基本介紹
- 中文名：混床
- 外文名：mixed bed
- 全稱：混合離子交換柱
- 系統作用：降低水中的硬度，鹼度等
- 設備優點：出水水質優良出水pH值接近中性等
- 再生步驟：運行、反洗、再生、置換等
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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所設計的設備。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。由於陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內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。混床也分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進行，再生時樹脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少，操作簡便。
混床
混床混床處理工藝的設備包括混合離子交換器和體外再生設備。其中體外再生設備主要包括樹脂分離器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸鹼再生設備。國內混床處理工藝主要特點體現在樹脂分離再生工藝上。樹脂的分離再生工藝有三種。
系統結構
外殼採用優質304不鏽鋼或碳鋼襯膠製造，內裝強型或弱型陰陽離子交換樹脂和大孔吸附樹脂，成為陰，陽床或有機物清掃器。
系統作用
混床主要用來降低水中的硬度，鹼度和陰陽離子，使其成為軟化水或去離子水。
設備優點
1、出水水質優良，出水pH值接近中性。
2、出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進水水質或組分、運行流速等）對混床出水水質影響不大。
3、間斷運行對出水水質的影響小，恢復到停運前水質所需的時間比較短。
4、回收率達到100%
套用範圍
混床一般放置在電滲析器或反滲透裝置之後（或直接套用於含鹽量較低的水），對水進一步脫鹽可製取較高純水，廣泛使用在電子、化工、醫藥、原子能、電力等行業。
構成及性能
混床外殼製作材質有玻璃鋼、有機玻璃、不鏽鋼、碳鋼、防腐等，外型為圓柱型，直徑Φ200—2500mm，產水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子交換樹脂，陰床裝載強鹼陰離子交換樹脂，裝載高度一向在1000—2400 mm，小型濾帽式設備底部沒有承托層，中大型設備底部有粒度不同多級別石英砂承托層（現不建議這樣做，因為酸洗的時候石英砂和酸會產生化學反應，對水質造成影響），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）。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa，其他材質的設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配備有酸箱、酸泵再生系統，陰床配備有鹼箱、鹼泵再生系統。
再生步驟
運行
本系統有兩種進水方式：軟化(軟化器處理水)進水和初脫鹽(反滲透處理水)進水，分別由各自的控制閥控制進水。
運行時，開初脫鹽進水控制閥、進水閥、產水閥，其他閥們均應關閉！ 
混床
混床反洗
關閉進水閥、產水閥；打開反洗進水閥、反洗排放閥，以10m/h反洗15min。然後，關閉反洗進水閥、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，關閉排氣閥、中排閥。
再生
開進水閥、加酸泵、進酸閥、中排閥，以5m/s、200L/h對陽樹脂進行再生，用反滲透產水對陰樹脂進行清洗，維持柱內液面在樹脂層表面上10cm。對陽樹脂再生30min後，關進水閥、加酸泵、進酸閥，開反洗進水閥、加鹼泵、進鹼閥，以5m/s、200L/h對陰樹脂進行再生，用反滲透產水對陽樹脂進行清洗，維持柱內液面在樹脂層表面上10cm，再生30min。
置換、混脂、沖洗
關加鹼泵、進鹼閥，開進水閥，上下同時進水對樹脂進行置換、清洗。30min後，關進水閥、反洗進水閥、中排閥，開反洗排放閥、進氣閥、排氣閥，以壓力0.1~0.15MPa，氣量2~3m3/(m2·min)，混合樹脂0.5~5min。關反洗排放閥、進氣閥，沉降1~2min。開進水閥、正洗排放閥，調節排氣閥，灌水至柱內無空氣後，關排氣閥，對樹脂沖洗。當電導率達到要求時，開產水閥，關正洗排放閥，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)，完成水力分離後，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，然後分別再生陰陽樹脂。對於混雜樹脂塔內的樹脂，下一次再生時將被送回到樹脂分離器(陽樹脂再生器)內進行二次分離。在這裡，樹脂分離器同時作為陽樹脂再生器。
