拋光混床設備


混(hún)床是混合(hé)離子交(jiāo)換柱的簡稱,是針對離子交換技術(shù)所設計(jì)的設備。
所謂混(hún)床,就是把一定比例(lì)的陽、陰離(lí)子交換樹脂混合裝填於同一交(jiāo)換裝置中,對流體中的(de)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(yīn)樹(shù)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(xuǎn)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(hún)床在運行及整個再生過程均在混床內進行,再生時(shí)樹脂不移出(chū)設備以外,且陽、陰樹脂同時再(zài)生,因此所需(xū)附屬設備少,操作簡便(biàn)。
混床處理(lǐ)工藝的設備包括(kuò)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(kuò)樹脂分離器、陰(陽)樹脂再(zài)生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設備。國內混床處理工藝主要特點(diǎn)體(tǐ)現在樹脂分離再生工藝上(shàng)。樹脂的分(fèn)離再(zài)生工藝有三種。

1、出水水質優良,出水(shuǐ)pH值接(jiē)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(hún)床出水水質(zhì)影響不大。
3、間斷運行對出水水質的影響小(xiǎo),恢複到停運前水質(zhì)所需的時(shí)間比較短。
4、回收率達到100%

混床外殼製作材質(zhì)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(qiáng)酸陽離子交換樹脂,陰床裝載強堿陰離子交換樹脂,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(chéng)托層(現不建議(yì)這(zhè)樣做,因為酸(suān)洗的時(shí)候石英砂和酸會(huì)產生化學反應(yīng),對水質造(zào)成影響),逆流(liú)再生固定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層樹(shù)脂(特殊的樹脂用來覆蓋下麵的樹脂)。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa,其他材質的(de)設備運行壓力≤0.6MPa。陽(yáng)床配備有酸箱、酸泵再生係統,陰床配備有(yǒu)堿箱、堿泵再生係統。

運行
本係統有兩種進水方式:軟化(huà)(軟化器處理水)進水和初(chū)脫鹽(反滲透處理水)進水,分別由各自的控製閥控製進水。
運行(háng)時(shí),開初脫鹽進水控製(zhì)閥、進水閥、產水閥(fá),其他閥(fá)們均應關(guān)閉!
反洗
關閉進水閥、產水閥;打開反洗進水閥、反洗排(pái)放閥,以10m/h反洗15min。然後,關閉反洗(xǐ)進水閥(fá)、反洗排放閥。靜置,沉降5~10min。開排氣閥、中排閥,部分(fèn)排水至樹脂(zhī)層表麵上10cm左右,關閉排氣閥、中排閥。
再生
開(kāi)進水(shuǐ)閥、加(jiā)酸泵、進(jìn)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(zhī)進行清洗,維持(chí)柱內液麵在(zài)樹脂層表麵上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(jiā)堿泵、進(jìn)堿閥,以5m/s、200L/h對(duì)陰樹脂進行再(zài)生,用反滲透產水對(duì)陽樹脂(zhī)進行清洗,維持柱內液麵在樹脂層表麵上10cm,再生(shēng)30min。
置換、混(hún)脂、衝洗
關加堿泵、進堿閥,開進水閥,上(shàng)下同時進水對樹脂進行置換、清(qīng)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(pái)氣閥,以壓力0.1~0.15MPa,氣量2~3m3/(m2·min),混合樹脂0.5~5min。關(guān)反洗排放閥、進(jìn)氣閥,沉降1~2min。開進水閥、正洗排放閥,調節排氣閥,灌水(shuǐ)至柱內(nèi)無空氣後,關排氣(qì)閥,對樹(shù)脂衝洗(xǐ)。當電導率達到(dào)要求時,開產水閥,關正洗排放閥,開始(shǐ)製水。

