第六章 混床離子交換系統(tǒng).doc

d26c5f82d718f149931249475582426c.pdf第六章 混床離子交換系統(tǒng)一、處理原理混合床離子交換法，就是把陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂放在同一個(gè)交換器中，并且在運(yùn)行前將它們混合均勻。所以，混合床可以看作是許多陰、陽(yáng)樹(shù)脂交錯(cuò)排列而組成的多級(jí)式復(fù)床，如以陰、陽(yáng)混勻的情況推算，其級(jí)數(shù)約可達(dá)10002000級(jí)。在混合床中，由于陰、陽(yáng)樹(shù)脂是相互混勻的，所以其陰、陽(yáng)離子交換反應(yīng)幾乎是同時(shí)進(jìn)行的?；蛘哒f(shuō)，水的陽(yáng)離子交換和陰離子交換是多次交錯(cuò)進(jìn)行的。所以經(jīng)型交換所產(chǎn)生的H和經(jīng)OH型交換所產(chǎn)生的OH都不能累積起來(lái)，基本上消除了反離子的影響，交換反應(yīng)進(jìn)行得十分徹底，出水水質(zhì)很高?；旌洗仓袠?shù)脂失效后，應(yīng)先將兩種樹(shù)脂分離，然后分別進(jìn)行再生和清洗。分離的方法一般是用水力篩分法，即用水反洗，利用陽(yáng)樹(shù)脂的濕真密度比陰樹(shù)脂大的特點(diǎn)，使陽(yáng)樹(shù)脂處于下層，陰樹(shù)脂處于上層。再生清洗后，再將兩種樹(shù)脂混合均勻，又可投入運(yùn)行。對(duì)水質(zhì)要求高時(shí)，混合床中所用的樹(shù)脂必須是強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂和強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂。如用強(qiáng)酸性、弱堿性樹(shù)脂或弱酸性、強(qiáng)堿性樹(shù)脂的混合床，則出水水質(zhì)就會(huì)降低，但是由于弱堿性或弱酸性樹(shù)脂容易再生，故可降低再生劑的用量。一般來(lái)說(shuō)，混合床做成固定式的?；齑驳碾x交換反應(yīng)可以用下面的一個(gè)式子來(lái)表示出來(lái)： 2RH 2Na+ (HsiO3-)2 2Na+2 +Ca2+ (HCO3-)2 =R2 Ca2+ +H2O 2ROH Mg2+ Cl Mg2+(HsiO3-)2 R2 (HCO3-)2 Cl-2二、混床設(shè)備結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)固定床式混合床離子交換設(shè)備的殼體和壓力式過(guò)濾器的相同，是圓柱形密閉容器。殼體中常裝置有上部進(jìn)水裝置；為了將其中陰、陽(yáng)樹(shù)脂分開(kāi)再生，在其中部還設(shè)有配水裝置。其設(shè)備外觀圖具體見(jiàn)下圖：為了便于陰、陽(yáng)樹(shù)脂分層，混合床用的陽(yáng)樹(shù)脂和陰樹(shù)脂的濕真密度差大于1520。關(guān)于在混合床中陰、陽(yáng)樹(shù)脂的配比，應(yīng)從影響出水水質(zhì)和一個(gè)周期中交換器的出水量?jī)煞矫鎭?lái)考慮決定。由于各種陰、陽(yáng)樹(shù)脂交換容量的不同和各系統(tǒng)中混合床進(jìn)水的成分有差別，所以此配比值應(yīng)根據(jù)具體情況選取。關(guān)于出水水質(zhì)，試驗(yàn)表明，除了陽(yáng)樹(shù)脂明顯多于陰樹(shù)脂的情況外，改變兩種樹(shù)脂比影響不大；當(dāng)陰樹(shù)脂多于陽(yáng)樹(shù)脂時(shí)，處理效果比陽(yáng)樹(shù)脂多于陰樹(shù)脂的好。目前國(guó)內(nèi)采用的樹(shù)脂體積比通常為陰陽(yáng)21。三、安裝說(shuō)明本系統(tǒng)中設(shè)備包括，混合離子交換器兩臺(tái)，酸堿再生計(jì)量箱各一個(gè)，再生泵的安裝，酸堿噴射器各一個(gè)?；旌想x子交換器安裝參照設(shè)備的外觀圖，設(shè)備的管道安裝請(qǐng)按現(xiàn)場(chǎng)管路圖與工藝流程進(jìn)行安裝。如有其它問(wèn)題請(qǐng)與現(xiàn)場(chǎng)安裝指導(dǎo)工程師聯(lián)系。注意：本體設(shè)備中的視鏡，與法蘭連接面不能撞擊。酸堿噴射器應(yīng)注意進(jìn)出口方向與壓力要求管道連接處應(yīng)注意必須牢固可靠，且地面已經(jīng)了進(jìn)行防腐處理。四、設(shè)備操作運(yùn)行由于混合床是將陰、陽(yáng)樹(shù)脂裝在同一個(gè)交換器中運(yùn)行的，因此在運(yùn)行上有許多與普通固定床不同的地方。下面從運(yùn)行到失效后的操作進(jìn)行討論。