离于交换树脂型号图解如下

  • 1．逆流再生：逆流再生是再生液的流向运行时水的流向 相反。这种再生方式，能使保护层树脂(指运行时水流量 后经过的那一部分树脂)再生彻底，再生液也得到了充分 利用。这样，能够更好的降低酸和碱的消耗量，提高出水水质。 • 逆流设备在运行时，被处理的水最后与再生彻底的保护层 接触，有利于提高出水水质。另外，水在进入交换器时， 首先接触的是再生程度较差的树脂，由于水中H、 OH(或软化处理时的Na)浓度小，反应按除盐(或软化)方 向进行，这就使再生程度较差的树脂也能充分的发挥作用。 • 目前，我国使用的逆流离子交换器有：逆流再生固定床和 浮动床等。

  (a)阴树脂再生；(b)阴树脂清洗；(c)阳树脂再生，阴树脂清洗； (d)阴、阳树脂各自清洗；(e)正洗

  （1）出水水质优良。用强酸性和强碱性树脂组成的混床，其出水残留的含盐 量在1.0mg/L以下，电导率在0.2S/cm以下，残留的SiO2在20g/L以下，pH值 接近中性。 （2）出水水质稳定。混合床经再生清洗后开始制水时，出水电导率下降极快， 这是由于在树脂中残留的再生剂和再生产物，可立即被混合后的树脂交换。 混合床在工作条件有变化时，一般对出水水质影响不大。 （3）间断运行对出水水质影响较小。无论是混床或是复床，当停止制水后再 投入时，开始的出水水质都会下降，要经短时间后才能恢复到原来的水平。 但恢复到正常所需的时间，混床只要3~5min，而复床则需要10min以上。 （4）终点明显。混床在运行末期失效前，出水电导率上升很快，这有利于运 行监督。 （5）混床设备较少。混床设备比复床少，且布置集中。 主要缺点：①树脂交换容量的利用率低；②树脂损耗大；③再生操作复杂， 需要的时间长；④为保证出水水质，常需投入较多的再生剂

  1-顶部出水装置；2-惰性树脂层；3-树脂层；4-水垫层；5-下部进水装置；6-倒U型排液管

  • 为防止床或落床时树脂层乱层，浮动床内树脂基 本上是装满水的，水垫层很薄。 • 水垫层的作用：一是作为树脂层体积变化时的缓 冲高度；二是使水流和再生液分配均匀。水垫层 不宜过厚，否则在成床或落床时，树脂会乱层， 这是浮动床最忌讳的；若水垫层厚度不足，则树 脂层体积增大时会因为只有少数的缓冲高度，而 使树脂受压、挤碎以及水流阻力增大。合理的水 垫层厚度，应是树脂在最大体积（水压实）状态 下，以0~50mm为宜。

  • 3.出水水质 • 正常的情况下强酸H交换器的出水中不会有硬 度，仅有微量Na。当交换器近失效时，出 水中Na浓度增加，同时H浓度降低，并 因此出现水酸度和电导率下降以及pH上升。 因此，对出水Na进行监督。

  • 可以采用以下再生方式： • （1）用低浓度的H2SO4 溶液进行再生。再 生溶液浓度通常为0.5%~2.0%，这种方法 最简单，但要用大量稀的H2SO4 ，再生 时间长、自用水量大，再生效果也差。

  图3-10 顺流再生离子交换器的内部结构 1-进水装置；2-再生液分配装置；3-树脂层； 4-排水装置

  • （2）分步再生。先用低浓度的H2SO4 溶液以高流速通过 交换液，然后用较高浓度的H2SO4 溶液以较低的流速通过 交换器。先用低浓度的目的是降低再生液中CaSO4 的过 饱和度，使它不易析出；先采用高流速的原因是因为 CaSO4 从过饱和到析出需要经过一段时间，故加快流速 可以有效的预防CaSO4 沉淀在树脂层中的析出。分步再生可分 为二步法、三步法、四步法。 • 此外，也可采用将H2SO4 浓度不断增大的办法，以达到先 稀后浓的目的。 • 相对来说，由于HCl再生时不会有沉淀物析出，所以操作 最简单。再生浓度一般为2%~4%，再生流速一般为 5m/h左右。

  • 以自来水为水源，化学水处理系统工艺流程为： • 顺流再生阳离子交换器除二氧化碳器中间水 箱中间水泵顺流再生阴离子交换器混床除 盐水箱 • 以淡化水为水源，化学水处理系统工艺流程流程 为： • 顺流再生阳离子交换器顺流再生阴离子交换器 混床除盐水箱

  强酸弱碱混床 弱酸强碱混床 弱酸弱碱混床 强酸性 强酸性 弱酸性 弱酸性

  • （三）交换剂的交换容量。交换容量是离子交换剂的一项 重要技术指标。它定量地表示出一种树脂能交换离子的多 少。交换容量分为全交换容量和工作交换容量。 • 1. 全交换容量。全交换容量是指离子交换剂能交换离子的 总数量。这一指标表示交换剂所有交换基团上可交换离子 的总量。同一种离子交换剂，它的全交换容量是一个常数， 常用mmol/g来表示。 • 2. 工作交换容量。工作交换容量就是在实际运行条件下， 可利用的交换容量。在实际离子交换过程中，可能利用的 交换容量比全交换容量小得多，大约只有全交换容量的 60-70%。某种树脂的工作交换容量大小和树脂的具体工 作条件有关，如水的pH值、水中离子浓度、交换终点的 控制标准、树脂层的高度和水的流速等条件，都影响树脂 的工作交换容量。工作交换容量常用mol/m3来表示。