樹脂二(èr)次分離再生(shēng)工藝
是將失效的混床樹脂輸送至樹(shù)脂分離器(陽(yáng)樹脂再生器),完成(chéng)水力分離後,將上層的陰離子(zǐ)交換樹脂移送混床至陰樹脂再生器。陰陽樹脂分離麵附近的(de)混合樹脂輸送到混(hún)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(jiāng)被送回到樹脂(zhī)分離(lí)器(陽樹脂再生器)內進(jìn)行二次分離。在這裏,樹脂分離器同時作為陽樹脂再生器。
錐體分離再生工藝(yì)
錐體分離再生工藝是將樹脂(zhī)分離器底(dǐ)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(lí)器下部的陽樹脂(zhī)從錐體底部被輸送(sòng)到陽樹脂再生(shēng)器。由於樹脂分離器底部為一錐形體,樹脂分離界麵(miàn)的樹脂很少,從而(ér)減少中間混合樹脂的數量,提高分離效果(guǒ)。在輸送陽樹脂時,分離界麵在自動控製時的自動檢測常采用光電法或電導法。所謂光(guāng)電法即采用光電計檢測陰陽樹脂顏色的深淺;而電導法則采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製陰陽樹脂界限。
陰陽樹脂再生工藝(yì)
是將(jiāng)失(shī)效樹脂從混床輸送(sòng)到樹脂分離器內,失(shī)效樹脂水力分層後,在分離器內同時(shí)對陰陽樹脂進行再生。樹(shù)脂分離器同時作為樹脂再生器。該(gāi)方式同補給水處理(lǐ)除鹽混床完(wán)全相同(tóng)。
離(lí)子交換(huàn)器


離子交換器工藝需(xū)要將交換劑放在離(lí)子交換器(或稱為床)內進行,離子交換(huàn)劑失效後通(tōng)過再生來恢複離子交換能力。為了提高離子交(jiāo)換工藝的經濟性和(hé)技術適用性,產生了不同樹脂的組合、不同的床型(xíng)以及各種離子交換(huàn)係統。常見的離子交換器有固定床(離子交換(huàn)器(qì))和連續床兩類(lèi)。



工作原理就是(shì)離子的交換。
運行時(shí):陽(yáng)樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子,X-為陰(yīn)離子。再生過程(chéng)為其逆過程。
離子交換器的失效控製
離子交換除(chú)鹽水處理較簡單的流(liú)程為(wéi)陽床-陰床組成的一級複床除鹽係統。有的(de)一級複床除鹽係統采用單元製,即每套一級複床除(chú)鹽係統(tǒng)包括 陽床、(除碳(tàn)器)、陰床(chuáng)各一台,在離子交換除鹽運行過程中,無論(lùn)是陽床還是陰(yīn)床先失效,都是同(tóng)時再生;還有的一級複床除鹽係統采(cǎi)用母管製,即(jí)陽床與陽床或陰床與陰床是並聯運行(háng)的,哪一(yī)台交換器失效就再生哪一台。
1 檢(jiǎn)測和控製原理
強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為:
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+;由此可知,水中金屬離子Na+被吸附的能力較弱,所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層(céng)逐漸下移,H+.後被其他陽離子置換下來,當保(bǎo)護層(céng)穿透時,首先泄漏的是下層的Na+;因此(cǐ)監(jiān)督陽離子交換器失效是以漏鈉為標準的;其反應方程為(A代表金屬陽離子,R為樹脂(zhī)基團):
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強堿性陰樹(shù)脂對水中各種陰離子的(de)吸附順序為:
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知,HSiO3-的吸附能力較(jiào)弱,所以當離子交換時樹脂層(céng)的各種離子吸(xī)附層逐漸下移(yí),OH-.被其(qí)他陰離子(zǐ)置換下來,當保護層穿透時,首先泄漏的是下(xià)層的HSiO3-;因此監督陰離子交換器失效是(shì)以漏矽為標(biāo)準的;其反應方程為(wéi)(B代表酸根陰(yīn)離子,R為樹脂基團):
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 設備優點
(1) 出水水質優(yōu)良(liáng),出水pH值接近中性。
(2) 出水水質穩定,短時間運行條件變化(huà)(如進水(shuǐ)水質或(huò)成分、運行流速等)對混床出水水(shuǐ)質影響不大。
(3) 間斷運行對出水水質的影響小,恢複到停運前水質所需的時間比較短。
(4) 產水水質優良,電導(dǎo)率≤0.2us/cm

離子交換器主要用於純水和高(gāo)純水的製備,主要用於中高(gāo)壓鍋爐給(gěi)水;新材料(liào)、新能源、化(huà)工新材料,輕金屬材料、納米材料、玻璃鋼石墨、複合材料等的生產工藝用水。











