離子交換混床設備系統是通過陰、陽離子交換樹脂對水中的各種陰、陽離子進行置換的一種傳統水處理工藝，陰、陽離子交換樹脂按不同比例進行搭配可組成離子交換陽床系統，離子交換陰床系統及離子交換混床（復床）系統，而混床（復床）系統又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來制取超純水，高純水的終端工藝，他是目前用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。其出水電導率可低于1uS/cm以下，出水電阻率達到1MΩ.cm以上，根據不同的水質及使用要求，出水電阻率可控制在1~18.2MΩ.cm之間。離子交換技術在水處理領域中有十分廣泛被廣泛應用在電子、電力超純水，化工，電鍍超純水，鍋爐補給水及醫藥用超純水等工業超純水，高純水的制備上。它與近年引進的反滲透裝置相比較，具有去除離子性雜質徹底；對水的預處理要求低；設備造價便宜等優點。在制備高純水方面，離子交換技術在當前還沒有替代設備。進水總含鹽量在400mg/l以下時，根據用戶不同要求，出水水質在1.0-0.2us/cm之間。如果進水總含鹽量在500mg/l以上時，可與電滲析器聯合脫鹽，出水水質還可提高。
 
離子交換混床設備樹脂的工作原理
 
采用離子交換方法，可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除，以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類，水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達：
1、陽離子交換樹脂：R—H+Na+ R—Na+H+
2、陰離子交換樹脂：R—OH+Cl- R—Cl+OH-
3、陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成： RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
 
離子交換混床設備樹脂的預處理
 
陽離子交換樹脂的預處理
先用清水對樹脂進行沖洗，然后用4~5%的HCl和NaOH在交換柱中依次交替浸泡2~4小時，在酸堿之間用大量清水淋洗至出水接近中性，如此重復2~3次，每次酸堿用量為樹脂體積的2倍。{zh1}一次處理應用4~5%的HCl溶液進行，放盡酸液，用清水淋洗至中性即可待用。
 
陰離子交換樹脂的預處理
先用清水對樹脂進行沖洗，然后用4 ~5%的NaOH和HCl在交換柱中依次交替浸泡2 ~4小時，在堿酸之間用大量清水淋洗至出水接近中性，如此重復2~3次，每次酸堿用量為樹脂體積的2倍。{zh1}一次處理應用4~5%的NaOH溶液進行，用放盡堿液，用清水淋洗至中性即可待用。
 
離子交換樹脂再生工藝
離子交換樹脂在使用一段時間后，吸附的雜質接近飽和狀態，就要進行再生處理，使之恢復原來的組成和性能。目前，國內樹脂的再生常用化學藥劑酸堿法使失效的樹脂恢復交換能力，酸的使用通常采用HCl或H2SO4，調配濃度為3-5%左右；堿的使用一般采用NaOH，調配濃度為3-5%左右。　　
 
一、反洗分層：　　
 
反洗流速10米/時，反洗時間15分鐘，以沉降后陽，陰樹脂層界面是否清晰判別分層效果。　　
 
二、進再生液：　　
 
用20分鐘左右的時間泵完所需的再生液，浸泡2-3個小時后采用正洗的方法，陰樹脂沖洗至出水堿度PH=8-9左右，陽樹脂沖洗至出水酸度PH=5-6左右。　　
 
三混合：　　
 
從底部進入氮氣（也可用壓縮空氣，真空抽氣等）進行混合，進氣壓0.1~0.15MPa，進氣量2.5~3.0米3/（米2·分），混合時間一般為5～10分種，以柱內樹脂充分混合為終點。
 
離子交換樹脂超純水制備工藝的特點及應用領域
 
離子交換混床設備是傳統的去離子水設備，它的產水水質穩定，造價相對較低。在以往的電廠鍋爐補給水都是采用陽床+陰床+混床處理工藝。近年來，隨著反滲透、EDI等工藝的發展，離子交換設備操作復雜，不容易實現自動化，浪費酸堿，運行成本高等缺點更加突出，目前更多的應用于反滲透的深度處理。
 
小型的離子交換混床設備常采用有機玻璃交換柱，有利于觀察樹脂運行情況。如混合離子交換器再生分層是否充分，陽離子是否“中毒”等，樹脂損耗情況等。
 
大型的離子交換混床設備則采用碳鋼內襯環氧樹脂或襯膠，中間預留可視裝置，以便于離子再生時在線觀測再生液水位狀況。
 
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離子交換混床設備應用領域：電力鍋爐、電路、電鍍、電子、光學、化工、石油、表面處理等行業用工藝軟化水,純水。
 
離子交換混床設備系統特點：初投資節省，運行簡單，但后期維護費用較高，需定期用藥水再生。出水水質對人員操作依賴性高，有危害性廢液排放。
 
離子交換混床設備常規配置流程示意圖：市政自來水→原水箱→原水泵→砂濾器→活性炭濾器→陽 床→陰 床→純水箱→用水點
 
工藝流程說明本工藝包括預處理部分、離子交換精除鹽部分。
 
1、原水預處理部分：原水中含有多種雜質，如懸浮物、膠體、有機物和無機物。為保證本系統中預除鹽部分的正常運轉，必須先去除水中的懸浮物、膠體、有機物等，使進水達到要求，故本系統設置原水預處理部分。原水預處理部分包括機械濾器、活性炭濾器、保安濾器。
 
（1）機械濾器： 本設備對進水的濁度有一定的要求，進水的污染指數SDI值要求小于4，濁度小于1NTU。多介質濾器中的濾料包括幾種規格的石英砂，用于除去原水中的懸浮物及脫穩后的膠體。
 
（2）活性炭濾器 活性炭濾器可以進一步吸附原水中的有機物。活性炭濾器內填精制耶殼型活性炭，用于吸附原水中的余氯、有機物、部分色素和有害物質，降低化學耗氧量COD。活性炭被廣泛應用于生活用水及食品工業、化工等工業用水的凈化，由于活性炭的比表面積很大，其表面又布滿了平均為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羥基和羧基等官能團，可以對各種性質的有機物質進行化學吸附，以及靜電引力作用，因此，活性炭還能去除水中腐殖酸、富維酸、木質磺酸等有機物質，還可去除象余氯一類對反滲透膜有害的物質，防止反滲透膜被氧化。通常能夠去除63%—86%膠體物質，50%左右的鐵，以及47—60%的有機物質。活性炭脫出余氯的過程是一個簡單的氧化還原過程。此過程有可能使活性炭破碎，但破碎的活性炭并不影響脫出余氯的效果，因此活性炭脫出余氯的效果非常強。
 
2、離子交換復床精脫鹽部份：
 
（1）陽床：內裝優質強酸性陽離子交換樹脂，樹脂型號：001*7，質量全交換容量≥4.5mmol/g，是磺酸基聚苯乙烯系凝膠型樹脂，具有{yx}的物理和化學穩定性以及良好的耐用溫性能，選擇性好、交換容量高。反滲透產品水進入陽床后，殘存的陽離子與陽樹脂發生置換反應，置換出氫離子，陽離子被進一步去除，去除率達90%以上。
 
（2）陰床：內裝優質強堿性陰離子交換樹脂，樹脂型號：201*7，質量全交換容量≥3.8mmol/g，是磺酸基聚苯乙烯系凝膠型樹脂，具有{yx}的物理和化學穩定性以及良好的耐用溫性能，選擇性好、交換容量高。陽床出水進入陰床后，殘存的陰離子與陰樹脂發生置換反應，置換出氫氧根離子并與陽床置換出來的氫離子發生中和反應，制成中性的水。陰離子被進一步去除，達到精除鹽的效果。
 
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