1反洗分層?；旌洗渤}裝置運(yùn)行操作中的關(guān)鍵問(wèn)題之一，就是如何將失效的陰、陽(yáng)樹(shù)脂分開(kāi)，以便分別通入再生液進(jìn)行再生。目前都是用水力篩分法，對(duì)陰、陽(yáng)樹(shù)脂進(jìn)行分層。這種方法就是借反洗的水力將樹(shù)脂懸浮起來(lái)，使樹(shù)脂層達(dá)到一定的膨脹率，再利用陰、陽(yáng)樹(shù)脂的密度差達(dá)到分層的目的。一般陰樹(shù)脂的密度較陽(yáng)樹(shù)脂的小，分層后陰樹(shù)脂在上，陽(yáng)樹(shù)脂在下，只要控制適當(dāng)，可以做到兩層樹(shù)脂間有一明顯的分界面。反洗開(kāi)始時(shí)，流速宜小，待樹(shù)脂層松動(dòng)后，逐漸加大流速至10m/h左右，使整個(gè)樹(shù)脂層的膨脹率在50以上。如反洗流速過(guò)大，雖然可以增加樹(shù)脂的膨脹率，有利于分離，但需要用較高級(jí)的設(shè)備，這就增加投資。一般反洗需1015min。兩種樹(shù)脂是否能分層明顯，除與陰、陽(yáng)樹(shù)脂的濕真密度差、反洗水流速有關(guān)外，還與樹(shù)的失效程度有關(guān)。樹(shù)脂失效程度大的分層容易，反之就比較難，這是由于樹(shù)脂在吸著不同離子后，密度不同，沉降速度不同而致。當(dāng)交換器運(yùn)行到終點(diǎn)時(shí)底層尚未失效的樹(shù)脂較多，未失效的陽(yáng)樹(shù)脂(H型)與已失效的陰樹(shù)脂(SO4型)密度差較小，所以分層就比較困難。為了容易分層，可在分層前先通入NaOH溶液，將陰樹(shù)脂再生成OH型，陽(yáng)樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)镹a型，使兩者間的密度差加大，從而加快其分層。此外，H型和OH型樹(shù)脂還有互相粘結(jié)的現(xiàn)象（即抱團(tuán)），這使分層困難。為了消除此粘結(jié)現(xiàn)象，可在分怪前先通入NaOH溶液。2再生。混合床的再生通常有體內(nèi)再生法，下面來(lái)介紹這種方法?；齑苍偕僮饔蟹聪捶謱?，陽(yáng)，陰離子樹(shù)脂再生；混脂及正洗見(jiàn)圖 NaOH 除鹽水 除鹽水 除鹽水 廢液 廢液 廢水 廢水 托堿水 HCl 除鹽水 廢水 1 2 3 41 陰離子樹(shù)脂再生， 2 陽(yáng)離子樹(shù)脂再生,陰離子樹(shù)脂清洗, 3 陽(yáng),陰離子樹(shù)脂各自沖洗, 4 正洗體內(nèi)再生，就是樹(shù)脂有交換內(nèi)部進(jìn)行再生的方法。根據(jù)進(jìn)酸、進(jìn)堿和沖洗步驟的不同，它又可分為兩步法和同時(shí)處理法兩種。所謂兩步法是指酸、堿再生液不是同時(shí)日先后進(jìn)入交換器。兩步法又可分為堿液流經(jīng)陰、陽(yáng)樹(shù)脂的兩步法和酸、堿分別通過(guò)陽(yáng)、陰樹(shù)脂的兩步法。在大型裝置中，一般都使用酸、堿分別單獨(dú)通過(guò)陽(yáng)、陰樹(shù)脂層的兩步法。這種方法，是在反洗分層完畢后，將交換器中的水放至樹(shù)脂表面上約10cm處，從上部送入NaOH溶液再生陰樹(shù)脂，廢液從陰、陽(yáng)樹(shù)脂分界自的排液管排出，并按同樣的流程進(jìn)行陰樹(shù)脂的清洗，清洗至排出水的OH-堿度至0.5mmol/L以下。在此再生和清洗時(shí)，可用水下部通入陽(yáng)樹(shù)脂層，以減輕堿液污染陽(yáng)樹(shù)脂。然后，再生陽(yáng)樹(shù)脂時(shí)，酸由底部通入，廢液也由陰、陽(yáng)樹(shù)脂分界自的排液管中排出。此時(shí)，為了防止酸液進(jìn)入陰樹(shù)脂層，需繼續(xù)自上部通以小流量的水清洗陰樹(shù)脂。陽(yáng)樹(shù)脂的清洗流程也和再生時(shí)相同，清洗至排出水的酸度降到0.5mmol/L(OH-)以下為止。最后進(jìn)行整體正洗，即從上部進(jìn)水，底部排水，一直洗至排出水電導(dǎo)率至1.5S/cm(25)以下（在正洗過(guò)程中，有時(shí)為了提高正洗效果，可以進(jìn)行一次23min的短時(shí)間反洗，以消除死角，松動(dòng)樹(shù)脂層）。體內(nèi)再生的另一種方法是同時(shí)處理法。此法實(shí)際上與堿、酸分別通過(guò)陰、陽(yáng)樹(shù)脂的兩步法相似，即在再生和清洗時(shí)，由交換器上下同時(shí)送入的堿、酸液或清洗水，分別經(jīng)陰、陽(yáng)樹(shù)脂層后，由中間排水裝置同時(shí)排出。此法再生時(shí)間的長(zhǎng)短取決于陰樹(shù)脂的再生時(shí)間。實(shí)踐證明，若使這種再生方法利到滿意的結(jié)果，必須有精以設(shè)計(jì)的再生系統(tǒng)。