混床
混床錐體分離再生工藝
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後，位於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。由於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採用光電法或電導法。所謂光電法即採用光電計檢測陰陽樹脂顏色的深淺；而電導法則採用測量陰陽樹脂輸送水的電導變化，當充入W2氣體的樹脂輸送水由陽樹脂變為陰樹脂時，其電導將變小。利用兩種方式產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，失效樹脂水力分層後，在分離器內同時對陰陽樹脂進行再生。樹脂分離器同時作為樹脂再生器。該方式同補給水處理除鹽混床完全相同。
混床再生
再生前的準備 ：
1、檢查失效混床各閥門關緊。
2、再生水箱高水位，混床酸、鹼計量箱液位高。
3、一級除鹽系統運行正常，壓縮空氣充足，並與值長聯繫準備用氣。
4、壓力表、流量表、溫度表等投入正常運行。
再生操作
1、反洗分層
即可停止進鹼。繼續反洗至能明顯分層。
2、放水項壓
開啟混床空氣門，上排閥進行放水，至上排閥出水放盡（約樹脂層上10cm左右）關空氣門、上排閥。開啟進酸閥、中排閥，啟動再生水泵，開啟泵出口閥，酸混噴射器進水閥，調整流量為10t/h，進行頂壓。
混床陰樹脂
再生
開啟進鹼門，開啟鹼混噴射器進水門，調整流量到10t/h，開混床鹼計量箱出鹼門，噴射器吸鹼門，調整吸鹼門升度使鹼液濃度為 2.0－2. 5%。迸 30 × 10-2質量分數的工業鹼 450Kg後，關閉吸鹼門，鹼計量箱出口閥。
沖洗
繼續用混床鹼噴射器通水20min左右，當中排出水鹼度小於0.5mmol/L時，方可進酸進行陽樹脂再生。
混床陽樹脂
再生
開啟酸混計量箱出酸門，噴射器吸酸門，調整酸液濃度在20－30%，流量為10－12t/h進 30 × 10-2質量分數的工業鹽酸 400Kg左右，關閉酸計量箱出酸門及吸酸門。
沖洗
繼續用酸噴射器通水20min左右，當中排出水酸度小於0·5mmol/L 小時，進行整體串洗。
混床樹脂混合
開空氣門，開上排閥，至上排閥出水將盡（樹脂層上10cm左右），關上排閥，開啟工藝用氣閥及混床進氣減壓閥（壓力在0．4－0．6MPa）進氣約5分鐘，若樹脂混合仍不充分，則再進氣2分鐘，甚至重複幾次。關工藝用氣閥及進氣減壓閥。i．混合後大正洗開混床進水閥，開空氣閥，等空氣管溢流後關空氣閥，開正洗排水閥，開始大正洗至出水含sio2<20微克/L，導電 度<0．2us/cm時，大正洗結束關正洗排水閥，進水閥作備用或投入運行。
離子交換
離子交換混床為深度脫鹽設備，用於製造高純水，產水電阻率為10-18MΩ?CM(25C),二氧化矽含量（SIO2）≤0.02mg/L, 混床分為單、雙床、拋光床、雙床可一用一備；可串聯使用，以提高產水水質， 有效利用樹脂的交換容量；當生產用水量大時，可並聯使用，運行相當靈活、方便。出水電導率由高精度電阻率儀監控。
離子交換過程：
陽樹脂反應 R-H+ + Na+ → R-Na+ + H+
陰樹脂反應 R-OH- + Cl- → R-Cl- + OH-
樹脂再生過程：
陽樹脂反應 R-Na+ + H+ → R-H+ + Na+
陰樹脂反應 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所設計的設備。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。由於陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內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行及整個再生過程均在混床內進行，再生時樹脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少，操作簡便。
具有以下優點：
(1) 出水水質優良，出水pH值接近中性。
(2) 出水水質穩定，短時間運行條件變化(如進水水質或組分、運行流速等)對混床出水水質影響不大。
(3) 間斷運行對出水水質的影響小，恢復到停運前水質所需的時間比較短。
