离子交换混床设备系统是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺，阴、阳离子交换树脂按不同比例进行搭配可组成离子交换阳床系统，离子交换阴床系统及离子交换混床（复床）系统，而混床（复床）系统又通常是用在反渗透等水处理工艺之后用来制取超纯水，高纯水的终端工艺，他是目前用来制备超纯水、高纯水不可替代的手段之一。其出水电导率可低于1uS/cm以下，出水电阻率达到1MΩ.cm以上，根据不同的水质及使用要求，出水电阻率可控制在1~18.2MΩ.cm之间。离子交换技术在水处理领域中有十分广泛被广泛应用在电子、电力超纯水，化工，电镀超纯水，锅炉补给水及医药用超纯水等工业超纯水，高纯水的制备上。它与近年引进的反渗透装置相比较，具有去除离子性杂质彻底；对水的预处理要求低；设备造价便宜等优点。在制备高纯水方面，离子交换技术在当前还没有替代设备。进水总含盐量在400mg/l以下时，根据用户不同要求，出水水质在1.0-0.2us/cm之间。如果进水总含盐量在500mg/l以上时，可与电渗析器联合脱盐，出水水质还可提高。

 

离子交换混床设备树脂的工作原理

 

采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除，以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类，水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：

1、阳离子交换树脂：R—H+Na+ R—Na+H+

2、阴离子交换树脂：R—OH+Cl- R—Cl+OH-

3、阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成： RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O

 

由此可看出，水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。

 

离子交换混床设备树脂的预处理

 

阳离子交换树脂的预处理

先用清水对树脂进行冲洗，然后用4~5%的HCl和NaOH在交换柱中依次交替浸泡2~4小时，在酸碱之间用大量清水淋洗至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后一次处理应用4~5%的HCl溶液进行，放尽酸液，用清水淋洗至中性即可待用。

 

阴离子交换树脂的预处理

先用清水对树脂进行冲洗，然后用4 ~5%的NaOH和HCl在交换柱中依次交替浸泡2 ~4小时，在碱酸之间用大量清水淋洗至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后一次处理应用4~5%的NaOH溶液进行，用放尽碱液，用清水淋洗至中性即可待用。

 

离子交换树脂再生工艺

离子交换树脂在使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，使之恢复原来的组成和性能。目前，国内树脂的再生常用化学药剂酸碱法使失效的树脂恢复交换能力，酸的使用通常采用HCl或H2SO4，调配浓度为3-5%左右；碱的使用一般采用NaOH，调配浓度为3-5%左右。　　

 

一、反洗分层：　　

 

反洗流速10米/时，反洗时间15分钟，以沉降后阳，阴树脂层界面是否清晰判别分层效果。　　

 

二、进再生液：　　

 

用20分钟左右的时间泵完所需的再生液，浸泡2-3个小时后采用正洗的方法，阴树脂冲洗至出水碱度PH=8-9左右，阳树脂冲洗至出水酸度PH=5-6左右。　　

 

三混合：　　

 

从底部进入氮气（也可用压缩空气，真空抽气等）进行混合，进气压0.1~0.15MPa，进气量2.5~3.0米3/（米2·分），混合时间一般为5～10分种，以柱内树脂充分混合为终点。

 

离子交换树脂超纯水制备工艺的特点及应用领域

 

离子交换混床设备是传统的去离子水设备，它的产水水质稳定，造价相对较低。在以往的电厂锅炉补给水都是采用阳床+阴床+混床处理工艺。近年来，随着反渗透、EDI等工艺的发展，离子交换设备操作复杂，不容易实现自动化，浪费酸碱，运行成本高等缺点更加突出，目前更多的应用于反渗透的深度处理。

 

小型的离子交换混床设备常采用有机玻璃交换柱，有利于观察树脂运行情况。如混合离子交换器再生分层是否充分，阳离子是否“中毒”等，树脂损耗情况等。

 

