混合床除盐工艺

 1.原理

　　　将阴、阳树脂按一定比例均匀混合装在同一个交换器里，水通过混合床时就完成了多次阳、阴离子树脂交错排列而组成的多级复床除盐系统。

　　　在混合床中，由于阳、阴树脂是均匀混合的，所以阳、阴离子交换反应几乎同时进行，即水的阳离子交换和阴离子交换多次交错进行，交换过程所产生的H＋和OH－都不能积累起来，基本上消除了反离子对交换反应的影响，这就避免了逆反应，使交换反应进行得很彻底，因而，出水水质很好。

混合床树脂失效后，应先将阳、阴两种树脂分离，然后分别进行再生和清洗。

　　2.使用特点

　　　混合床交换器是一个圆柱型密闭容器，装有上部进水装置和下部配水装置，在其中部还装有中间排水装置（用体外再生时，无此装置），以便于将阴、阳树脂分开再生。

为了便于阴、阳树脂分层，混合床中阴、阳树脂的湿真相对密度差应大于15～20%。阴阳树脂的配比由出水水质和周期制水量而定，在锅炉补给水处理系统中，树脂的体积比通常为阴:阳＝２:１。

混合床的运行分反洗分层、体内或体外再生、树脂混合、正洗和交换等步骤。现简述如下：

　　(1)反洗分层

 　　　这是混合床运行操作中重要步骤之一，由于阴树脂的湿真密度较阳树脂的湿真密度小，分层后阴树脂在上，阳树脂在下。反洗流速一般取10m/h左右，整个树脂层的膨胀率在50％以上，反洗约需10～20min,洗至阴、阳树脂明显分层为止。

树脂分层的好坏，还与树脂的失效程度有关，树脂失效程度大的，分层容易。为加大阴、阳树脂间的密度差，加快其分层，通常在分层前先通入NaOH溶液，将阴树脂再生成OH型，阳树脂转变为Na型，同时，还可克服H型和OH型树脂互相粘结抱团现象，这也加快其分层。

　　(2)再生

　　　混合床有体内再生和体外再生等方式。体内再生又有酸、碱分别再生和同时再生等，现分述如下：

　　　1)体内酸、碱分别再生

　　　这种再生方式是指酸、碱再生液不是同时而是先后分两步进入交换器，简称两步法。两步法又分碱液流经阴、阳树脂的两步法和酸、碱分别通过阴、阳树脂的两步法。前者一般用于小型设备，而后者常用于大型设备。

碱液流经阴、阳树脂两步法的步骤有：

 　　　　　a.让NaOH再生液自上而下一直通过阴、阳树脂层后排出；

　　　　　b.用除盐水洗涤树脂层中的废碱液　　　　　c.从阴、阳树脂分界处进酸管中通入Hcl(或H2SO4) 溶液再生阳树脂（为防止酸液流到上层阴树脂层中，应同时从上部通入一定量的除盐水，使其与再生液一起从下部排出）；

　　　　　d.用除盐水洗涤。

　　　碱液流经阴、阳树脂两步法，再生操作方便，但再生过程中阳树脂的污染会影响出水水质　　　酸、碱分别通过阳、阴树脂的两步法的操作步骤如下：

　　　　　a.树脂反洗分层后，交换器放水至树脂表面上10cm处，从上部送入NaOH溶液再生阴树脂，废液从阴、阳树脂分界处的排液管排出。

　　　　b.用除盐水清洗至排水OH-碱度0.5mmol/L以下。为减轻碱液污染阳树脂，再生和清洗时，可自下部通水至阳树脂层。

.　　　　　c.从底部通入再生阳树脂的酸液，废液也由阴、阳树脂交界处的排液管排出。

　　　　d.用除盐水清洗至排水酸度降至0.5mmol/L以下为止。为防止酸液进入阴树脂层，在再生和清洗阳树脂时，也需从上部通入小流量除盐水清洗阴树脂。

　　　　　e.整体清洗,即从上部进水底部排水一直洗至排水电导率小于1.5us/cm以下　　　2)体内酸、碱同时再生

　　　再生和清洗时，由交换器上部和下部同时送入碱、酸液或清洗水，分别经阴、阳树脂后，由中间排水装置同时排出。由于阴树脂的再生过程比较缓慢，所以交换器再生时间的长短取决于阴树脂的再生时间。

