阴、阳离子交换器
一、概述
本产品是目前离子交换器中而实用的产品，将原来固定床顺流再生工艺改为逆流再生，并按无顶压再生进行设计，不但节约了酸（碱）耗，而且省略了气顶的气源。
将阴阳离子交换器串联上等复合床使用，则出水水质可达到SiO2<0.1 mg/L，导电度≤10µS/cm，此类水广泛用于工业钢炉、电子、医药、造纸、化工和石油等工业部门。
二、工作原理
（1）阳离子交换器
当原水进入装H型的阳离子交换树脂的阳离子交换器，使水中含有各种阳离子和离子交换树脂上的H+发生如下反应：
Fe3++3HR→FeR+3H+
Ca2++2HR→CaR+2H+
Mg2++2HR→MgR+2H+
Na++HR→NaR+H+
上述反应的结果是水中的各种阳离子（Fe3+ Ca2+ Mg2+ Na+等）被吸附在离子交换树脂上，而离子交换树脂上的H+则到了水中，水中的阳离子几乎只含有H+，它和水中各种阴离子发生作用生成各种酸类。
（2）阴离子交换器
阴离子交换后带有酸性的水进入装有OH型阴离子交换树脂的阴离子交换器，发生如下反应：
H2SO4+2ROH→R2SO4+2H2O
H2CO3+2ROH→R2SO3+2H2O
HCL+ROH→RCL+H2O
H2SiO3+ROH→RHSiO3+H2O
由此可见，经阳－阴离子交换处理后，水中的各种离子几乎除去，一般可除去水中含盐量99%以上。
三、技术数据表
设 备 名 称 | 强酸阳离子交换器 | 强碱阴离子交换器 |
运行滤速(m/h) | 20～30 | 20～30 |
小反洗 | 流速(m/h) | 5～10 | 5～10 |
时间(min) | 15 | 15 |
放 水 | 至树脂层之上 | 至树脂层之上 |
顶压 | 气顶压(MPa) | 0.03～0.05 | 0.03～0.05 |
水顶压(MPa) | 0.05，流量为再生流量的0.4～1 | 0.05，流量为再生流量的0.4～1 |
再生 | 药剂 | H2SO4 | HCl | NaOH |
耗量(g/mol) | ≤70 | 50～55 | ≤60～65 |
浓度(%) | 1.5～3 | 1～3 |
流速(m/h) | ≤5 | ≤5 |
置换 （逆洗） | 流速(m/h) | 8～10 | ≤5 | ≤5 |
时间(min) | 30 | 30 |
小正洗 | 流速(m/h) 时间(min) | 10～15 5～10 | 7～10 5～10 |
正洗 | 流速(m/h) 水耗(m3/m3树脂) | 10～15 1～3 | 10～15 1～3 |
工作交换容量(mol/m3树脂) | 500～650 | 800～900 | 250～300 |
出水质量 | Na+<50µg/L | SiO2<100µg/L |
四、结构简述：
1.进水装置
在交换器上部设有进水装置使水能均匀分布。
2.中排装置
中排装置设置在阳（阴）树脂和压脂层的分界面上，用于排泄再生时酸（碱）废液和进小反洗水，型式为双母管式或支管母管式，支管为T型绕丝管。
3.排水装置
均采用多孔板上装设水帽，多孔板采用钢衬胶。
另外，在交换器下部排水帽处，树脂面处及*大反洗膨胀高度处各设视镜一个，用以观察体内工况。
筒体上部设树脂输入口，在筒体下部近多孔板处设树脂卸出口。树脂的输入和卸出均可采用水力输送。
五、运行及再生操作
程序控制表：
阀门名称 状态步骤 | 进 水 口 K1 (A1) | 出 水 口 K2 (A2) | 反 洗 进 水 口 K3 (A3) | 反 洗 排 水 口 K4 (A4) | 正 洗 排 水 口 K5 (A5) | 小 反 洗 进 水 口 K6 (A6) | 排 废 液 口 K7 (A7) | 进 再 生 液 口 K8 (A8) | 排 气 口 K9 (A9) | 树 脂 装 卸 孔 K10 (A10) | 备 注 |
运行 | ∨ | ∨ | － | － | － | － | － | － | － | － |
小反洗 | － | － | － | ∨ | － | ∨ | － | － | － | － |
排水 | － | － | － | － | － | － | ∨ | － | ∨ | － |
进再生液 | － | － | － | － | － | － | ∨ | ∨ | － | － |
置换 | － | － | － | － | － | － | ∨ | ∨ | － | － |
小正洗 | ∨ | － | － | － | － | － | ∨ | － | － | － |
正洗 | ∨ | － | － | － | ∨ | － | － | － | － | － |
大反洗 | － | － | ∨ | ∨ | － | － | － | － | － | － |
l 表中“∨”表示阀门开启状态，“－” 表示阀门关闭状态。
l 表中所列各步骤的时间，应在调试时再确认。
1、运行操作
启动前检查：
（1）、该系统处于备用，各阀门在关闭状态。
（2）、生水系统运行，清水箱水位在1/2以上。
（3）、压力表、流量表完整无损，指针在“零”考克开启。
（4）、对系统内转动设备检查均符合启动条件。
（5）、照明充足、化验药品，仪表齐全。
启动与停止操作：
启动操作：
