解析什么叫做逆流再生离子交换器

强、弱型树脂组合的逆流再生离子交换器 

(一)双层床    

离子交换器结构、运行操作程序与逆流再生固定床相同，见图3-18。按照一定配比装填强、弱型两种树脂，弱型树脂在上层，强型树脂在下层。运行时原水从上部进人，先通过弱型树脂，阳树脂双层床中弱酸型树脂去除碳 酸盐硬度，强酸型树脂去除非碳 酸盐硬度，适用于硬度和碱度接近或硬度略大于碱度，Na+含量不大的原水。阴树脂双层床弱碱型树脂去除强酸阴离子，强碱型树脂去除弱酸阴离子。再生时，再生液从下向上先通过强型树脂再流向弱型树脂。在阳离子交换系统采用阳双层床时，弱酸树脂在运行中由H十型转变成Ca2+型时的体积变化极小，但是因为弱酸树脂只能用于去除水中的重碳酸盐硬度，所以必须根据原水水质的硬度与碱度比例等数据进行核算后选用。



阴双层床离子交换器的便用特点如下: 

(1)双层床树脂是靠其颗粒的质量差来分层的，上层的弱碱树脂通常其颗粒直径都控制在0.3~0.6mm范围内，而弱碱树借湿真密度较低，反洗时树脂容易随水流溢出;同时，由于弱碱树脂在失效时其体积会有约25%的膨胀，这又相应降低了反洗空间高度，以致使阴双层床树脂的清洗造成困难。 

(2)阴双层床离子交换器再生时，碱液由下向上首先与下层的强碱树脂接触，从树脂上置换下硅化合物。当携带了大量硅化合物的废碱液进人弱碱树脂层时，由于弱碱树脂对OH一的优先吸着，使废碱液的pH迅速降低，其中的硅化合物在低pH条件下会以胶态状的硅酸分子析出和积聚在弱碱树脂层内。在下一周期运行中，这些胶态的硅酸分子又随水流逐渐排出，造成出水含硅量增高，使运行周期提前结束。 

 

(3)在阴双层床离子交换器进行无顶压逆再生时，由于弱碱树脂的转型收缩，会在压实树脂层下产生水垫空间，造成再生时树脂的扰动和乱层，影响再生效果。实际试验证明，采用两步进碱法再生工艺是改善运行、提高其工交容量的有效措施。
 

(4)采用两步进碱法再生工艺操作过程与常规的无顶压逆再生操作的不同仅在于在逆流再生前增加了悬浮进碱过程，当低浓度的碱液在不顶压条件下以较低的流速流经树脂层时，可以将树W) RL托起成悬浮状态，有意造成VIOR粒产生一定幅度的扰动。这样，一方面可以有利于树脂的松动和反洗，使弱碱、强碱树脂能较好的分层;同时也能使上层的弱碱树脂提前接触碱液，当含有大量硅化合物的碱液进人时，避免因弱碱树脂吸着OH一而产生胶体硅的析出和沉积。而由于弱碱树脂在悬浮进碱时已提前得到初步再生，在逆流进碱时，可以减少因树脂转型收缩产生水垫空间造成树脂乱层的可能，从而提高了再生效果。采用两步进碱法再生工艺后，阴树脂平均工作交换容量可长期稳定在700mo1/m³以上，再生时碱比耗保持在1.5以下。为防止再生时胶体硅聚集在弱碱树脂层上，再生碱液应加热至40℃，并采用两步再生。 

 

(二)双室床 

为了避免双层床中强、弱型两种树脂的交界面处混层、阴树脂再生和两种树脂反洗分层的麻烦，在双层床中间加装一层多孔板，将离子交换器分隔成上、下两部分。见图3-19. 

双室床阳离子交换器运行时，水流从交换器顶部进人，先与上室的弱酸树脂进行离子交换，以去除水中大彻碳酸盐硬度，弱酸柳胶换中泄漏的残余硬度及钠离子随水流进人下室，经与其运行水质控制同样由交换器出水含钠离子量来控制，当交换器出水含钠离子量超过规定指标时，交换器即失效停运进行再生。 

双室床阴离子交换器运行时，水流从交换器顶部进人，先与牛室的弱碱树脂进行离子交换，以除去水中的强酸阴离子，因而其出水电导率很低。当弱酸树脂接近失效时，强酸阴离子开始泄漏，出水就呈现酸性。弱碱树脂无法去除的硅与泄漏过的强酸阴离子随水进人下室，经强碱树脂离子交换而置换成氢氧根离子，出水自交换器底部引出，其运行水质控制同样由交换器出水含二氧化硅量来控制，当交换器出水含二氧化硅量超过规定指标，交换器即失效停运进行再生。

 

(三)双室浮动床离子交换器 

双室浮动床离子交换器由中间带排水帽的隔板分成上、下两室，按双室浮动床的树脂配比，上室内装入强型树脂，下室内装人弱型树脂。双室浮动床同时结合了逆流再生和弱强型树脂联合的优势，它比普通逆流交换的固定床更充分地利用了交换器容积，树脂层明显增高，同时可以在更高的流速下运行。这不仅提高了交换器的出力，同时也延长了制水周期。再生时水流自上而下，可以使双室浮动床获得较高的工作交换容量，较低的再生剂比耗和再生液排放浓度。双室浮动床的运行程序与单室浮动床相同，见图3-20。 

 

(四)双室浮动床与双室床离子交换器设计、运行参数(见表3-32) 

(五)双室双层浮动床离子交换器本管路的改进 

规范的浮动床管路系统设计见图3-21 ( a）运行实践中有将ǿ2600双室固定床改双室双层浮动床的浮动床简化管路系统见图3-21(b)。规范的浮动床离子交换器需要安装倒U形排液管，修改后用排水阀门的开度调整控制排液流量，保持床内一定的压力(即液位标高)，是完全能达到同样效果和目的的。再生操作要点是严格控制排液门开度，确保床内药液位。具体操作为:失效落床后开空气门’，进行预喷射，调整排液门开度保持流量Q= 25m3 /h。待空气门见水后关空气门，稳定后调整进再生液门开度和浓度，保持压力不变进行再生，再生液进完后关其他阀门转人置换程序。 

 

(六)双室床与双室浮床离子交换器操作注意问题 

(1)需增设专门的清洗装置进行床体的清洗。

(2)运行不宜中断，否则将造成树脂乱层，影响出水水质和周期制水量。 

(3)为使上下室同时成床，需要较大的流速。 

(4)树脂预处理，双室床与双室浮动床设计的自由空间很小，树脂*好采用体外预处理，如利用单独的树脂清洗罐进行交叉浸泡等。这是由于用再生剂交叉处理时弱型树脂的体积膨胀率可高达30 %~60%，如果双室浮动床像固定床那样在床体内预处理树脂，将可能发生树脂失效膨胀、胀破中间隔板的事故。但为了减少工作量亦可采用分步装填的方法，具体步骤是:先根据树脂膨胀率和需预留的自由空间装人适量的树脂对其进行预处理，然后再综合考虑树脂的设计量和浮床能否成床两个因素补加适量在体外经过预处理的树脂，*终使得树脂总量不仅满足设计要求而且能易于成床。