　　　3)体外再生

 　　　这种再生方法的过程与体内再生方法相同，只是失效树脂的再生在原交换器外的另一专用再生器中进行。体外再生系统由交换器、再生器和再生后树脂的贮存器组成（也有不设贮存器的），树脂的转移通常采用水力输送。体外再生的优点：

　　　　　a.交换和再生在不同的设备中进行，两种设备的设计更能适应各自的应用。

　　　　　b.在专用的再生器中再生，不但再生效率高，而且也保证出水不被再生剂所污染　　　　　c.由于混合床的运行周期较长，可以几台混合床共用一个再生器。

体外再生法的缺点是，树脂的磨损率较大。　　(3)树脂混合

　　　将交换器中的水放至高出树脂层表面10-20cm处，通入压缩空气2-3min，使分层的树脂重新混合均匀，立即快速排水，迫使整个树脂层迅速下落。为防止压缩空气中有油类等杂质污染树脂，搅拌混合用的压缩空气应经过净化处理，进入交换器前的压力为0.1-0.15MPa。

 　　(4)正洗

　　　混合后的树脂层，还要用除盐水以10-20m/h的流速进行正洗，直至排出水的电导率低于0.2μs/cm和硅酸含量低于20μg/l时投入运行。

　　(5)交换

　　　混合床的离子交换通常在较高的流速（一般为50-100m/h）下进行。

混合床的再生操作

     当混床失效后，关闭进水门、出水门及正洗排水门，反洗进口门、自用水门及电导率表进水门，再生操作步骤如下：

3.5.1反洗分层：

      启动再生泵， 开启混床反洗进水门、反排门，控制反洗流量在25-30t/h，反洗时间15分钟，并使树脂膨胀高度至上视镜中心线位置，排水中无正常交换剂颗粒树脂。

 3.5.2自然沉降：

 停再生泵，关闭混床反洗进水门、反排门，静置10分钟。检查阴、阳树脂分界面是否清晰，若分界面不清，应重新分层，必要使进碱浸泡后再次分层，碱浓度为2%，碱量0.2 m3，浸泡时间一小时。3.5.3放水：

    开启混床中排门、空气门，排水至树脂层上部100mm时，关闭排水门、空气门.         

 3.5.4预喷射：

    开启混床进碱、进酸门、、启动再生泵，开启泵出口门、酸、碱喷射器进、出水门，调整阴喷射器进水流量12 t/h，阳喷射器进水流量12 t/h，调整中排门开度，保持混床内水位稳定在控制水位处。

3.5.5进酸、碱：

    开启酸、碱计量箱出口一、二次门、投酸、碱浓度计，调整进酸、碱浓度为5%、4%

 3.5.6置换：

     进完酸、碱后，分别关闭酸、碱计量箱出口一、二门、维持原流量进行置换冲洗45分钟，待中排出水DD<10s/cm时，停再生泵，关酸、碱喷射器进出、口门、混床进酸、碱门。

 3.5.7阴正洗：

    启动一级除盐设备，开启混床进水门，空气门，待空气门出水后，停一级除盐设备，关混床进水门，开启中排门，将中排以上的水排空，关中排门3.5.8混和前正洗    启动一级除盐设备，开启混床进水门，空气门，待空气门出水后， 开启混床正洗排水门，正洗至排水DD<10s/cm时，停一级除盐设备，关混床进水门、正洗排水门。

 3.5.9放水：

      开启混床正洗排水门、空气门，至水位到阴树脂层上300㎜处，关正排门，空气门。

3.5.10 混和：

    启动螺杆式空压机,维持空压机压力0.4MPa.缓慢开启混床进气门，调整进气压力0.1-0.2Mpa.使阴、阳树脂充分混合，1-2分钟后关进气门,停空压机。

 3.5.11 强迫沉降：

     启动一级除盐设备，开启混床进水门，混床正洗排水门,使混合后树脂迅速落床。

3.5.12 正洗：

    开空气门,待空气门出水时，关空气门,投再线电导表,当正洗至DD≯0.2s/cm 、SiO2≯20g/l、Na＋≯10g/l为正洗合格,恢复备用。

3.6再生操作的注意事项：

3.6.1交换器再生不合格，应查明原因，汇报班长和车间及时处理。

 3.6.2阳床进酸量为1.0-1.2 m3，阴床进碱量为0.85-1.0 m3，混床进酸0.46-0.53 m3 碱0.6-0.7 m3。3.6.3阳床运行10个周期后进行大反洗。

 3.6 4再生前，应严格检查与酸、碱系统有关的阀门是否关闭，防止酸、碱进入运行系统。

 3.6.5混床反洗分层后不应放水，满水再生。

3.6.6在反洗过程中操作人员不得离开现场。

 3.6.7没有特殊情况，阴、阳床无须同步再生。

 3.6.8再生过程中，随时检查和调整再生流量及再生浓度。

3.6.9若混床两次反洗分层不清时，可进2％的NaOH约0 .2m3,浸泡1小时,进行正洗20分钟,再次重新进行分层。

3.6.10 混床正洗后若电导率较高,可再次混合正洗,直至合格