超濾+反滲透+混床工藝
混（hún）床是混合離子交換柱的簡稱，是（shì）針對離子交換技術所設計的設備。
所謂（wèi）混床（chuáng），就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中，對流體（tǐ）中的離子進行交換、脫除。由於陽樹脂（zhī）的比重比陰（yīn）樹脂大，所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例（lì）為1：2，也有裝填比例為（wéi）1：1.5的，可按不同樹脂酌情考慮選擇。混床（chuáng）也分（fèn）為體內同步再生式（shì）混床（chuáng）和體外（wài）再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過（guò）程均在混床內進行，再生時樹脂（zhī）不移（yí）出設備以外，且（qiě）陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設（shè）備少，操作簡便。
混床處理工藝的設備包括混合離子交（jiāo）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（qì）、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存（cún）塔（tǎ）、混（hún）雜（zá）樹脂塔和酸堿再生設備。國（guó）內混床處（chù）理工藝主要特（tè）點體現（xiàn）在樹脂分離再生工藝上。樹脂（zhī）的分離再生工藝有（yǒu）三種。
1、出水水質優良，出水pH值接近中性。
2、出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進水水質或組（zǔ）分、運行流（liú）速等）對混床（chuáng）出水（shuǐ）水質影響不大（dà）。
3、間斷運行（háng）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、回收（shōu）率達到100%
混床外殼製作材質有玻璃（lí）鋼、有（yǒu）機玻璃、不鏽（xiù）鋼、碳鋼、防腐等，外型為圓柱（zhù）型，直徑Φ200—2500mm，產水量（liàng）從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子交換樹脂，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（bù）沒（méi）有（yǒu）承托層，中大型設備底部有（yǒu）粒度不同多級別石英砂承托層（現不建議這樣做，因為酸洗的時候石英砂和酸會產生（shēng）化學反應，對水質造成（chéng）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（lái）覆蓋下麵的樹脂）。有（yǒu）機（jī）玻璃柱運行壓力≤0.15MPa，其他材質的（de）設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配備（bèi）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(軟化器處理水)進（jìn）水和初脫鹽(反（fǎn）滲透（tòu）處理水（shuǐ）)進水，分別由各自的控製閥控製進水。
運行時，開初脫（tuō）鹽進水控製閥、進水（shuǐ）閥、產水閥，其他閥們均應關（guān）閉！
反（fǎn）洗
關閉進（jìn）水閥、產（chǎn）水閥；打開反（fǎn）洗進水閥、反洗排放閥（fá），以10m/h反洗（xǐ）15min。然後，關閉反洗進水閥、反洗排放閥。靜置，沉（chén）降5~10min。開排氣（qì）閥、中排閥，部分排水至樹脂層表麵上10cm左右（yòu），關閉排（pái）氣閥、中排閥。
再生
開進水閥、加酸泵、進酸閥、中排閥，以5m/s、200L/h對陽樹脂進行再生，用反滲透產水（shuǐ）對陰樹脂進行清洗，維持柱內液麵在樹脂層（céng）表麵上10cm。對陽樹脂（zhī）再生30min後，關（guān）進水閥、加酸泵、進酸閥，開反（fǎn）洗進水閥、加堿泵、進堿閥，以5m/s、200L/h對陰樹脂進行再生，用反（fǎn）滲透產水對陽樹脂進行清（qīng）洗，維持柱內液麵在樹脂層表麵上10cm，再生30min。
置換、混脂、衝洗
關加堿泵、進堿閥，開進水閥，上下同時進水對樹脂進行置換、清洗。30min後，關（guān）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。關反洗排放閥、進氣閥，沉降1~2min。開進水閥、正洗排放閥（fá），調（diào）節排氣閥，灌水至柱內無空氣後，關排氣閥，對樹脂衝洗。當電導率達到要求時，開產（chǎn）水閥，關正洗排（pái）放閥，開始製水。
樹脂二次分離再生工藝