  • 1.流量和进出口压力差 • 交换器应在规定的流速范围内运行，流量大意味着流速高。交换器进 出口压力差主要是由水通过树脂层的压力损失所决定的，水流速度越 高、水温越低或树脂层越厚，则水通过树脂层的压力损失越大。在正 常情况下，进出口压力差是有一定规律的。当进出口压力差有不正常 升高时，则往往是树脂层积污过多、进气或析出沉淀（如硫酸再生时 析出CaSO4）等不一般的情况发生。 • 2.进水水质 • 进水中悬浮物应尽可能在水的预处理中清除干净，进入除盐系统的水， 其浊度应5mg/L（当H交换器为顺流再生时）或2mg/L(当H交换器 为对流再生时)。此外，为避免离子交换树脂氧化和被污染，还应 满足以下一些条件：游离氯含量应在0.1mg/L以下，Fe含量应在 0.3mg/L以下，高锰酸钾耗氧量应在2mg/L以下。

  • 浮动床的运行过程为：制水→落床→进再生液→置换→下流清洗→成 床、上流清洗，再转入制水。上述过程构成一个运行周期。 • （1）落床。当运行至出水水质达到失效标准时，停止制水，靠树脂 本身重力从下部起逐层下落，在这一过程中同时还能够更好的起到疏松树脂 层、排除气泡的作用。 • （2）进再生液。一般都会采用水射器输送。先启动再生专用水泵（也称 自用水泵），调整再生流速；再开启再生计量箱出口门，调整再生液 浓度，进行再生。 • （3）置换。待再生液进完后，关闭计量箱出口门，继续按再生流速 和流向进行置换，置换水量约为树脂体积的1.5~2倍。 • （4）下流清洗。置换结束后，开清洗水门，调整流速至10~15m/h进 行下流清洗，一般需15~30min。 • （5）成床、上流清洗。用进水以20~30m/h的较高流速将树脂层托起， 并进行上流清洗，直至出水水质达到标准时，即可转入制水。

  • 一、概述: • （一）本工程化学水处理系统除了满足本工程 2×1000 MW机组的正常补水，还要对海水淡化 装置的首效蒸汽冷凝水及淡化水做处理，采用5 列一级离子交换除盐混合离子交换的处理方案。 其中2列以自来水为水源的一级除盐系统(包括2台 除二氧化碳器及其辅助设备)，满足在海水淡化装 置投运前锅炉及启动锅炉的补水要求；其余3列入 口水质按照海水淡化装置出水设计。海水淡化系 统投运后，5列设备全部按处理冷凝水及淡化水方 式运行。

  五、 化学性质 离子交换树脂的化学性质有：离子交换、催化、络盐形成等。其中用于电厂水处理的， 主要是利用它的离子交换性质。所以，这里仅介绍离子交换反应的可逆性、选择性和 表示交换能力大小的交换容量。 （一）离子交换反应的可逆性。当离子交换树脂遇到水中的离子时，能发生离子交换ห้องสมุดไป่ตู้反应。反应结果，树脂的骨架不变，只是树脂中交换基团上能解离的离子与水中带同 种电荷的离子发生交换。例如，用8%左右的食盐水，通过RH树脂后，出水中的H浓 度增加，Na浓度减小。这说明食盐水通过RH树脂时，树脂中的H进入水中，食盐水 中的Na交换到树脂上。这一反应为： RHNaCl→RNaHCl 或 RHNa→RNaH 如果用4%左右的盐酸通过已经变成RNa的树脂后，出水中的Na浓度增加，H浓度减 小。说明树脂中的Na进入水中，而盐酸中的H交换到树脂上。这一反应为： RNaHCl→RHNaCl 或 RNaH→RHNa 对照两个反应我们大家都知道：离子交换反应是可逆的。这种可逆反应，可用可逆反应式表 示： RHNaCl RNaHCl 或 RHNa RNaH

  图3-12 逆流再生离子交换器结构 1-进水装置；2-中间排液装置；3-排水装置； 4-压脂层；5-树脂层；

  图3-14 逆流再生装置操作的流程示意 （a）小反洗；(b)放水；(c)顶压；(d)进再生液；(e)逆流清洗；(f)小正洗；(g)正洗

  • （二）离子交换反应的选择性。这种选择 性是指树脂对水中某种离子所显示的优先 交换或吸着的性能。 • 同种交换剂对水中不同离子选择性的大小， 与水中离子的水合半径以及水中离子所带 电荷大小有关；不同种的交换剂由于交换 基团不同，对同种离子选择性大小也不一 样。下面介绍四种交换剂对离子选择性的 顺序：

  • 五套水处理设备是采用并联连接方式。其中 两套配置除二氧化碳等辅助设备的水处理 设备 • 出力为120t/h，其余三套水处理设备出力为 220t/h。 • 水处理系统采用PLC程序控制，同时也能实 现键盘远操和就地电磁阀手操。

  • （一）锅炉补给水处理一级除盐设备的出水品质不低于下述指标值： • 二氧化硅＜0.1mg/L • 电导率＜5s/cm（25C） • （二）混床设备的出水品质满足机组对补给水质量的要求且不低于下 述指标值： • 硬度≈0μmol/l • SiO2 ≤20μg/l • 电导率 ≤0.2μS/cm（25℃） • （三）水处理设备的正常运行流速满足下列要求： • 顺流再生阳、阴离子交换器： 20～25m/h • 混合离子交换器： 40～60m/h