陰陽混床的概念、構(gòu)成及性能
混床是指水依次通過裝有氫型陽離子交換樹脂的陽床和裝有氫氧型陰子交換樹脂的陰床的系統(tǒng)。氫型陽交換床用于除去水中的陽離子；氫氧型陰交換床用于除去水中的陰離子。通過復(fù)床可將水中的種礦物鹽基本除去。為了獲取較好的除鹽效果，陽床內(nèi)裝載強(qiáng)酸陽離子交換樹脂，陰床一般內(nèi)裝載強(qiáng)堿陰離子交換樹脂?；齑惨卜譃轶w內(nèi)同步再生式混床和體外再生式混床。
混床是混合離子交換柱的簡(jiǎn)稱，是針對(duì)離子交換技術(shù)所設(shè)計(jì)的設(shè)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于同一交換裝置中，對(duì)流體中的離子進(jìn)行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內(nèi)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?；齑惨卜譃轶w內(nèi)同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運(yùn)行及整個(gè)再生過程均在混床內(nèi)進(jìn)行，再生時(shí)樹脂不移出設(shè)備以外，且陽、陰樹脂同時(shí)再生，因此所需附屬設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便。
混床處理工藝的設(shè)備包括混合離子交換器和體外再生設(shè)備。其中體外再生設(shè)備主要包括樹脂分離器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設(shè)備。國(guó)內(nèi)混床處理工藝主要特點(diǎn)體現(xiàn)在樹脂分離再生工藝上。樹脂的分離再生工藝有三種。
混床外殼制作材質(zhì)有玻璃鋼、有機(jī)玻璃、不銹鋼、碳鋼、防腐等，外型為圓柱型，直徑Φ200—2500mm，產(chǎn)水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強(qiáng)酸陽離子交換樹脂，陰床裝載強(qiáng)堿陰離子交換樹脂，裝載高度一向在1000—2400 mm，小型濾帽式設(shè)備底部沒有承托層，中大型設(shè)備底部有粒度不同多級(jí)別石英砂承托層（現(xiàn)不建議這樣做，因?yàn)樗嵯吹臅r(shí)候石英砂和酸會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)水質(zhì)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(jī)玻璃柱運(yùn)行壓力≤0.15MPa，其他材質(zhì)的設(shè)備運(yùn)行壓力≤0.6MPa。陽床配備有酸箱、酸泵再生系統(tǒng)，陰床配備有堿箱、堿泵再生系統(tǒng)。
離子交換是一種特殊的固體吸附過程，它是由離子交換劑的電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的。按照所交換離子的種類，離子交換劑可分為陽離子交換劑和陰離子交換劑兩大類。
離子交換混床為深度脫鹽設(shè)備，用于制造高純水，產(chǎn)水電阻率為10-18MΩCM(25C),二氧化硅含量（SIO2）≤0.02mg/L, 混床分為單、雙床、拋光床、雙床可一用一備；可串聯(lián)使用，以提高產(chǎn)水水質(zhì)， 有效利用樹脂的交換容量；當(dāng)生產(chǎn)用水量大時(shí)，可并聯(lián)使用，運(yùn)行相當(dāng)靈活、方便。出水電導(dǎo)率由高精度電阻率儀監(jiān)控。
離子交換過程：
陽樹脂反應(yīng) R-H+ + Na+ → R-Na+ + H+
陰樹脂反應(yīng) R-OH- + Cl- → R-Cl- + OH-
樹脂再生過程：
陽樹脂反應(yīng) R-Na+ + H+ → R-H+ + Na+
陰樹脂反應(yīng) R-Cl- + OH- → R-OH- + Cl-
混床再生時(shí)為什么要分層處理？
混床再生為什么要分層？那我們先要了解下混床再生的具體步驟，如下： 沖洗（可吸堿讓樹脂失效）---分層----吸藥劑---沖洗----混合----沖洗。
根據(jù)以上的步驟我們可以看出，分層是混床再生的第二步，分層的作用是為吸藥劑作鋪墊的，為了要分層吸取藥劑，因?yàn)榛齑苍谑褂玫臅r(shí)候是必須要把樹脂混床在一起使用，才能取得制超純的目的，要不然怎么叫混床呢，但吸藥劑的時(shí)候，陽樹脂和陰樹脂是需要不同的藥劑來處理的，所以必須分層，一部份藥劑從上往下，一部份樹脂從下往上，所以樹脂必須分層，各自吸收所需的藥劑。
混床樹脂再生的時(shí)候要分別對(duì)陽樹脂和陰樹脂進(jìn)行再生（陰樹脂在上用氫氧化鈉，陽樹脂在下用鹽酸），這樣既能很好的完成再生，又能減少酸堿的消耗，而且這樣再生效果更好，因?yàn)閴A液是從上部注入，鹽酸從下部注入，中間還有惰性樹脂的存在，減少了酸堿中和造成的浪費(fèi)！所以要進(jìn)行反洗分層，利用密度差將混脂狀態(tài)的樹脂進(jìn)行分層。
混床反洗分層，從字面上理解，就是與離子交換器正常運(yùn)行方式相反。也就是說，混床在運(yùn)行時(shí)是上部進(jìn)水，下部出水。而分層時(shí)需要底部進(jìn)水，上部出水。這就是反洗，混床反洗時(shí)應(yīng)注意流量控制，我一般采用目視的方法，先打開排空氣閥，再打開反洗排水閥（上排閥），然后緩慢開啟反洗進(jìn)水閥（該步驟應(yīng)注意：閥門開啟速度不能過快，過快控制不好流速容易跑樹脂。）
這時(shí)混床內(nèi)樹脂開始松動(dòng)，體積膨脹，從目視鏡觀察樹脂由上至下逐漸轉(zhuǎn)變成為流動(dòng)狀態(tài)，此刻可觀察頂部目視鏡，盡量控制膨脹后的樹脂層高度在頂部目視鏡中間的位置，保持五分鐘（我一般都會(huì)略微延長(zhǎng)時(shí)間。）時(shí)間到了，應(yīng)緩慢關(guān)閉進(jìn)水閥，讓混床內(nèi)的樹脂流速逐漸降低，直至樹脂 完全沉降。
這時(shí)如果樹脂填充高度合適，你應(yīng)該在混床底部的目視鏡看到一條分界線。這就是整個(gè)的操作步驟和要點(diǎn)。為了有利于分層，一般是使用百分之四的堿夜，在分層前打入柱體，讓陽離子徹底失效，加大陽樹脂的密度，同時(shí)可以讓陰樹脂再生，減少陰樹脂的密度，然后用水可以達(dá)到很好的分層效果?；齑苍偕鷷r(shí)陰陽樹脂的分層是決定再生好壞的重要步驟。而將混床再生做好了，電阻率自然就上去了，所以我們也說樹脂再生是一門技術(shù)活，再生的好與差直接影響到水質(zhì)的好與差。
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