為了避免酸、堿液與出水的隔離，例如在連接混合床出水管的酸溶液輸送管上設(shè)置兩個(gè)閥門(mén)。3.陰、陽(yáng)樹(shù)脂的混合。樹(shù)脂經(jīng)再生和洗滌后，在投入運(yùn)行前必須將分層的樹(shù)脂重新混合均勻。這里所用的壓縮空氣進(jìn)入交換器之前的壓力，一般采用0.10.15Mpa。壓縮空氣的流量為2.53.0m3/(m2s)?；旌蠒r(shí)間視樹(shù)脂是否混合均勻?yàn)闇?zhǔn)，一般為0.51.0min，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易磨損樹(shù)脂。為了獲得較好的混合效果，混合前應(yīng)把交換器中的水面層降到樹(shù)脂層表面上100150mm處。樹(shù)脂混合后，通常下層比較接近于給定的樹(shù)脂混合（體積）比例，上層樹(shù)脂相差較大。這可能是由于混合后排水不及時(shí)或排水速度不夠，在樹(shù)脂往下沉降的過(guò)程中又重新分離的結(jié)果。所以，要使樹(shù)脂能混合均勻，除了必須通入適當(dāng)?shù)膲嚎s空氣、并保持一定時(shí)間外，尚需有足夠大的排水速度，迫使樹(shù)脂迅速降落，避免樹(shù)脂重新分離。樹(shù)脂下降時(shí)，采用頂部進(jìn)水對(duì)加速其沉降也有一定的效果。4.正洗。混合后的樹(shù)脂層，還要用除鹽水以1020 m/h的流速進(jìn)行正洗，直至出水合格后，方可投入制水運(yùn)行。正洗初期，由于排出水渾濁，可將其排入地溝，待排水變清后，可回收利用。5.交換?；旌洗驳碾x子交換與普通固定床的相同，只是它可以采用更高的流速，通常取40-60m/h。上述的再生過(guò)程也可以下步驟來(lái)表述：（1） 反洗。 堿液箱放滿清水，開(kāi)啟反進(jìn)水閥、反排閥，開(kāi)動(dòng)堿泵，調(diào)整進(jìn)堿閥，水從混柱下部進(jìn)入，從反排閥排出，將柱內(nèi)的臟物和碎樹(shù)脂沖出，同時(shí)松動(dòng)樹(shù)脂。（2） 分層。 利用陽(yáng)、陰樹(shù)脂的比重不同，用NaCl溶液使陽(yáng)、陰樹(shù)脂分層。在堿液箱內(nèi)配制10%濃度NaCl溶液，按反洗的操作進(jìn)行，柱內(nèi)樹(shù)脂很快就會(huì)分出陰樹(shù)脂在上、陽(yáng)樹(shù)脂在下的兩層樹(shù)脂。此時(shí)陽(yáng)、陰樹(shù)脂按接觸面應(yīng)處于中排位置，陽(yáng)、陰樹(shù)脂的比是1：2，如樹(shù)脂量不合適時(shí)，應(yīng)調(diào)整陽(yáng)陰樹(shù)脂裝填量。樹(shù)脂量調(diào)整合適以后，用中間水箱水正洗一次，操作同運(yùn)行，從正排閥排水，正洗至正排閥排水與進(jìn)水掉到率一致為止。（3） 再生陰樹(shù)脂。 堿液的濃度，用量及配制方法參考陰柱再生，配制用水改為陽(yáng)床的產(chǎn)水或純水。再生時(shí)開(kāi)啟進(jìn)水閥、正排閥，開(kāi)動(dòng)堿泵，調(diào)整進(jìn)堿閥，控制再生液流速在25米/時(shí)，再生液用完為止。（4） 正洗陰樹(shù)脂。 用中間水箱水按運(yùn)行操作，從正排閥排水，正洗至排水pH=7.5，電導(dǎo)率與進(jìn)水一致為止。（5） 再生陽(yáng)樹(shù)脂。 酸液的濃度、用量及配制方法參考陽(yáng)柱再生，配制用水改為中間水箱水。再生時(shí)開(kāi)啟反進(jìn)水閥、反排水閥。開(kāi)動(dòng)酸泵，調(diào)整進(jìn)酸，控制再生液流速在23米/時(shí)，酸液自柱底部進(jìn)入，從反排水閥排除，以酸液不接觸或少接觸陰樹(shù)脂為好，再生液用完為止。（6） 置換逆洗。 置換逆洗用純水，操作同陽(yáng)樹(shù)脂再生，約30分鐘。（7） 正洗陽(yáng)樹(shù)脂。 用中間水箱水按運(yùn)行操作，從正排閥排水，正洗至正排閥排水pH=6.67.0、電導(dǎo)率與進(jìn)水一致為止。（8） 混合樹(shù)脂。 開(kāi)啟正排閥、排氣閥排水，排至柱內(nèi)水面高于樹(shù)脂上平面200250mm時(shí)關(guān)閉正排閥。打開(kāi)氣洗閥進(jìn)氣，此時(shí)柱內(nèi)氣、水、樹(shù)脂上下翻騰，陽(yáng)陰樹(shù)脂充分混合，混合時(shí)間約20分鐘，混勻后關(guān)閉閥，正排閥開(kāi)啟，按運(yùn)行正洗，正洗至出水電導(dǎo)率1S/cm時(shí)，關(guān)閉各閥待用。注：混柱再生時(shí)也可以不用NaCl溶液分層，直接用堿液再生，從正排閥P3進(jìn)再生液，再生陰樹(shù)脂時(shí)同時(shí)分層。