混床是指水依次通過裝有氫型陽離子交換樹脂的陽床和裝有氫氧型陰子交換樹脂的陰床的系統(tǒng)。氫型陽交換床用于除去水中的陽離子；氫氧型陰交換床用于除去水中的陰離子。通過復(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，陽床內(nèi)裝載強(qiáng)酸陽離子交換樹脂，陰床一般內(nèi)裝載強(qiáng)堿陰離子交換樹脂。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稱，是針對離子交換技術(shù)所設(shè)計的設(shè)備。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中，對流體中的離子進(jìn)行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內(nèi)陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例為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)行及整個再生過程均在混床內(nèi)進(jìn)行，再生時樹脂不移出設(shè)備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設(shè)備少，操作簡便。
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)備主要包括樹脂分離器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設(shè)備。國內(nèi)混床處理工藝主要特點(diǎn)體現(xiàn)在樹脂分離再生工藝上。樹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)型或弱型陰陽離子交換樹脂和大孔吸附樹脂，成為陰，陽床或有機(jī)物清掃器。
系統(tǒng)作用
混床主要用來降低水中的硬度，堿度和陰陽離子，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）對混床出水水質(zhì)影響不大。
3、間斷運(yùn)行對出水水質(zhì)的影響小，恢復(fù)到停運(yùn)前水質(zhì)所需的時間比較短。
4、回收率達(dá)到
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。陽床裝載強(qiáng)酸陽離子交換樹脂，陰床裝載強(qiáng)堿陰離子交換樹脂，裝載高度一向在1000—2400 mm，小型濾帽式設(shè)備底部沒有承托層，中大型設(shè)備底部有粒度不同多級別石英砂承托層（現(xiàn)不建議這樣做，因為酸洗的時候石英砂和酸會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，對水質(zhì)造成影響），逆流再生固定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層樹脂（特殊的樹脂用來覆蓋下面的樹脂）。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，開初脫鹽進(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。開排氣閥、中排閥，部分排水至樹脂層表面上10cm左右，關(guān)閉排氣閥、中排閥。
再生
開進(jìn)水閥、加酸泵、進(jìn)酸閥、中排閥，以5m/s、200L/h對陽樹脂進(jìn)行再生，用反滲透產(chǎn)水對陰樹脂進(jìn)行清洗，維持柱內(nèi)液面在樹脂層表面上10cm。對陽樹脂再生30min后，關(guān)進(jìn)水閥、加酸泵、進(jìn)酸閥，開反洗進(jìn)水閥、加堿泵、進(jìn)堿閥，以5m/s、200L/h對陰樹脂進(jìn)行再生，用反滲透產(chǎn)水對陽樹脂進(jìn)行清洗，維持柱內(nèi)液面在樹脂層表面上10cm，再生30min。
置換、混脂、沖洗
關(guān)加堿泵、進(jìn)堿閥，開進(jìn)水閥，上下同時進(jìn)水對樹脂進(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)，混合樹脂0.5~5min。關(guān)反洗排放閥、進(jìn)氣閥，沉降1~2min。開進(jìn)水閥、正洗排放閥，調(diào)節(jié)排氣閥，灌水至柱內(nèi)無空氣后，關(guān)排氣閥，對樹脂沖洗。當(dāng)電導(dǎo)率達(dá)到要求時，開產(chǎn)水閥，關(guān)正洗排放閥，開始制水。
處理工藝
樹脂二次分離再生工藝
