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离子交换床

        离子交换床是指能进行离子交换反应的设备。在离子交换工艺中,根据离子交换反应方式的不同,离子交换床分类如右图:
        从生产实践上看,固定床工艺应用时间长,工艺和技术也比较成熟,而且对水质的适应性强,树脂的损耗较小,在锅炉水处理工艺中应用较广泛。
        1.顺流再生固定床
        (1)特点  顺流再生固定床简称顺流床。由于在再生时再生液首先接触的是与树脂亲合力大的离子型态的树脂,再生较为困难;同时再生后的生成物对下层树脂没有置换作用(有文献称“钩出效益”),所以顺流床的再生效率低于对流再生式固定床。同时由于出水端保护层树脂的再生度低于对流再生式固定床,故顺流床的出水质量不如对流床。
        但是顺流床结构简单,易于操作,对入床水的浊度要求不高,所以在锅炉水处理中有一定的应用。
        (2)操作  顺流床的再生操作,从床失效后算起分为反洗、再生和正洗三步。
        1)反洗  反洗时,先开反洗排水阀,缓慢打开入口阀和空气阀,待空气阀排水后关闭。
        反洗入口阀的开度,应以反洗树脂达到悬浮状态(松动35%一50%)同时又不跑出正常颗粒树脂为限度,通常反洗流速为10一15米/时(m/h),反洗时间为15—20分钟(min)。
        在反洗过程中,应经常检查反洗排水情况,防止树脂跑损。
        待反洗排水清晰后,反洗即可停止。此时应先关反洗入口阀,再关反洗排水阀。
        2)再生  再生时,先开正洗排水阀及再生液进口阀,然后启动再生液输送装置,使再生液自上而下地通过树脂层,使树脂得到再生。
        3)正洗  正洗时,先开正洗排水阀,然后开正洗入口阀,保证正洗流速10~15米/时(m/h)。
        2.逆流再生床操作
        逆流床的再生操作有七步,即小反洗、放水、顶压、进再生液、逆洗、小反洗(或小正洗)和正洗。
        (1)小反洗  小反洗流速为10—15米/时(m/h),反洗时间15~20分钟(min)。小反洗流速应保证排水中没有正常颗粒的交换树脂为适宜。洗至排水清晰时为止。
        (2)放水  放水至中间排水装置处,压实层上水放干。
        (3)顶压  顶压压力为0.03~0.05兆帕(MPa),并保持稳定。
        (4)进再生液由于逆流再生时,再生剂的用量接近理论量,要特别注意再生液与树脂的接触时间一般应不低于30分钟(min)。由于再生剂用量少,再生液的浓度、流速等参数都要低于顺流再生的参数。
        (5)逆洗  逆洗流速10~15米/时(m/h);逆洗终点为阳床出水酸度小于5毫摩/升(mmol/L);阳床出水碱度小于0.5毫摩/升(mmol/L);钠床出水Cl-小于{原水[Cl-]+20毫克/升(mg/L)};逆洗时间20~25分钟(min)。
        (6)小反洗  流速10~15米/时(m/h),时间约10分钟(min)。
        (7)正洗  流速10~15米/时(m/h)。
        3.浮床操作  浮床的再生分为落床、进再生液、置换和正洗四步。
        (1)落床  落床操作应使树脂层落实时不“乱层”。通常采用重力式落床,落应时间一般为3~5分钟(min)。
        (2)进再生液  浮床的再生应遵循逆流床再生工艺的基本要求。由于再生液是自上而下地通过树脂层,因此浮床进再生流时无“乱层”的情况,其再生操作较逆流床简单,易于掌握,效果也稳定。
        (3)置换  进再生液结束后,用稀释再生液的水,以5—7米/时(m/h)的流速对再生好的床层进行置换清洗,置换时间约20~30分钟(min)。
        氢型浮床置换合格后,即可停下备用,省去下一步的再生正洗。
        (4)正洗  正洗床以20~30米/时(m/h)流速成床后,再调整至15~20米/时(m/h),用入床水对床层进行正洗,正洗合格的钠床可停下备用,或根据供水需要投入运行。

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