此種方法操作簡(jiǎn)便，但樹(shù)脂分層不如用NaCl溶液效果好，再生陽(yáng)樹(shù)脂時(shí)容易使近于接觸面的陰樹(shù)脂失效。生產(chǎn)工藝中常用酸、堿分別通過(guò)陽(yáng)、陰樹(shù)脂的兩步法，下面著重介紹“兩步法”。（1）反洗分層。反洗流速10-15m/h,反洗時(shí)間一般為15-20min。待反洗水清晰后，關(guān)閉反洗入口門(mén)、排水門(mén)，待樹(shù)脂落實(shí)后，從監(jiān)視鏡檢查樹(shù)脂分層情況，分層好的樹(shù)脂在中間排水管附近有明顯的顏色區(qū)別。如分層不明顯可重新反洗分層。兩種樹(shù)脂是否能分層明顯，除與陰、陽(yáng)樹(shù)脂的濕真密度差、反洗水流速有關(guān)外，還與樹(shù)脂的失效程度有關(guān)。樹(shù)脂失效程度大的分層容易，反之就比較難，這是由于樹(shù)脂在吸著不同離子后，密度不同，沉降速度不同而致。對(duì)于陽(yáng)樹(shù)脂，不同型的密度排列為：HNH4CaNaKBa陰樹(shù)脂不同型的密度排列為：OHClCO3HCO3NO3SO4當(dāng)交換器運(yùn)行到終點(diǎn)時(shí)底層尚未失效的樹(shù)脂較多，則由上述排列可知：未失效的陽(yáng)樹(shù)脂(H型)與已失效的陰樹(shù)脂(SO4型)密度差較小，所以分層就比較困難。為了容易分層，可在分層前先通入NaOH溶液，將陰樹(shù)脂再生成OH型，陽(yáng)樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)閍型，使兩者間的密度差加大，從而加快其分層。（2）再生?；齑驳脑偕嘘?yáng)樹(shù)脂再生、陰樹(shù)脂再生、對(duì)流沖洗和小正洗四步：陽(yáng)樹(shù)脂再生。開(kāi)啟酸抽子入口水門(mén)，調(diào)整進(jìn)水流速5 m/h。開(kāi)啟堿抽子入口水門(mén)，維持“頂壓水”流速5 m/h，用中間排水門(mén)調(diào)整樹(shù)脂層上部水層200-300 mm。開(kāi)啟進(jìn)酸閥，調(diào)整再生酸濃度2%-3%，注酸再生。在注酸過(guò)程中，要經(jīng)常檢查“頂壓水”的流動(dòng)情況。以免“頂壓水”中斷，使再生酸液上流，污染陰樹(shù)脂。陰樹(shù)脂再生。待酸打完后，關(guān)閉酸濃度調(diào)整門(mén)。此時(shí)酸抽子不停，繼續(xù)用除鹽水沖洗陽(yáng)樹(shù)脂。這樣做有兩個(gè)目的：一是用除鹽水清洗陽(yáng)樹(shù)脂層中的再生產(chǎn)物和廢再生液;二是作為托堿水，用以防止再生堿液下流，污染陰樹(shù)脂。開(kāi)啟進(jìn)堿閥，調(diào)整堿再生濃度1.0%-1.5%，注堿再生。混床的再生劑量與混床的出水水質(zhì)有關(guān)。混床要求出水水質(zhì)好，其再生劑用量則較高如出水水質(zhì)稍差，其再生劑用量則低。一般陽(yáng)樹(shù)脂采用理論劑量的2倍，陰樹(shù)脂采用理論劑量的3倍。當(dāng)采用體外再生時(shí)，其比耗可以低于上述數(shù)值?；齑苍偕鷦┯昧考捌涑鏊|(zhì)關(guān)系見(jiàn)下表所示。表：混床再生劑用量與出水質(zhì)量關(guān)系再生劑用量/kg.m-3樹(shù)脂出水水質(zhì)電導(dǎo)率scm-1HClNaOHI型陰樹(shù)脂II型陰樹(shù)脂1981620.070.10132810.1670.25106490.250.4092320.340.4066160.400.50對(duì)流沖洗。待注堿完，繼續(xù)用除鹽水從上、下兩個(gè)部分進(jìn)入混床，對(duì)混床樹(shù)脂進(jìn)行沖洗。沖洗終點(diǎn)：中間排水取樣化驗(yàn)，硬度約為0mol/L、HSiO3-小于50g/L時(shí)，停止對(duì)流沖洗，關(guān)閉有關(guān)閥門(mén)。(3)混脂?；熘瑫r(shí)，壓縮風(fēng)壓力為0.10.5Mpa,混脂時(shí)間為35min。從監(jiān)視看到樹(shù)脂基本混勻后，應(yīng)快開(kāi)正洗排水門(mén)，快開(kāi)壓縮風(fēng)門(mén)，使樹(shù)脂層能快速落實(shí)，避免樹(shù)脂重新分層。（4）正洗。混合后的樹(shù)脂層以1015 m/h的流速通水進(jìn)行正洗。正洗終點(diǎn)以正洗排水中HSiO3-含量小于20g/L，電導(dǎo)率小于0.2s./cm為好。由于運(yùn)行方式的特殊性，混合床有下列特點(diǎn)：1. 優(yōu)點(diǎn)：1) 出水水質(zhì)高。用強(qiáng)酸性型樹(shù)脂和強(qiáng)堿性O(shè)H型樹(shù)脂組成的混合床，制得除鹽水的殘留含鹽量在1.0mg/L以內(nèi)，電導(dǎo)率在0.2S/cm以下，殘留硅酸含量（以SiO2表示）在0.02mg/L以下；2) 出水水質(zhì)穩(wěn)定。