小反洗結(jié)束后,關(guān)閉小反洗進水閥(D7)及反洗排水閥(D4)。 (b)進再生液:打開再生液閥(D6)及中間排液閥(D8),再生液由低部進入,廢液由中排口排出。為保證再生效果,應(yīng)控制一定的再生液濃度及再生流速。 (c)小正洗:在進再生液的過程中,有部分廢酸(堿)滲入壓脂層中,為了節(jié)省正洗耗水量及縮短正洗時間,在正洗之前,用小正洗的方法將這部分廢液洗去。小正洗時,打開進水閥(D1),然后打開中間排液閥(D8),水從中排安裝排出,流速控制在10~15米/時,時間約5~10分鐘。 (4)正洗 小正洗結(jié)束后,關(guān)閉中間排液閥(D8),開啟正洗排水閥(D5)進行正洗,流速同運行流速,待出水水質(zhì)符合要求時即關(guān)閉排污閥(D5),打開出水閥(D2)投入運行。 (5)大反洗 由于交換劑被壓實、污染等會影響正常工作,所以在運行若干周期后必要進行一次大反洗,大反洗的間隔周期可根據(jù)本廠的進水濁度、出水質(zhì)量、運行壓差和交換容量等情況而定,一般運行10~20周期進行一次,大反洗后交換劑層被打亂,為了恢復(fù)正常交換容量,在大反洗后的首先再生時,再生劑要比正常時增加 0.5~1.0倍。大反洗時,打開大反洗進水閥(D3),閥門要由小到大,反洗強度控制在反洗視鏡的中間線為準,打開反洗排水閥 (D4)進行反洗。反洗時間約為10~15分鐘。
五.設(shè)備規(guī)范 (1)設(shè)計壓力:1.0MPa 試驗壓力:0.88MPa (2)運行流速:固定床:15~25m/h 浮動床:40~50m/h 陰、陽混合床:40~120m/h (3)工作溫度:5~50℃ (4)出水品質(zhì):軟化水設(shè)備:硬度≤0.03ml/L 純水設(shè)備:電導率<10-3s/m (5)進水濁度:≤5mg/L |