混床是混合離子交換柱的簡稱,是針對離子交換技術(shù)所設(shè)計的設(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。混床也分為體內(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)行及整個再生過程均在混床內(nèi)進(jìn)行,再生時樹脂不移出設(shè)備以外,且陽、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(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。國內(nèi)混床處理工藝主要特點體現(xiàn)在樹脂分離再生工藝上。樹脂的分離再生工藝有三種。
設(shè)備優(yōu)點
1、出水水質(zhì)優(yōu)良,出水pH值接近中性。
2、出水水質(zhì)穩(wěn)定,短時間運(yùn)行條件變化(如進(jìn)水水質(zhì)或組分、運(yùn)行流速等)對混床出水水質(zhì)影響不大。
3、間斷運(yùn)行對出水水質(zhì)的影響小,恢復(fù)到停運(yùn)前水質(zhì)所需的時間比較短。
4、回收率達(dá)到100%
應(yīng)用范圍
混床一般放置在電滲析器或反滲透裝置之后(或直接應(yīng)用于含鹽量較低的水),對水進(jìn)一步脫鹽可制取較高純水,廣泛使用在電子、化工、醫(yī)藥、原子能、電力等行業(yè)。
構(gòu)成及性能
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,外型為園柱型,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別石英砂承托層,逆流再生固定床樹脂頂層有200 mm厚石英砂壓脂層。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)。
運(yùn)行
本系統(tǒng)有兩種進(jìn)水方式:軟化(軟化器處理水)進(jìn)水和初脫鹽(反滲透處理水)進(jìn)水,分別由各自的控制閥控制進(jìn)水,運(yùn)行時,開初脫鹽進(jìn)水控制閥、進(jìn)水閥、產(chǎn)水閥,其他閥們均應(yīng)關(guān)閉!
反洗
關(guān)閉進(jìn)水閥、產(chǎn)水閥;打開反洗進(jìn)水閥、反洗排放閥,以10m/h反洗15min。然后,關(guān)閉反洗進(jìn)水閥、反洗排放閥。靜置,沉降5~10min。開排氣閥、中排閥,部分排水至樹脂層表面上10cm左右,關(guān)閉排氣閥、中排閥。
再生
開進(jìn)水閥、加酸泵、進(jìn)酸閥、中排閥,以5m/s、200L/h對陽樹脂進(jìn)行再生,用反滲透產(chǎn)水對陰樹脂進(jìn)行清洗,維持柱內(nèi)液面在樹脂層表面上10cm。對陽樹脂再生30min后,關(guān)進(jìn)水閥、加酸泵、進(jìn)酸閥,開反洗進(jìn)水閥、加堿泵、進(jìn)堿閥,以5m/s、200L/h對陰樹脂進(jìn)行再生,用反滲透產(chǎn)水對陽樹脂進(jìn)行清洗,維持柱內(nèi)液面在樹脂層表面上10cm,再生30min。
置換、混脂、沖洗
關(guān)加堿泵、進(jìn)堿閥,開進(jìn)水閥,上下同時進(jìn)水對樹脂進(jìn)行置換、清洗。30min后,關(guān)進(jìn)水閥、反洗進(jìn)水閥、中排閥,開反洗排放閥、進(jìn)氣閥、排氣閥,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(jìn)水閥、正洗排放閥,調(diào)節(jié)排氣閥,灌水至柱內(nèi)無空氣后,關(guān)排氣閥,對樹脂沖洗。當(dāng)電導(dǎo)率達(dá)到要求時,開產(chǎn)水閥,關(guān)正洗排放閥,開始制水。
處理工藝設(shè)備
樹脂二次分離再生工藝是將失效的混床樹脂輸送至樹脂分離器(陽樹脂再生器),完成水力分離后,將上層的陰離子交換樹脂移送至陰樹脂再生器。陰陽樹脂分離面附近的混合樹脂輸送到混雜樹脂塔,然后分別再生陰陽樹脂。對于混雜樹脂塔內(nèi)的樹脂,下一次再生時將被送回到樹脂分離器(陽樹脂再生器)內(nèi)進(jìn)行二次分離。在這里,樹脂分離器同時作為陽樹脂再生器。