工作條件的變化一般對(duì)混合床的出水水質(zhì)影響不大；3) 間斷運(yùn)行對(duì)出水水質(zhì)影響較??；4) 交換終點(diǎn)明顯。2. 缺點(diǎn)：1) 樹(shù)脂交換容量的利用率低；2) 樹(shù)脂損耗率大；3) 再生操作復(fù)雜。五、運(yùn)行實(shí)例下面是由多個(gè)閥門(mén)組合來(lái)控制混床運(yùn)行與再生的示意圖。其運(yùn)行與再生步驟如下（共有十一步，其中前十步為再生用，最后為混床的運(yùn)行狀態(tài)）。步驟中的數(shù)字為示意圖中所開(kāi)閥門(mén)編號(hào)，否則為未開(kāi)閥門(mén)。1反洗：2，7；2分層3進(jìn)酸堿再生：3，6，11，13，14；4慢洗：6，11；5快速?zèng)_洗：5，8，11；6正排水：1，11；7樹(shù)脂混合（進(jìn)氣體）：1，9；8最后正洗：4，10；9運(yùn)行：4，12。其中酸堿流量，運(yùn)行、再生壓力，氣體流量與所用罐體與閥門(mén)控制有關(guān)，具體操作參考各具本情況進(jìn)行調(diào)節(jié)、設(shè)置與控制。本例只是講述混床再生運(yùn)行過(guò)程原理，各閥門(mén)編號(hào)與實(shí)際混床編號(hào)有區(qū)別，務(wù)必注意?；齑查y門(mén)狀態(tài)表：步驟閥門(mén)正洗5m制水反洗分層15m沉降5m放水2m再生50m沖洗10m排水3m混合10m灌水2m正洗10m進(jìn)水閥出水閥反排閥反進(jìn)閥正排閥進(jìn)堿閥進(jìn)酸閥進(jìn)氣閥中排閥備用中間泵再生泵混床再生后，在投入運(yùn)行前，必須將陽(yáng)、陰樹(shù)脂混合均勻?；齑矘?shù)脂混合的好壞將直接影響混床的出水質(zhì)量和運(yùn)行周期。在進(jìn)行樹(shù)脂混合時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：混脂前，應(yīng)將混床內(nèi)水位排至樹(shù)脂層上部200-300 mm處?；旌锨暗膲嚎s風(fēng)應(yīng)無(wú)油，其壓力為.10-0.15 Mpa，其流量應(yīng)使被混合的樹(shù)脂充分?jǐn)噭?dòng)?；旌蠒r(shí)間應(yīng)視樹(shù)脂是否混合均勻?yàn)闇?zhǔn)，通常不應(yīng)少于5 min。為了使樹(shù)脂混合均勻，除通入壓縮風(fēng)并保持一定時(shí)間外，混合結(jié)束后，應(yīng)快開(kāi)正洗排水門(mén)，并可開(kāi)啟入口水門(mén)，通入一定量的水，使樹(shù)脂快速落床，以避免其重新分層。此外，H型和OH型樹(shù)脂還有互相粘結(jié)的現(xiàn)象（即抱團(tuán)），這使分層困難。為了消除此粘結(jié)現(xiàn)象，可在分怪前先通入NaOH溶液。反洗流速為10-15米/時(shí)，反洗時(shí)間一般為15-20分鐘。待樹(shù)脂落實(shí)后從監(jiān)視鏡檢查樹(shù)脂分層情況好的樹(shù)脂中間排水管附近的樹(shù)脂層顏色應(yīng)有明顯的區(qū)別。六、酸堿的操作與配備當(dāng)混床需要再生時(shí)，系統(tǒng)的操作將涉及到酸堿的操作。酸與堿會(huì)對(duì)人造成嚴(yán)重的后果，瞬時(shí)的吸入酸霧就使人難受，當(dāng)不小心接觸到酸或堿時(shí)，須及時(shí)清洗，具體的操作可以參照更詳細(xì)的酸堿操作規(guī)程。1、 酸槽與堿槽酸槽與堿槽內(nèi)分別裝入酸和堿。當(dāng)運(yùn)濃酸槽車到達(dá)，接好對(duì)應(yīng)輸酸管道，將濃酸由御酸泵抽入酸槽，酸槽裝有液位計(jì)，可以即時(shí)地看到酸槽液位。在輸入酸前，一定要檢查輸酸管道是否密封良好，一旦發(fā)生泄漏，立即關(guān)閉泵、酸車出口閥，酸槽進(jìn)口閥，然后進(jìn)行酸的常規(guī)處理。裝滿的酸槽最初有大量的酸霧產(chǎn)生，酸霧是通過(guò)管道接入酸霧吸收器進(jìn)行處理，這是須打開(kāi)酸霧吸收器的進(jìn)水閥與排酸液閥，酸霧吸收器通過(guò)水噴頭將水從酸霧吸收器頂部快速將水噴出與酸霧接觸從而吸收酸霧。酸槽到酸箱的連接由酸槽出口閥、電動(dòng)閥、酸箱進(jìn)口閥組成，當(dāng)系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)，酸槽出口閥、酸箱進(jìn)口閥調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)拈_(kāi)度，電動(dòng)閥門(mén)由再生程序控制開(kāi)閉，當(dāng)系統(tǒng)再生完畢，電動(dòng)閥自動(dòng)打開(kāi)，濃酸液通過(guò)自流向酸箱填充。