15T/h单级反渗透+离子交换混床系统

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。

阴、阳离子交换（混合床）是用于初级纯水的进一步精制,一般设置于阴、阳离子交换器之后,也可设置在电渗析或反渗透后串联后使用,当进水口水质在一般含盐量下,出水量可降至0.1毫克/升以下,含硅根≤0.05毫克/升,导电度≤1微姆/厘米。处理后的高纯水可供高压锅炉、电子、医药、造纸化工等工业部门应用。

按交换情能,混床分为H/OH型混床和Na/OH型混床。

1、H/OH型混床交换原理：当内冷水经过H/OH型混床时,水中的阳离子Ca2+、Mg2+、Cu2+与树脂中的交换基团H+进行交换

2、Na/OH型混床交换原理：当内冷水经过Na/OH型混床时,水中的阳离子Ca2+、Mg2+、Cu2+和阴离子Cl－与树脂中的交换基团Na+和OH－进行交换。

在系统运行时,监测内冷水的pH值和电导率,根据指标的变化来调整控制2台混床的处理水量。当内冷水的pH值偏低（低于7.0）时,可投运Na/OH型混床,Na+从RNa型树脂中泄漏出来,相当于产生了少量的NaOH,内冷水pH值得以提高。随着Na+的泄漏,冷却水电导率逐渐升高。当Na+泄漏量较大,电导率达到一定指标时,关闭或减小Na/OH型混床流量,同时投运H/OH型混床,吸收水中的Na+,此时内冷水的pH值会适当降低,电导率也随之降低。当pH值低到一定值时,再增大Na/OH型混床流量或减小甚至关闭H/OH型混床,如此反复操作以达到内冷水的各项指标均合格。

离子交换装置进水指标

系统性能指标

工艺选型推荐

■ 预处理系统

一般包括原水泵、加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器、超滤等。其主要作用是降低原水的污染指数（SDI）、余氯,藻类,细菌等其他杂质,达到反渗透的进水要求。预处理系统的设备配置应该根据原水的具体情况而定。

■ 反渗透装置处理系统

主要包括多级高压泵、反渗透膜元件、膜壳（压力容器）、支架等组成。其主要作用是去除水中的杂质,使出水满足使用要求。

■ 反渗透装置后处理系统

是在反渗透不能满足出水要求的情况下增加的配置。主要包括混床、杀菌、EDI等其中的一种或者多种设备。后处理系统能把反渗透的出水水质更好的提高,使之满足使用要求。

■ 反渗透装置清洗系统

主要有清洗水箱、清洗水泵、精密过滤器组成。当反渗透系统受到污染出水指标不能满足要求时,需要对反渗透进行化学清洗使之恢复功效。

■ 反渗透装置电气控制系统

是用来控制整个反渗透系统正常运行的。包括仪表盘、控制盘、各种电器保护、电气控制柜等。

混床再生方法

A、酸、碱分别流经阳、阴树脂层的两步法再生。(a)反洗分层后,从上部送入NaOH再生液再生阴树脂,废液从阴、阳树脂分界处的排液管排出,为防止碱液污染阳树脂,在再生同时,由底部通入清洗水通过阳树脂由中间排液管排出；(b)从下部通入再生阳树脂用的酸液,废液同样由分界处排液管排出,同样为防止酸液污染阴树脂,由上部送入清洗水通过阴树脂层由中间排液管排出；(c)用除盐水分别由底部和上部送入,自下而上清洗阳树脂层至排水酸度降至0.5mmol/L以下为止,由上而下清洗阴树脂层至排水OH-碱度降到0.5mmol/L为止。

B、酸、碱同时流经阳、阴树脂层体内再生(a)树脂反洗分层后,再生时,由交换器上下同时送入再生用的碱液和酸液,分别流经阴、阳树脂层后,由中间排液装置同时排出；(b)清洗水亦同样由交换器上下送入,分别流经阴、阳树脂层后,由中间排水装置同时排出。

C、阴阳树脂移出体外再生：阴阳树脂移出体外再生法是将阴树脂移出混合床至专用的阴树脂再生罐,然后送入再生液进行再生。混合床再生剂比耗,阳树脂一般为理论量的2倍,阴树脂为理论量的3倍。

运行

本系统有两种进水方式：软化(软化器处理水)进水和初脱盐(反渗透处理水)进水,分别由各自的控制阀控制进水。运行时,开初脱盐进水控制阀、进水阀、产水阀,其他阀们均应关闭！

反洗

关闭进水阀、产水阀；打开反洗进水阀、反洗排放阀,以10m/h反洗15min。然后,关闭反洗进水阀、反洗排放阀。静置,沉降5~10min。开排气阀、中排阀,部分排水至树脂层表面上10cm左右,关闭排气阀、中排阀。

再生

开进水阀、加酸泵、进酸阀、中排阀,以5m/s、200L/h对阳树脂进行再生,用反渗透产水对阴树脂进行清洗,维持柱内液面在树脂层表面上10cm。对阳树脂再生30min后,关进水阀、加酸泵、进酸阀,开反洗进水阀、加碱泵、进碱阀,以5m/s、200L/h对阴树脂进行再生,用反渗透产水对阳树脂进行清洗,维持柱内液面在树脂层表面上10cm,再生30min。

置换、混脂、冲洗

关加碱泵、进碱阀,开进水阀,上下同时进水对树脂进行置换、清洗。30min后,关进水阀、反洗进水阀、中排阀,开反洗排放阀、进气阀、排气阀,以压力0.1~0.15MPa,气量2~3m3/(m2·min),混合树脂0.5~5min。关反洗排放阀、进气阀,沉降1~2min。开进水阀、正洗排放阀,调节排气阀,灌水至柱内无空气后,关排气阀,对树脂冲洗。当电导率达到要求时,开产水阀,关正洗排放阀,开始制水。

离子交换器主要用于纯水和高纯水的制备,主要用于中高压锅炉给水；新材料、新能源、化工新材料,轻金属材料、纳米材料、玻璃钢石墨、复合材料等的生产工艺用水。