是將失效的混床樹脂輸送至樹脂分離器(陽樹脂再生器)，完成水力分離后，將上層的陰離子交換樹脂移送至陰樹脂再生器。陰陽樹脂分離面附近的混合樹脂輸送到混雜樹脂塔，然后分別再生陰陽樹脂。對于混雜樹脂塔內(nèi)的樹脂，下一次再生時將被送回到樹脂分離器(陽樹脂再生器)內(nèi)進(jìn)行二次分離。在這里，樹脂分離器同時作為陽樹脂再生器。
錐體分離再生工藝
錐體分離再生工藝是將樹脂分離器底部作成一錐體。該設(shè)備同時作為陰樹脂再生器而不作為陽樹脂再生器。失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器完成水力分層后，位于樹脂分離器下部的陽樹脂從錐體底部被輸送到陽樹脂再生器。由于樹脂分離器底部為一錐形體，樹脂分離界面的樹脂很少，從而減少中間混合樹脂的數(shù)量，提高分離效果。在輸送陽樹脂時，分離界面在自動控制時的自動檢測常采用光電法或電導(dǎo)法。所謂光電法即采用光電計檢測陰陽樹脂顏色的深淺；而電導(dǎo)法則采用測量陰陽樹脂輸送水的電導(dǎo)變化，當(dāng)充入W2氣體的樹脂輸送水由陽樹脂變?yōu)殛帢渲瑫r，其電導(dǎo)將變小。利用兩種方式產(chǎn)生的信號變化來控制陰陽樹脂界限。
陰陽樹脂再生工藝
是將失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器內(nèi)，失效樹脂水力分層后，在分離器內(nèi)同時對陰陽樹脂進(jìn)行再生。樹脂分離器同時作為樹脂再生器。該方式同補(bǔ)給水處理除鹽混床*相同。
混床再生
再生前的準(zhǔn)備：
1、檢查失效混床各閥門關(guān)緊。
2、再生水箱高水位，混床酸、堿計量箱液位高。
3、一級除鹽系統(tǒng)運(yùn)行正常，壓縮空氣充足，并與值長聯(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
開混床總進(jìn)水閥，反洗排水閥，反洗進(jìn)水閥，使樹脂到上窺視孔中心線，流量以不跑樹脂為準(zhǔn)，洗至出水透明，陰陽樹脂可明顯分層時，緩慢關(guān)反洗進(jìn)水閥、反洗排水閥，使樹脂*沉降，陰陽樹脂分層。當(dāng)反洗分層不明顯時應(yīng)停止反洗，通過堿噴射器進(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、放水項壓
開啟混床空氣門，上排閥進(jìn)行放水，至上排閥出水放盡（約樹脂層上10cm左右）關(guān)空氣門、上排閥。開啟進(jìn)酸閥、中排閥，啟動再生水泵，開啟泵出口閥，酸混噴射器進(jìn)水閥，調(diào)整流量為10t/h，進(jìn)行頂壓。
混床陰樹脂
再生
開啟酸混計量箱出酸門，噴射器吸酸門，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)閉酸計量箱出酸門及吸酸門。
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，進(jìn)行整體串洗。
混床樹脂混合
離子交換是一種特殊的固體吸附過程，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)， 有效利用樹脂的交換容量；當(dāng)生產(chǎn)用水量大時，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。
離子交換過程：
陽樹脂反應(yīng)R-H+ + Na+ → R-Na+ + H+
陰樹脂反應(yīng)R-OH- + Cl- → R-Cl- + OH-
樹脂再生過程：
陽樹脂反應(yīng)R-Na+ + H+ → R-H+ + Na+
陰樹脂反應(yīng)R-Cl- + OH- → R-OH- + Cl-
混床陰陽樹脂
混床是混合離子交換柱的簡稱，是針對離子交換技術(shù)所設(shè)計的設(shè)備。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中，對流體中的離子進(jìn)行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內(nèi)陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例為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。混床樹脂比較同步再生式混床在運(yùn)行及整個再生過程均在混床內(nèi)進(jìn)行，再生時樹脂不移出設(shè)備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設(shè)備少，操作簡便。
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)對混床出水水質(zhì)影響不大。
(3) 間斷運(yùn)行對出水水質(zhì)的影響小，恢復(fù)到停運(yùn)前水質(zhì)所需的時間比較短。
