1、混床、混床再生及失效周期分析,一、什么是混床,混床是混合离子交换柱的简称，是针对离子交换技术所设计的设备。所谓混床，就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对流体中的离子进行交换、脱除。由于阳树脂的比重比阴树脂大，所以在混床内阴树脂在上、阳树脂在下。一般阳、阴树脂装填的比例为1：2，也有装填比例为1：1.5的，可按不同树脂酌情考虑选择。混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。同步再生式混床在运行及整个再生过程均在混床内进行，再生时树脂不移出设备以外，且阳、阴树脂同时再生，因此所需附属设备少，操作简便。龙洞除盐水站混床为体内同步再生式混床。,二、除盐水站混床参数,技术参
2、数： 进水：一级脱盐水或RO产水 出水水质：5-15Mcm SiO2泄漏20ug/l，PH接近中性 工作压力： 0.6MPa 工作温度： 5-45 运行流速：40-60m/h 水反洗强度：8-12m/h 再生流速：4-6m/h 再生液浓度：3-5% 填料高度：阳树脂001X7阴树脂201X7：6001200,设备参数,数量： 2台（1用1备） 正常出力： 110 m3/h 运行流速 a、正常流速： 35 m/h b、流速范围： 4060 m/h设备内直径/壁厚： DN2000mm/ 8mm设计压力： 0.6 MPa 水压试验压力： 1.0 MPa 工作温度： 5-40树脂层高：阳： 600mm
3、； 阴： 1200mm。反洗膨胀高度： 100 mm内部装置进水配水型式 型式： 多孔板水帽型 材料： 水帽ABS/多孔板钢衬胶 出水装置型式 a、型式： 多孔板水帽 b、材料： 水帽/多孔板钢衬胶 中间排水装置 a、型式： 多孔筛管 b、材料: 316L,三、树脂的工作原理,源水在一定压力和流量下，流经装有离子交换树脂的容器，树脂中所含的可交换Na+与水中的阳离子（Ga2+，Mg2+，Fe2+等）进行离子交换，使容器出水中所Ca2+，Mg2+离子含量极大地降低，达到用户的要求。,001x7磺酸基聚苯乙烯系凝胶型强酸阳树脂 0 第一位数字代表产品交换交团的性质,称为分类代号 0 第二位数字代表
4、骨架的组成.称为骨架代号 1 第三位数字为顺序号,用以区别交换基团或交联剂的差异 7 凝胶树脂的交联度是在型号后用“号联接的阿拉伯数字表示,树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用，这种树脂离解性很强、在不同pH下都能作用。 再生时树脂放出被吸附的阳离子再与氢离子结合恢复原来的组成。,201x7聚苯乙烯系强阴树脂,强碱性阴离子树脂对无机酸根吸附强弱： 硫酸根硝酸根氯离子碳酸跟氢氧根 001x7对阳子吸附强弱： 铁离子铝离子铅离子钙离子镁离子钾离子钠离子氢离子,方程式,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
5、本反应可以用下列方程式表达： 1、阳离子交换树脂：RH+Na+ RNa+H+ 2、阴离子交换树脂：ROH+Cl- RCl+OH- 阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成： RH+ROH+NaClRNa+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。,四、结构形式,设备由本体、布水装置、集水装置、外配管及仪表取样装置等组成。进水装置为上进水、挡板布水，集水装置为多孔板滤水帽集水；设备的本体外部配管配带阀门并留有压力取样接口，便于用户现场安装和实现装置正常运行。,五、新树脂处理方法,树脂在装填前必须对设备和管道进行冲洗