酸槽的液位指示出酸槽需及時(shí)補(bǔ)給酸；酸箱的高液位指示酸槽與酸箱中間的電動(dòng)閥門(mén)的關(guān)閉，低液位指示再生的完成同時(shí)關(guān)閉酸箱與射流器之間的電動(dòng)閥門(mén)。堿槽與酸槽的操作大體相同。2、 酸計(jì)量箱與堿計(jì)量箱酸計(jì)量箱的體積是1.0M3，但每次每罐再生陽(yáng)樹(shù)脂時(shí)需要濃鹽酸，這些濃鹽酸是酸箱的低液位與高液位之間所包含的體積，當(dāng)再生啟動(dòng)時(shí)，酸箱與射流器之間的電動(dòng)閥門(mén)打開(kāi)，當(dāng)酸計(jì)量箱的濃鹽酸被吸完后，即酸計(jì)量箱到達(dá)低液位，所打開(kāi)的電動(dòng)閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)打開(kāi)酸槽與酸計(jì)量箱中間的電動(dòng)閥門(mén)，酸槽內(nèi)的濃酸液在重力的作用下自動(dòng)流入酸計(jì)量箱，當(dāng)酸計(jì)量箱內(nèi)液位上升到高液位時(shí)，高液位發(fā)生的信號(hào)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉酸槽與酸計(jì)量箱中間的電動(dòng)閥門(mén)，從而達(dá)到控制酸計(jì)量箱內(nèi)酸的量。酸霧產(chǎn)生時(shí)，也需打開(kāi)酸霧吸收器的進(jìn)水閥，以吸收酸霧。吸收酸霧的液體宜排放到廢水處理站進(jìn)行處理。堿計(jì)量箱與酸計(jì)量箱的操作過(guò)程大體相當(dāng)，只是液位安裝的不同，需要用NaOH。七、混床處理診斷技術(shù)介紹1）混合離子交換器再生時(shí)易出現(xiàn)哪些異常？應(yīng)如何處理混床樹(shù)脂的分層效果與下列因素有關(guān)樹(shù)脂的濕真密度差。要保證混床樹(shù)脂有較好的分層效果，陽(yáng)、陰離子樹(shù)脂的濕真密度差就應(yīng)在1520以上。樹(shù)脂的濕真密度小于上述數(shù)值，陽(yáng)、陰離子樹(shù)脂的分層效果不好。樹(shù)脂的粒度。陽(yáng)、陰離子樹(shù)脂的粒度應(yīng)均勻，一般樹(shù)脂粒度為0.30.5mm，均一篩選分90的樹(shù)脂粒度變化范圍在100mm之內(nèi)。反洗操作不適當(dāng)，流速過(guò)小或時(shí)間過(guò)短2）怎樣確定混床的失效點(diǎn)？控制混床的失效主要有三種方法：(1)控制混床出水電導(dǎo)率或HSiO3-.根據(jù)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)混床出水電導(dǎo)率大于0.2s/cm,或出水HSiO3-大于20g/L時(shí)，即可停止混床的運(yùn)行。這種方法能夠充分利用樹(shù)脂的交換能力。從混床的運(yùn)行實(shí)踐看，混床出水的電導(dǎo)率上升，也正是出水HsiO3-開(kāi)始產(chǎn)生漏泄的時(shí)候。所以用控制混床出水電導(dǎo)率的方法比較準(zhǔn)確，方法也簡(jiǎn)便。 （2） 控制批制水量法。由于混床入口床質(zhì)量較高，一般均為一級(jí)除鹽水，電導(dǎo)率小于5s/cm, HSiO3-小于100g/L，而且水質(zhì)變化不大。所以混床的運(yùn)行周期與樹(shù)脂的再生狀況有密切的關(guān)系。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，大體上可以確定混床在一個(gè)周期的制水量，混床到了預(yù)定的制水量即停止運(yùn)行，進(jìn)行再生。采用這種方法的特點(diǎn)是比較安全。只要確定得當(dāng)，基本上不會(huì)發(fā)生在預(yù)定制水量?jī)?nèi)失效的情況。但是這種控制方法比較保守，即是達(dá)到預(yù)定制水量時(shí)，實(shí)際上距離樹(shù)脂的失效還有一段時(shí)間，因此樹(shù)脂的交換容量不能充分利用。（3）控制壓差法。在生產(chǎn)實(shí)踐中有這樣的情況：由于混床運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)，所以盡管還沒(méi)有失效，但是混床的出、入口壓差已很大了。如果繼續(xù)運(yùn)行下去可能會(huì)出現(xiàn)兩種情況：一是由于樹(shù)脂壓得太實(shí)，會(huì)影響混床的運(yùn)行流速：同時(shí)如果出、入口壓差過(guò)大，樹(shù)脂的破碎也會(huì)相當(dāng)高。