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离子交换深度除盐 离子交换深度除盐 离子交换深度除盐系统 本系统主要由阳离子交换器、除碳器、阴离子交换器、混合离子交换器、酸碱储罐及计量箱等组成。其组合方式分为母管制。 阳离子交换器 * 母管制 离子交换深度除盐系统 1—阳床水泵； 2—强酸性H型阳离子交换器；3—除碳器； 4—中间水箱； 5—中间水泵； 6—强碱性OH型阴离子交换器 7 —阴阳混合离子交换器 进入本系统的水是经预处理、预脱盐的水，水中只含有少量的溶解性杂质。溶解性杂质包括阳离子、阴离子、少量胶体硅等。 其中水中的阳离子主要由Ca2+、Mg2+、K+、Na+和极少量的Al3+、Fe3+离子组成，阴离子主要由HCO3－、SO42-、Cl－和少量的NO3-、HSiO3- 离子组成。 当水通过强酸性H型阳交换器时，水中所有的阳离子都被强酸性H型树脂吸收，活性基团上的H+被置换到水中，与水中的阴离子组合生 成酸。其反应式： 1/2Ca 1/2SO4 1/2Ca 1/2H2SO4 1/2Mg NO3 + RH → R 1/2Mg + HNO3 CI HCI Na HCO3 Na 1/2H2CO3 强酸性阳离子交换树脂交换反应： 阳离子交换器的出水是酸性水。但当交换器运行失效时，其出水中就会有其它阳离子的泄漏，而在诸多的阳离子中，首先漏出的阳离子是Na+，故习惯上称之为漏钠。当出水中的Na+超过一个给定的极限值时，阳离子交换器被判失效，需停运再生后才能投入运行。 为什么阳交换器失效时，首先发生漏钠，而不是漏Ca2+或Mg2+离子？这是因为水中各种阳离子与树脂中H+发生交换反应时，因树脂对各种阳离子的吸收有选择性，故被树脂吸收的离子在交换器内有分层现象，根据树脂对被吸收离子的选择性顺序，最上层是最易被吸收的Ca2+，次层以Mg2+为主，下层就是Na+。强酸性阳树脂的选择性顺序为： Fe3+A13+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+ 排水装置 压脂层200mm 进水装置 反洗空间 中间排液装置 树脂层2200mm 逆流再生阳离子交换器结构图 进水装置的作用是均匀分布进水于交换器的过水断面上。另一个作用是均匀收集反洗排水。 排水装置的作用是均匀收集处理好的水；另一个作用是均匀分配反洗进水。 中间排液装置的作用：中间排液装置对逆流再生离子交换器运行效果有较大影响，其作用是均匀排出再生液，防止树脂乱层、流失外，还应有足够的强度，安装时应保证在交换器内呈水平状态， 阳离子交换器（阳床） 压脂层的作用过滤掉水中的悬浮物及机械杂质；使进水通过压脂层均匀作用于树脂层表面；防止树脂在逆流再生中乱层。 （1）交换器中离子分布情况 (a)开始进水时 (b)交换器失效时 当交换器不断进水，随离子交换的不断进行，由于水中的Ca2+比Mg2+、Na2+与树脂的亲合力更大，更易被树脂吸收，所以水中的Ca2+-离子可和已吸收了Mg2+的树脂进行交换反应，使Ca型树脂层向下扩展，而被置换下来的Mg2+一起与Na+型树脂发生交换，使Mg2+型树脂层下移而Na+的交换区域也逐渐下移。在运行过程中，这三层不同型态的交换剂的高度在不断地向下扩展，如右图（1）所示。 阳床整个制水周期(运行开始到交换器失效这段时间)中电导率、钠离子浓度、酸度变化可用图（2）表示。 开始通水正洗时随水的不断通入，水质越来越好。因而电导率、酸度、钠离子快速下降（a点前）。在ab为稳定制水过程，b点后树脂开始失效。此时水中钠增加，氢离子减少而氢氧根增加，使酸度下降，电导率下降。 （2）强酸H型阳离子交 换 器典型出水曲线 a b 运行时的交换情况 无顶压逆流再生的操作步骤： 1）小反洗。只对压脂层进行反洗，冲洗掉积聚在压脂层上的污染物。用水为该级交换器的进口水，流速树脂不乱层为宜，一直反洗至出水清澈为为止。 2）放水。待树脂颗粒下沉后，放掉中间排液装置以上的水。 3）进再生液。将再生液放入交换器内，严格控制其流速和浓度 4）逆流再生。进完再生液，关闭再生液计量箱出口阀，按再生液的流速和流量继续用稀释再生液的除盐水进行冲洗，直至出水指标合格为止。关闭进水阀。 5）小正洗。水从上部进入，控制适当的流速，洗去再生后压脂层中残留的再生废液和杂质。小正洗用水为运行时的进口水。 6）正洗。用水自上而下进行正洗，直到出水水质合格，即可投入运行。 树脂的再生 压脂层 进 水 再 生 液 出 水 逆流固定床制水和再 生流向图