（1）、当清水泵投入运行，开阳床进水门K1，空气门K9，当空气门出水后即关闭。
（2）、待器内压力升至额定值时，开正洗排水门K5，冲洗至出水合格，关正洗排水门。
（3）、鼓风机投入运转。开阳床出水门K2，向除CO2器送水，调整流量至需要值。
（4）、中间水箱水位上升至1/2以上时，中间水泵投入运行，开阴床进水门A1，空气门A9，当空气门出水后即关闭。
（5）、待器内压力升至额定值时，开阴床正洗排水门A5，冲洗至出水合格。
（6）、开阴床出水门A2，关正洗排水门向上等除盐水箱送水，调整流量，至需要值，*大不得超过额定出力。
停止操作：
（1）、关阴床进水门A1、出水门A2，停止中间水泵运行。
（2）、关阳床进水门K1、出水门K2，停止清水泵运行，停鼓风机运行。
运行监督及维护：
（1）、除盐设备停运8小时以上，启动前必须冲洗至出水合格，方可向水箱送水。
（2）、设备运行中应按照水质各指标、项目、及时间加强对水质的监督，设备临近失效时应增加化验次数。
（3）、运行中应勤检查、勤调整，保持阴、阳床流量平衡，防止中间水箱溢流或中间泵打空和除CO2风机掉闸。
（4）、上等设备临近失效，应将再生所需酸、碱量压入计量箱。
（5）、除盐设备全部停用，清水箱满后，生水系统停止运行。
2、再生操作
再生前准备：
（1）、将再生所需的HCL、NaOH分别压入计量箱。
（2）、准备好所需的药品、仪器、记录表单等。
系统在运行中发现出水质量逐渐降低，当达到规定指标极限即为失效，失效后再生操作
顺序如下进行：
Ⅰ、小反洗：
（1）、阴床小反洗，关进水门A1、出水门A2，待塔内压力降为0时二次关闭出水门A2，开小反洗进水门A6、反洗排水门A4，流量调整至40—50t/h，时间10—15分钟，关小反洗进水门A6、反洗排水门A4，停止中间泵鼓风机运行。
（2）、阳床小反洗，关进水门K1、出水门K2，开小反洗进水门K6、反洗排水门K4，调整流量50—60t/h，洗至出水清彻透明，关小反洗进水门K6，反洗排水门K4，停止清水泵运行。
Ⅱ、放水：
（1）、阳床：开空气门K9、正洗排水门K5，开度≥60%。
（2）、阴床：开空气门A9、正洗排水门A5，开度≥60%。
Ⅲ、进酸、进碱：
（1）、阳床进酸：开酸喷射器进水门，酸喷射泵投入运行，调整流量15—20t/h，流速3—4m/h，开酸计量箱出口门，喷射口进酸门，取样测定进酸浓度稳定在2.0—2.5%。
（2）、阴床进碱，开碱喷射器进水门，碱喷射泵投入运行，调整流量15—20t/h，流速3—4m/h，开碱计量箱出口门，喷射器进碱门，取样测定进碱浓度稳定在0.8—1.2%。
Ⅳ、置换：
（1）、阳床：进酸结束后，关喷射器进酸门，酸计量箱出口门，保持原流量、流速继续进行逆冲洗，至中间排水取样酸度<5.0mmol/L，关喷射器进水门，中间排水门，停酸喷射泵。
（2）、阴床：进碱结束后，关喷射器进碱门，碱计量箱出口门，保持原流量、流速进行逆冲洗，中间排水取样至出水碱度<0.5mmol/L，导电度<100µS/cm时，关喷射器进水门，中间排水门，停碱喷射泵运行。
Ⅴ、阳床小正洗：
清水泵投入运行，开进水门K1，待空气门出水后即关闭空气门K9，开中间排水门K7，流量50—60t/h，至中间排水甲基橙指示剂显橙色，关中间排水门K7。
Ⅵ、阳床大正洗：
开正洗排水K5，流量65t/h时，至出水合格，鼓风机投运，开出水门K2，关正洗排水门向除CO2器送水。
Ⅶ、阴床小正洗：
中间水箱水位升至1/2以上时，中间水泵投入运行，开阴床进水门A1，待空气门A9，出水后关闭空气门，开中间排水门A7，流量50—60t/h至中间排水无碱度即关闭中间排水门A7。
Ⅷ、阴床大正洗：
开正洗排水门A5，冲洗至出水合格此时可开出水门A2，关正洗排水门投入运行，或上等设备全部停运列为备用。
3、大反洗：
上等除盐设备每运行10个周期进行大反洗，操作步骤从失效开始。
（1）、阴床大反洗：关进水门A1，出水门A2，待塔内压力降为0时，二次关闭出水门A2，开反洗进水门A3，反洗排水门A4流量30—50 t/h，待树脂层徐徐上升至上窥视孔时，调整流量稳定树脂层，出水清彻透明，无杂物时，关反洗排水门A4、反洗进水门A3，停中间水泵运行。
（2）、阳床大反洗：关进水门K1，出水门K2，停鼓风机运行，开反洗进水门K3，反洗排水门K4，流量30—50t/h，待树脂层徐徐上升至窥视孔时，出水清彻透明，关反洗排水门K4，反洗进水门K3，停清水泵运行。
（3）、大反洗操作后的再生操作同正常再生程序相同，进酸、碱量增加一倍。
4、监督及维护检查：
（1）、大、小反洗时注意监督树脂层上升速度不可过快，反洗排水门不跑树脂。
（2）、放水、进酸、碱置换步骤，注意用三角瓶从中间排水取样检查有无跑树脂现象。
（3）、大、小反洗结束，在进酸、碱时应重新检查设备出口门是否正确关严，以防污染水箱。
（4）、碱再生系统冬季应注意保温，不得低于10℃。
（5）、压酸、碱时应有专人负责，以防溢流。
六、安装要点
1、设备安装前根据发货清单清点设备、部件数量。检查设备是否在运输中损坏。并检查设备衬胶面有无损坏、擦伤。
2、设备就位后运行前检查内部中排装置、碱液分配装置、水帽有无松动，有无漏装的零部件。