因此在實(shí)際生產(chǎn)中，有一些廠家就規(guī)定，混床的出、入口壓差不得大于0.05Mpa,達(dá)到這個(gè)數(shù)值，就應(yīng)將混床停下來(lái)進(jìn)行再生。3）如何進(jìn)行混床的反洗分層？混床再生操作的關(guān)鍵就是如何將失效的陽(yáng)、陰樹(shù)脂分開(kāi)，以便分別通入再生液進(jìn)行再生。目前混床都是采用水反洗，使混床的陽(yáng)、陰樹(shù)脂進(jìn)行分層的方法。在進(jìn)行混床的反洗分層時(shí)，開(kāi)始的反洗流速宜小，待樹(shù)脂層松動(dòng)后逐漸加大流速至10m/h左右，使整個(gè)樹(shù)脂層的膨脹率在50%左右后，讓樹(shù)脂沉降下來(lái)。由于陽(yáng)樹(shù)脂的密度大，會(huì)沉于正面，陰樹(shù)脂的密度小，會(huì)浮于上面，使兩種樹(shù)脂明顯分開(kāi)。反洗時(shí)間一般控制在15-20min。反洗時(shí)注意不要跑樹(shù)脂。4）混床樹(shù)脂分層不好對(duì)出水水質(zhì)有什么影響？混床樹(shù)脂分層不好會(huì)產(chǎn)生“交叉污染”，而這個(gè)污染對(duì)混床出水水質(zhì)有如下兩個(gè)方面的影響：（1）分層不好是導(dǎo)致混床出水pH值偏低的主要原因。由于樹(shù)脂分層孬，陰樹(shù)脂會(huì)受到再生酸的污染。即：ROH + HCl RCl + H2O當(dāng)混床正洗或運(yùn)行時(shí)，由于水中pH值不斷升高（直到4-7）在這樣的PH范圍內(nèi)，被酸污染的樹(shù)脂會(huì)產(chǎn)生水解：RCl + NaOH RNa + HCl這樣在混床正洗或運(yùn)行時(shí)，陽(yáng)樹(shù)脂上的Na+會(huì)被逐漸置換出來(lái)，進(jìn)入水中。這樣一方面會(huì)使床子的正洗時(shí)間延長(zhǎng)，另外也會(huì)使混床在運(yùn)行時(shí)出水含鹽量高。5）混床樹(shù)脂的分層效果與什么因素有關(guān)？混床樹(shù)脂的分層效果與下列因素有關(guān)：（1）樹(shù)脂的濕真密度差。生產(chǎn)實(shí)踐表明：要保證混床樹(shù)脂有較好的分層效果，陽(yáng)、陰樹(shù)脂間的濕真密度差應(yīng)在15%-20%經(jīng)、以上。樹(shù)脂的濕真密度小于上述數(shù)值的，陽(yáng)、陰樹(shù)脂的分層效果不好。（2）樹(shù)脂的粒度。樹(shù)脂粒度不均也會(huì)影響分層。為了保證分層效果，陽(yáng)、陰樹(shù)脂的粒度應(yīng)均勻，一般要求其粒度為0.30.5mm,均一篩分大于90%（即90%的樹(shù)脂粒度變化范圍在100m之內(nèi)）。（3）樹(shù)脂的失效程度。樹(shù)脂在吸著不同離子后，密度不同、沉降速度也不同。對(duì)陽(yáng)樹(shù)脂而言，不同離子型的密度排列為HCaNa;對(duì)陰樹(shù)脂而言，不同離子型的密度排列為：OHClSO4.當(dāng)混床運(yùn)行至終點(diǎn)時(shí)，如底層尚未失效的樹(shù)脂較多，則由上述排列可知：未失效的陽(yáng)樹(shù)脂（H型）和已失效的陰樹(shù)脂（SO4型）密度差較小，所以分層就比較困難。此時(shí)，往往需反洗數(shù)次，才能完全地分層。（4）“抱團(tuán)”現(xiàn)象。H型和OH型樹(shù)脂有互相粘合的現(xiàn)象（俗稱“抱團(tuán)”），使分層困難。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了克服（3）、（4）的困難，可采用在分層前向床中打部分堿，將陰樹(shù)脂再生成OH型，使陽(yáng)樹(shù)脂轉(zhuǎn)變成Na型，使兩種樹(shù)脂的密度差加大，從而加快其分層。（5）反洗操作不適當(dāng)，反洗流速過(guò)小或時(shí)間過(guò)短。6）混床正洗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)應(yīng)怎樣處理？混床正洗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的原因有：（1）反洗時(shí)樹(shù)脂分層不好而產(chǎn)生“交叉污染”，使樹(shù)脂層中再生產(chǎn)物（酸根或Na+）含量過(guò)高。如發(fā)生上述情況，可重新對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行混合，并適當(dāng)提高正洗水量進(jìn)行正洗。如不見(jiàn)效果應(yīng)考慮重新分層再生。（2）正洗前，陽(yáng)、陰樹(shù)脂混合不均勻。樹(shù)脂混合后，通常下部樹(shù)脂比較接近于給定的樹(shù)脂混合比例，但上層樹(shù)脂相差較大。