是將失效的混床樹脂輸送（sòng）至樹脂分離器(陽樹脂再生器)，完成水力分離後，將上層的陰離子交換樹脂移送混床至陰樹脂再（zài）生器。陰陽樹脂分（fèn）離麵（miàn）附近的混合樹脂輸送到混雜樹脂塔，然後分別再生陰陽（yáng）樹脂。對於混雜樹脂（zhī）塔內的樹脂，下一次（cì）再生時將被送回到樹脂分離器(陽樹脂（zhī）再（zài）生器)內進行二次分離。在（zài）這裏，樹脂分離器同時作為陽樹（shù）脂再生器。
錐體分離再生工藝
錐體分離再生工藝是將樹脂分（fèn）離（lí）器底部作成一錐體。該設備同時作（zuò）為（wéi）陰樹脂再生器而不作為陽樹脂（zhī）再生器。失效樹（shù）脂從混（hún）床輸送（sòng）到（dào）樹脂分離器完成水（shuǐ）力分層後，位（wèi）於樹脂分離器下部的陽樹脂從錐體底部被輸送到陽樹脂再生器。由於樹（shù）脂分離器底部為一錐形體，樹（shù）脂分離界麵的樹脂很（hěn）少，從（cóng）而減少中間混合樹脂的數量，提高分離效果。在輸送陽樹脂時，分離界（jiè）麵在自動控製時的自動檢測常采用（yòng）光電法或電導法。所謂光電法即采用光電計檢測陰陽樹脂顏色（sè）的深淺；而電導法則采用測（cè）量陰陽（yáng）樹（shù）脂輸送（sòng）水的電導變化，當充入W2氣（qì）體的樹脂輸送水（shuǐ）由陽樹脂變為（wéi）陰樹脂時，其電導將變小。利（lì）用兩種方式產生的（de）信號變化來控製陰陽樹脂界限。
陰陽（yáng）樹脂再生工藝
是（shì）將失效樹脂從混床輸送到樹（shù）脂分離器內，失效樹脂水力分層後，在分離器內同時對陰陽（yáng）樹脂進行再生。樹脂分離（lí）器同時作為樹脂再生器。該方式同補給水處理除鹽混床完全（quán）相（xiàng）同。
離子交換器
離（lí）子交換器工藝需要將交換（huàn）劑放在離子交換（huàn）器(或稱為床)內進（jìn）行，離子交換（huàn）劑失效後通過再生來恢複離（lí）子交換能力。為了提高離子交換工藝的經濟性和技術適用性，產生了不同樹脂（zhī）的（de）組合、不（bú）同的床型以及各（gè）種離子交換（huàn）係（xì）統。常見（jiàn）的離子交換器有固（gù）定床(離子交換器)和連續床兩類。
工作原理就是離子（zǐ）的交換。
運行時：陽樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子，X-為陰離子。再生過程（chéng）為其（qí）逆過程。
離子交換（huàn）器的（de）失效控製
離子交換除鹽水處理（lǐ）較簡單（dān）的（de）流程為陽床-陰床（chuáng）組成（chéng）的（de）一級複床除鹽（yán）係統。有的一級複床（chuáng）除（chú）鹽係統采用單元製，即每套一級複床除鹽係統包（bāo）括 陽床、（除碳器）、陰床各（gè）一台，在離子交換除鹽運行過程中，無論是陽床還是陰床先失效，都是同時（shí）再生；還有的一（yī）級複床除鹽係統采用母（mǔ）管製，即陽床與陽床或陰床與陰床是並（bìng）聯運行的，哪一台交換器失效就再生哪一台。
1 檢測和控製原理
強酸性陽樹脂對（duì）水中各種陽離子的吸附順序為：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由（yóu）此可知，水中金屬離子Na+被吸附的能力較（jiào）弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移，H+.被（bèi）其他陽離子置換下來（lái），當保護層穿透時，首先泄漏的是下層的Na+；因此監督陽離子交換器失效是以漏鈉為標準（zhǔn）的；其反（fǎn）應方程為（A代表金屬陽離子,R為（wéi）樹脂基團）：
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強堿性陰（yīn）樹（shù）脂對（duì）水中各種陰（yīn）離子的吸附順序為：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附能力較弱，所以當（dāng）離子交（jiāo）換時樹（shù）脂層（céng）的各種離子吸附層逐漸下移，OH-.被其（qí）他陰離（lí）子置換下來，當保護層穿透時，首先泄漏的是下層的HSiO3-；因此監督陰離子交換器失（shī）效是以（yǐ）漏矽為標準的；其反應方程為（B代表（biǎo）酸（suān）根陰離子，R為樹脂基團）：
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 設備優點（diǎn）
(1) 出水（shuǐ）水質優良（liáng），出水pH值（zhí）接近中性。
(2) 出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進水水質或（huò）成分、運行流速（sù）等）對（duì）混床出水水（shuǐ）質影響不大。
(3) 間斷（duàn）運行對出水水質（zhì）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，電導率≤0.2us/cm
離子交換器主要用於純水和高純水的製備，主要用於中高壓（yā）鍋爐給水；新材料、新能源、化工新材料，輕金屬材料、納米材料、玻璃鋼石墨、複合材料等的（de）生產工（gōng）藝用水。