6、，将电焊残渣和表面污渍去除。 新树脂中，常含有过剩的原料、反应不完全的低聚合物和其它杂质。除了这些有机物外，树脂中还往往含有铁、铅、铜等无机杂质。因此，新树脂在使用前必须进行预处理，以除去树脂中的可溶性杂质。新树脂的预处理一般是用酸碱溶液交替浸泡或动态清洗，用稀盐酸溶液除去其中的无机杂质（主要为铁的化合物）；用稀氢氧化钠溶液除去有机杂质。如果树脂在运输途中或贮存期间脱了水，则不能将其直接放人水中，以防止因急剧溶胀而破裂，应先把树脂放在浓食盐水中浸泡一定时间后，再用水稀释使树脂缓慢溶胀到最大体积。对于阴离子交换树脂，由于它在过浓的食盐水中会上浮，不能很好浸湿，故用10食盐水浸泡较为合适,六、再生
7、,主要步骤： 反洗分层 置换 混合 沉降 充水正洗 （以上所列均会影响再生效果，反洗时可根据长期经验进行，避免错误。）,七、再生周期计算,再生周期=【树脂体积*树脂的工作交换容量*(0.50.6)】/【进水流量*电导率/50】 再生周期：h 树脂体积：m 进水流量m/h 阳/阴树脂工作交换容量：800-1000/400-600mmol/L,九、酸碱用量计算,再生液浓度取4%， 再生液体积按树脂体积的2倍计算， 再生酸原液浓度取30% 再生碱原液浓度取30% 酸耗量=阳树脂体积*2*4%/30%（L）502.4 碱耗量=阴树脂体积*2*4%/30%（L）1004.8,十、混床特点,优点：1、出水
8、水质优良、再生后电导率在0.2us/cm，残留SiO220ug/L，pH接近中性。2、出水水质稳定，再生串洗后电导率下降很快。3、终点明显，失效后电导率上升快，容易检测。4、间断运行对出水和水质影响小，短时间停运后，再运行较短时间出水水质恢复正常。 缺点：1、树脂交换容量利用率低2、树脂损耗率大3、再生操作需要较长时间4、再生剂利用量大,十一、11下12月上半月龙洞除盐水系统2#混床再生周期明显变短,1、再生周期变短可能原因,10.1.1可能是再生不完全 再生不完全主要体现在酸、碱用量不足，根据以前的经验再生时酸用量为0.7t，碱用量为1.1t。 再生不完全使树脂的交换容量降低，树脂再生周期下
9、降明显。,11.1.2 混合不均匀 混合后阳树脂和阴树脂紧密交叉排列在混床中形成无数的复床，混合不均匀交换后出现反离子达不到制水要求。,11.1.3 再生时发生了交叉污染 由于两种树脂失效后反洗分层不彻底,导致再生时再生剂的交叉污染,使树脂的再生度降低,因而混床出水水质变差,周期制水量减少。,11.1.4 混床进水流速等控制不当 混床是快速过滤设备，流速设计多为4060m/h，流速太高的话，可能出水不好。流速太低可能会引起偏流。出水也会不好。,11.1.5 混床发生污染 混床树脂污染体现在正常再生结束后，正洗较长时间混床电导仍在0.2us/cm。树脂污染有铁污染、有有机物污染和氨污染。,11.
10、1.6反渗透出水不合格 反渗透出水不合格主要观察分析反渗透出水电导，出水电导低于20us/cm对混床影响不大。,11.1.7 置换不彻底置换终点终点 电导小于10，PH呈中性。,11.18 再生错误 再生没用按规定步骤操作，再生班组出现操作错误。,11.1.9 再生中途出现间断，例如混合后没有及时冲水正洗 已用树脂不能裸露在空气中，气擦洗后必须快速进行下一步操作。 且再生步骤应尽量连贯、无间断。,2、本次出现异常原因分析,1、据再生班组所说，再生时混合后没有及时冲水正洗，混床体内上部附着大量树脂，裸露数小时后可能失效。2、但小部分树脂异常不会对换床周期造成太大影响，需及时再生，在下一周期做出比较，看是否这个原因，或班组操作原因。3、混床周期仍在合理范围内，不是树脂污染原因。,结束语,1、混床是超纯水制水中最常见设备，操作时需注意观察是否有树脂溢出，各班组严格记录各项参数，出现异常时及时上报处理。 2、混床再生时注意酸、碱用量各阀门时候打开（或关闭），分层效果是否明显、混合是否均匀、置换时出水是否接近中性、正洗至出水电导小于0.2us/cm才能投入运行。,