大型的离子交换混床设备则采用碳钢内衬环氧树脂或衬胶，中间预留可视装置，以便于离子再生时在线观测再生液水位状况。

 

本公司专业生离子交换混床设备，能有效去除水中的各种离子，出水水质控制在１０ＵＳ以内，产品品质过硬，价格实在，售后周全，并提供相关设备的样板工程以供参考．热情欢迎广大新老客户来人来电咨询．

 

离子交换混床设备应用领域：电力锅炉、电路、电镀、电子、光学、化工、石油、表面处理等行业用工艺软化水,纯水。

 

离子交换混床设备系统特点：初投资节省，运行简单，但后期维护费用较高，需定期用药水再生。出水水质对人员操作依赖性高，有危害性废液排放。

 

离子交换混床设备常规配置流程示意图：市政自来水→原水箱→原水泵→砂滤器→活性炭滤器→阳 床→阴 床→纯水箱→用水点

 

工艺流程说明本工艺包括预处理部分、离子交换精除盐部分。

 

1、原水预处理部分：原水中含有多种杂质，如悬浮物、胶体、有机物和无机物。为保证本系统中预除盐部分的正常运转，必须先去除水中的悬浮物、胶体、有机物等，使进水达到要求，故本系统设置原水预处理部分。原水预处理部分包括机械滤器、活性炭滤器、保安滤器。

 

（1）机械滤器： 本设备对进水的浊度有一定的要求，进水的污染指数SDI值要求小于4，浊度小于1NTU。多介质滤器中的滤料包括几种规格的石英砂，用于除去原水中的悬浮物及脱稳后的胶体。

 

（2）活性炭滤器 活性炭滤器可以进一步吸附原水中的有机物。活性炭滤器内填精制耶壳型活性炭，用于吸附原水中的余氯、有机物、部分色素和有害物质，降低化学耗氧量COD。活性炭被广泛应用于生活用水及食品工业、化工等工业用水的净化，由于活性炭的比表面积很大，其表面又布满了平均为20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附，以及静电引力作用，因此，活性炭还能去除水中腐殖酸、富维酸、木质磺酸等有机物质，还可去除象余氯一类对反渗透膜有害的物质，防止反渗透膜被氧化。通常能够去除63%—86%胶体物质，50%左右的铁，以及47—60%的有机物质。活性炭脱出余氯的过程是一个简单的氧化还原过程。此过程有可能使活性炭破碎，但破碎的活性炭并不影响脱出余氯的效果，因此活性炭脱出余氯的效果非常强。

 

2、离子交换复床精脱盐部份：

 

（1）阳床：内装优质强酸性阳离子交换树脂，树脂型号：001*7，质量全交换容量≥4.5mmol/g，是磺酸基聚苯乙烯系凝胶型树脂，具有优秀的物理和化学稳定性以及良好的耐用温性能，选择性好、交换容量高。反渗透产品水进入阳床后，残存的阳离子与阳树脂发生置换反应，置换出氢离子，阳离子被进一步去除，去除率达90%以上。

 

（2）阴床：内装优质强碱性阴离子交换树脂，树脂型号：201*7，质量全交换容量≥3.8mmol/g，是磺酸基聚苯乙烯系凝胶型树脂，具有优秀的物理和化学稳定性以及良好的耐用温性能，选择性好、交换容量高。阳床出水进入阴床后，残存的阴离子与阴树脂发生置换反应，置换出氢氧根离子并与阳床置换出来的氢离子发生中和反应，制成中性的水。阴离子被进一步去除，达到精除盐的效果。

 

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离子交换混床设备应用领域

 

1、工业超纯水处理工艺，是目前工业用超纯水的制备上应用最多的一种工艺之一。

 

2、食品工业离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。

 

3、制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。

 

4、合成化学和石油化学工业在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。

 

5、电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

 

6、湿法冶金及其他离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

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