2011環(huán)保工程師水污染防治資料13

　　1.8.2離子交換裝置運(yùn)行方式$lesson$

　　離子交換裝置按運(yùn)行方式不同，分為固定床和連續(xù)床

　?、殴潭ù驳臉?gòu)造與壓力濾罐相似，是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式，其特點(diǎn)是交換與再生兩個(gè)過(guò)程均在交換器中進(jìn)行，根據(jù)交換器內(nèi)裝填樹(shù)脂種類及交換時(shí)樹(shù)脂在交換器中的位置的不同，可分為單層床、雙層床和混合床。

　　單層床是在離子交換器中只裝填一種樹(shù)脂，如果裝填的是陽(yáng)樹(shù)脂，稱為陽(yáng)床;如果裝填的是陰樹(shù)脂，稱為陰床。

　　雙層床是離子交換器內(nèi)按比例裝填強(qiáng)、弱兩種同性樹(shù)脂，由于強(qiáng)、弱兩種樹(shù)脂密度的不同，密度小的弱型樹(shù)脂在上，密度大的強(qiáng)型樹(shù)脂在下，在交換器內(nèi)形成上下兩層。

　　混合床則是在交換器內(nèi)均勻混雜的裝填陰、陽(yáng)兩種樹(shù)脂，由于陰、陽(yáng)樹(shù)脂混雜，因此原水流經(jīng)樹(shù)脂層時(shí)，陰、陽(yáng)兩種離子同時(shí)被樹(shù)脂所吸附，其產(chǎn)物氫離子和氫氧根離子又因反應(yīng)生成水而得以降低，有利于交換反應(yīng)進(jìn)行的徹底，使得出水水質(zhì)大大提高。但其缺點(diǎn)是再生的陰、陽(yáng)樹(shù)脂很難徹底分層。于是又發(fā)明了三層混床新技術(shù)，保證在反洗時(shí)將陰、陽(yáng)樹(shù)脂分隔開(kāi)來(lái)。

　　根據(jù)固定床原水與再生液的流動(dòng)方向，又分為兩種形式，原水與再生液分別從上而下以同一方向流經(jīng)離子交換器的，稱為順流再生固定床，原水與再生液流向相反的，稱為逆流再生固定床。

　　順流再生固定床的構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，但存在幾個(gè)缺點(diǎn)：在通常生產(chǎn)條件下，即使再生劑單位耗量二至三倍于理論值，再生效果也不太理想;樹(shù)脂層上部再生程度高，而下部再生程度差;工作期間，原水中被去除的離子首先被上層樹(shù)脂所吸附，置換出來(lái)的反離子隨水流流經(jīng)底層時(shí)，與未再生好的樹(shù)脂起逆交換反應(yīng)，上一周期再生時(shí)未被洗脫出來(lái)的被去除的離子，作為泄漏離子出現(xiàn)在本周期的出水中，所以出水剩余被去除的離子較大;而到了了工作后期，由于樹(shù)脂層下半部原先再生不好，交換能力低，難以吸附原水中所有被去除的離子，出水提前超出規(guī)定，導(dǎo)致交換器過(guò)早地失效，降低了工作效率。因此，順流再生固定床只選用于設(shè)備出水較小，原水被去除的離子和含鹽量較低的場(chǎng)合。

　　逆流再固定床的再生有兩種操作方式：一是水流向下流的方式，一是水流向上流的方式，逆流再生可以彌補(bǔ)順流再生的缺點(diǎn)，而且出水質(zhì)量顯著提高，原水水質(zhì)適用范圍擴(kuò)大，對(duì)于硬度較高的水，仍能保證出水水質(zhì)，所以目前采用該法較多。

　　總起來(lái)說(shuō)，固定床有出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，但固定床離子交換器存在三個(gè)缺點(diǎn)：一是樹(shù)脂交換容量利用率低，二是在同設(shè)備中進(jìn)行產(chǎn)水和再生工序，生產(chǎn)不連續(xù)，三是樹(shù)脂中的樹(shù)脂交換能力使用不均勻，上層的飽和程度高，下層的低。

　　為克服固定床的缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出了連續(xù)式離子交換設(shè)備，即連續(xù)床。

　?、七B續(xù)床又分為移動(dòng)床和流動(dòng)床

　　移動(dòng)床的特點(diǎn)是樹(shù)脂顆粒不是固定在交換器內(nèi)，而是處于一種連續(xù)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，樹(shù)脂用量可減少三分之一至二分之一，設(shè)備單位容積的處理水量還可得到提高，如雙塔移動(dòng)床系統(tǒng)和三塔移動(dòng)床系統(tǒng)。

　　流動(dòng)床是運(yùn)行完全連續(xù)的離子交換系統(tǒng)，但其操作管理復(fù)雜，廢水處理中較少應(yīng)用。

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