為了克服順流再生時底層部分交換劑再生較差的缺陷，可以改用逆流再生法。逆流再生時，鹽液是從交換器下部進入，上部排出。其流向和水軟化運行時的流向相反。逆流再生離子交換具有出水質量高、鹽耗低等明顯的優越性，所以正日益被廣泛地採用。
基本介紹
- 中文名：逆流式再生
- 外文名：Countercurrent regeneration
- 鹽液流動方向：下進上出
- 特點：出水質量高、鹽耗低等
- 性質：科學
簡介,逆流再生交換器,逆流再生離子交換器的操作步驟,
簡介
逆流再生時，鹽液是從交換器下部進入，上部排出。其流向和水軟化運行時的流向相反。因此，鹽液在流動過程中，交換器底部的交換劑總是和新鮮的鹽液接觸，能夠得到較高的再生程度；而含反離子較多的再生液與上部失效程度較大的交換劑接觸，由於離子平衡關係，仍能起還原作用，鹽液就能被充分利用。但總的說來，上部的交換劑再生程度總比下部的低，這種分布情況正好與順流再生時相反，這對交換反應很有利。因為在軟化運行時，水中鈣、鎂離子含量隨著水流向下越來越少，而越向下的交換劑的再生程度卻越高，使交換反應持續進行，所以能使交換器的出水水質比較好。至於再生程度最差的上層交換劑，由於它首先與原水相接觸，此時水中反離子(Na)濃度較小，還是能進行離子交換，使這部分交換劑也得以充分利用。
在逆流再生時，由於再生液是從交換器下部進入的，因此，當再生液流速較高時，就會和反洗時一樣使交換劑層產生擾動現象。這樣，交換劑層上下層次就被打亂，通常稱為亂層。如果發生了亂層現象，交換劑層中的交換劑不再保持有規則的層次，就失去了逆流再生的優點。
逆流再生交換器
為了防止亂層現象，逆流再生交換器在結構和運行上都有一些相應的措施。在結構上，在交換劑層的表面部分設有分布均勻的中間排水裝置(圖1(1-空氣管；2-進水管；3-中間排水(排再生液)裝置；4-出水管；5-進再生液管：6-正洗出水管；7-壓層樹脂))，使向上流動的再生液或沖洗水能均勻地從排水裝置中排走，而不使交換劑層擾動。另外，在位於中間排水裝置之上，與交換劑層面相接處，添加一層厚約150～200mm的壓實層。壓實層採用比樹脂輕的聚苯乙烯白球(25～30目)或直接用離子交換樹脂作為壓實層。應該指出，作為壓實層的離子交換樹脂始終是處於失效狀態的，因此，在運行時需防止這部分樹脂進入交換層下部，否則會使交換器出水水質降低。實際上，壓實層形成的壓力很小，在再生液流速較高時就不能防止亂層。
圖1 逆流再生離子交換器示意
在運行中，一般小型鍋爐常採用低流速的逆流再生方法來防止亂層。交換劑為磺化煤時，再生或逆洗流速采有3～6m/h，樹脂為1.6～2m/h。
當再生液採用較高的流速時，則應從交換器上部送入壓縮空氣(稱頂壓)，穿過壓實層隨同再生液一起，由中間排水裝置排出。這樣，由於交換器上部的壓力加大，下部的水流不會竄流到上部，就可以防止交換劑亂層。但要添加空壓機設備。
逆流再生離子交換器的操作步驟
(1)小反洗在交換器失效並停止運行後，首先將反洗水從中間排水裝置引進，並從交換器頂部排出，以衝去運行時積聚在壓實層表面及中間排水裝置以上的污物。小反洗水速在12m/h以下。
(2)排水小反洗結束，待壓實層的顆粒下降後，開啟空氣閥和再生液出口閥，放掉中間排水裝置上部的水。
(3)頂壓如採用壓縮空氣頂壓時，可從交換器頂部送入壓縮空氣，氣壓維持在0.03～0.05MPa的範圍內，以防止亂層。
(4)進再生液在頂壓情況下，可將再生液以3～6m/h的流速從交換器下部送入，隨同適量的空氣從中間排水裝置排出。無頂壓時，就採用低流速送入再生液。
(5)逆流沖洗當再生液進完後，在有頂壓的情況下，將逆洗水從交換器下部送入，進行逆流沖洗；逆流水的流速仍保持3～6m/h；並應採用質量較好的水，不然會影響底部交換劑的再生程度。逆流沖洗的時間一般為30～40min。無頂壓時，沖洗速度與低流速再生時的流速相同。
(6)小反洗停止逆流沖洗和頂壓，放盡交換器內的剩餘空氣，然後如(1)的操作程式進行小反洗，將壓實層部分的剩餘再生液洗盡。
(7)正洗最後，用水由上而下進行正洗，正洗流速為15～20m/h，直至出水符合給水標準，即可投入運行。
一般逆流再生離子交換器在運行20個或更多周期後，進行一次大反洗，反洗流速為18～20m/h，時間約為15～20min，以除去交換劑層中的污物和破碎的交換劑顆粒。大反洗是從底部進水，廢水由交換器頂部排水門放掉。由於大反洗鬆動了整個交換劑層，所以大反洗後第一次再生時，再生劑耗量應加大0.5～1倍以上。