陰陽樹脂的單塔再生工藝
是將失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器內(nèi),失效樹脂水力分層后,在分離器內(nèi)同時對陰陽樹脂進(jìn)行再生。樹脂分離器同時作為樹脂再生器。該方式同補(bǔ)給水處理除鹽混床完全相同。
混床再生
再生前的準(zhǔn)備 :
1、檢查失效混床各閥門關(guān)緊。
2、再生水箱高水位,混床酸、堿計量箱液位高。
3、一級除鹽系統(tǒng)運(yùn)行正常,壓縮空氣充足,并與值長聯(lián)系準(zhǔn)備用氣。
4、壓力表、流量表、溫度表等投入正常運(yùn)行。
再生操作
1、反洗分層
開混床總進(jìn)水閥,反洗排水閥,反洗進(jìn)水閥,使樹脂到上窺視孔中心線,流量以不跑樹脂為準(zhǔn),洗至出水透明,陰陽樹脂可明顯分層時,緩慢關(guān)反洗進(jìn)水閥、反洗排水閥,使樹脂完全沉降,陰陽樹脂分層。當(dāng)反洗分層不明顯時應(yīng)停止反洗,通過堿噴射器進(jìn)少量堿,當(dāng)用酚釀指示劑滴入排水樣中有微紅即可停止進(jìn)堿。繼續(xù)反洗至能明顯分層。
2、放水項壓
開啟混床空氣門,上排閥進(jìn)行放水,至上排閥出水放盡(約樹脂層上10cm左右)關(guān)空氣門、上排閥。開啟進(jìn)酸閥、中排閥,啟動再生水泵,開啟泵出口閥,酸混噴射器進(jìn)水閥,調(diào)整流量為10t/h,進(jìn)行頂壓。
混床陰樹再生
開啟進(jìn)堿門,開啟堿混噴射器進(jìn)水門,調(diào)整流量到10t/h,開混床堿計量箱出堿門,噴射器吸堿門,調(diào)整吸堿門升度使堿液濃度為 2.0-2. 5%。迸 30 × 10-2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的工業(yè)堿 450Kg后,關(guān)閉吸堿門,堿計量箱出口閥。
沖洗
繼續(xù)用混床堿噴射器通水20min左右,當(dāng)中排出水堿度小于0.5mmol/L時,方可進(jìn)酸進(jìn)行陽樹脂再生。
混床陽樹脂再生
開啟酸混計量箱出酸門,噴射器吸酸門,調(diào)整酸液濃度在20-30%,流量為10-12t/h進(jìn) 30 × 10-2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的工業(yè)鹽酸 400Kg左右,關(guān)閉酸計量箱出酸門及吸酸門。
沖洗
繼續(xù)用酸噴射器通水20min左右,當(dāng)中排出水酸度小于0?5mmol/L 小時,進(jìn)行整體串洗。
混床樹脂混合
開空氣門,開上排閥,至上排閥出水將盡(樹脂層上10cm左右),關(guān)上排閥,開啟工藝用氣閥及混床進(jìn)氣減壓閥(壓力在0.4-0.6MPa)進(jìn)氣約5分鐘,若樹脂混合仍不充分,則再進(jìn)氣2分鐘,甚至重復(fù)幾次。關(guān)工藝用氣閥及進(jìn)氣減壓閥。i.混合后大正洗開混床進(jìn)水閥,開空氣閥,等空氣管溢流后關(guān)空氣閥,開正洗排水閥,開始大正洗至出水含sio2<20微克/L,導(dǎo)電度<0.2us/cm時,大正洗結(jié)束關(guān)正洗排水閥,進(jìn)水閥作備用或投入運(yùn)行。
離子交換
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10-18MΩ?CM(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,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。
罐體材質(zhì) | SS304/SS316L/Q235 |
罐體規(guī)格 | ¢300—¢3400 |
防腐處理 | 襯膠/環(huán)氧樹脂 |
布水方式 | 花板+水帽/繞絲管 |
工作壓力 | 0.6Pa |
表面處理 | 防腐底漆+面漆 |