這可能是由于樹(shù)脂混合后排水不及時(shí)或排水速度不夠，在樹(shù)脂沉降的過(guò)程中又重新分離的原因。要使樹(shù)脂混合均勻，操作必須正確，即通入適量的壓縮風(fēng)，并保持一定的混合時(shí)間（一般3-5 min，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易磨損樹(shù)脂）外，還需要足夠大的排水速度，必要時(shí)可從入口門(mén)進(jìn)水，以加速其迅速沉降，避免樹(shù)脂重新分層。（3）正洗水量小，不能及時(shí)洗去殘留的再生產(chǎn)物，混合后的樹(shù)脂還要用除鹽水以10-15 m/h的流速進(jìn)行正洗，時(shí)間一般為15-20 min，正洗流速過(guò)小，有可能使殘留在樹(shù)脂層中的再生產(chǎn)物不能全部被洗去。（4）混床內(nèi)水力工況不好，有死角，從而產(chǎn)生“窩酸”或“窩堿”的情況。發(fā)現(xiàn)這一情況，可進(jìn)行一次2-3 min的短時(shí)間反洗。這樣有助于消除死角，松動(dòng)樹(shù)脂層，對(duì)改善床內(nèi)水工況也有利。（5）再生系統(tǒng)不嚴(yán)，使再生液滲漏到床層中，也可能使正洗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。（6）再生時(shí)再生劑用量，流速或濃度不適當(dāng)，造成再生效果差。7）混床出水pH偏 低的原因是什么？造成混床出水pH值偏低的原因有：陰樹(shù)脂被再生酸所污染，這里面有三種可能。陽(yáng)、陰樹(shù)脂分層不良是引起陰樹(shù)脂被再生酸污染的一個(gè)原因。由于分層不良，陰樹(shù)脂混雜在陽(yáng)樹(shù)脂中，在陽(yáng)樹(shù)脂再生時(shí)，這部分陰樹(shù)脂被酸所污染。另外由于混床的流速大，樹(shù)脂有磨損也大，特別是陽(yáng)樹(shù)脂經(jīng)常被磨損或者破碎，使樹(shù)脂顆粒變小，密度降低，與陰樹(shù)脂相互混雜而難以分離，此時(shí)的陰樹(shù)脂也最容易被酸污染。設(shè)計(jì)不當(dāng)，使陰樹(shù)脂受到污染。由于設(shè)計(jì)上的原因，如中間排水管位置偏高，使陰樹(shù)脂在中間排水管的下部?；蛘哂捎跇?shù)脂裝填時(shí)，陽(yáng)、陰樹(shù)脂比例不對(duì)，少裝了陽(yáng)樹(shù)脂、多裝了陰樹(shù)脂，這樣也會(huì)使陰樹(shù)脂在再生時(shí)受到酸的污染。陰樹(shù)脂的降解或水解。強(qiáng)堿陰樹(shù)脂在使用過(guò)程中，由于水中雜質(zhì)的影響，其強(qiáng)堿基團(tuán)不斷降解，使弱堿基團(tuán)不斷增加。這些弱堿基團(tuán)與再生劑接觸時(shí)，形成鹽型弱堿基團(tuán)。在正洗時(shí)，由于pH值上升，弱堿基團(tuán)會(huì)發(fā)生解，并釋放出酸來(lái)，使混床的出水pH值偏低。（2）陰樹(shù)脂被有機(jī)物污染。污染陰樹(shù)脂有機(jī)物，常見(jiàn)的是腐植酸和富里酸。這類有機(jī)酸帶負(fù)電荷，會(huì)吸附在陰樹(shù)脂上，不僅使陰樹(shù)脂交換容量大降低，而且在一定條件下，有機(jī)酸會(huì)產(chǎn)生釋放，致使混床出水pH偏低，電導(dǎo)率增高。（3）陽(yáng)、陰樹(shù)脂混合不均勻，會(huì)引起沉積在床子下部的陽(yáng)樹(shù)脂緩慢地釋放出殘余的酸再生液，使混床投用初期有酸性水漏泄，從而引起混床出水PH偏低。因此混床樹(shù)脂的混合操作也是比較重要的。（4）再生系統(tǒng)不嚴(yán)，閥門(mén)損壞，引起酸再生液漏泄，也會(huì)使混床排出酸性水。8）如何保證混床出水質(zhì)量？從生產(chǎn)實(shí)踐上看，要保證混床的出水質(zhì)量，可以從以下幾個(gè)方面做工作：（1）陽(yáng)、陰樹(shù)脂的分層操作要控制好。前面講過(guò)，陽(yáng)、陰樹(shù)脂分層的好壞是混床的關(guān)鍵操作之一。目前多采用水力篩分的方法：借助反洗水將樹(shù)脂懸浮起來(lái)，當(dāng)其達(dá)到一定膨脹高度以后，停止反洗，使樹(shù)脂盡快地沉降下來(lái)。這一操作應(yīng)先用小流速使樹(shù)脂松動(dòng)，再逐漸加大溫帶至1015m/h。為了加快樹(shù)脂的沉降速度，可在樹(shù)脂充分膨脹后停止反洗，同時(shí)進(jìn)行大排水。由于陽(yáng)樹(shù)脂濕真密度大，急沉于下面，而陰樹(shù)脂則沉在上面。當(dāng)分層一次不明顯，可再次或多次分層。在難以分層的情況下，可向樹(shù)脂層內(nèi)打入少量的堿，以加快混床的反洗分層速度。（2）要避免“交叉污