強、弱型樹脂組合的逆流再生離子交換器 

(一)雙層床    

離子交換器結構、運行操作程序與逆流再生固定床相同，見圖3-18。按照一定配比裝填強、弱型兩種樹脂，弱型樹脂在上層，強型樹脂在下層。運行時原水從上部進人，先通過弱型樹脂，陽樹脂雙層床中弱酸型樹脂去除碳 酸鹽硬度，強酸型樹脂去除非碳 酸鹽硬度，適用于硬度和堿度接近或硬度略大于堿度，Na+含量不大的原水。陰樹脂雙層床弱堿型樹脂去除強酸陰離子，強堿型樹脂去除弱酸陰離子。再生時，再生液從下向上先通過強型樹脂再流向弱型樹脂。在陽離子交換系統采用陽雙層床時，弱酸樹脂在運行中由H十型轉變成Ca2+型時的體積變化極小，但是因為弱酸樹脂只能用于去除水中的重碳酸鹽硬度，所以必須根據原水水質的硬度與堿度比例等數據進行核算后選用。



陰雙層床離子交換器的便用特點如下: 

(1)雙層床樹脂是靠其顆粒的質量差來分層的，上層的弱堿樹脂通常其顆粒直徑都控制在0.3~0.6mm范圍內，而弱堿樹借濕真密度較低，反洗時樹脂容易隨水流溢出;同時，由于弱堿樹脂在失效時其體積會有約25%的膨脹，這又相應降低了反洗空間高度，以致使陰雙層床樹脂的清洗造成困難。 

(2)陰雙層床離子交換器再生時，堿液由下向上首先與下層的強堿樹脂接觸，從樹脂上置換下硅化合物。當攜帶了大量硅化合物的廢堿液進人弱堿樹脂層時，由于弱堿樹脂對OH一的優先吸著，使廢堿液的pH迅速降低，其中的硅化合物在低pH條件下會以膠態狀的硅酸分子析出和積聚在弱堿樹脂層內。在下一周期運行中，這些膠態的硅酸分子又隨水流逐漸排出，造成出水含硅量增高，使運行周期提前結束。 

 

(3)在陰雙層床離子交換器進行無頂壓逆再生時，由于弱堿樹脂的轉型收縮，會在壓實樹脂層下產生水墊空間，造成再生時樹脂的擾動和亂層，影響再生效果。實際試驗證明，采用兩步進堿法再生工藝是改善運行、提高其工交容量的有效措施。
 

(4)采用兩步進堿法再生工藝操作過程與常規的無頂壓逆再生操作的不同僅在于在逆流再生前增加了懸浮進堿過程，當低濃度的堿液在不頂壓條件下以較低的流速流經樹脂層時，可以將樹W) RL托起成懸浮狀態，有意造成VIOR粒產生一定幅度的擾動。這樣，一方面可以有利于樹脂的松動和反洗，使弱堿、強堿樹脂能較好的分層;同時也能使上層的弱堿樹脂提前接觸堿液，當含有大量硅化合物的堿液進人時，避免因弱堿樹脂吸著OH一而產生膠體硅的析出和沉積。而由于弱堿樹脂在懸浮進堿時已提前得到初步再生，在逆流進堿時，可以減少因樹脂轉型收縮產生水墊空間造成樹脂亂層的可能，從而提高了再生效果。采用兩步進堿法再生工藝后，陰樹脂平均工作交換容量可長期穩定在700mo1/m³以上，再生時堿比耗保持在1.5以下。為防止再生時膠體硅聚集在弱堿樹脂層上，再生堿液應加熱至40℃，并采用兩步再生。 

 

(二)雙室床 

為了避免雙層床中強、弱型兩種樹脂的交界面處混層、陰樹脂再生和兩種樹脂反洗分層的麻煩，在雙層床中間加裝一層多孔板，將離子交換器分隔成上、下兩部分。見圖3-19. 

雙室床陽離子交換器運行時，水流從交換器頂部進人，先與上室的弱酸樹脂進行離子交換，以去除水中大徹碳酸鹽硬度，弱酸柳膠換中泄漏的殘余硬度及鈉離子隨水流進人下室，經與其運行水質控制同樣由交換器出水含鈉離子量來控制，當交換器出水含鈉離子量超過規定指標時，交換器即失效停運進行再生。 

雙室床陰離子交換器運行時，水流從交換器頂部進人，先與牛室的弱堿樹脂進行離子交換，以除去水中的強酸陰離子，因而其出水電導率很低。當弱酸樹脂接近失效時，強酸陰離子開始泄漏，出水就呈現酸性。弱堿樹脂無法去除的硅與泄漏過的強酸陰離子隨水進人下室，經強堿樹脂離子交換而置換成氫氧根離子，出水自交換器底部引出，其運行水質控制同樣由交換器出水含二氧化硅量來控制，當交換器出水含二氧化硅量超過規定指標，交換器即失效停運進行再生。

 

(三)雙室浮動床離子交換器 

雙室浮動床離子交換器由中間帶排水帽的隔板分成上、下兩室，按雙室浮動床的樹脂配比，上室內裝入強型樹脂，下室內裝人弱型樹脂。雙室浮動床同時結合了逆流再生和弱強型樹脂聯合的優勢，它比普通逆流交換的固定床更充分地利用了交換器容積，樹脂層明顯增高，同時可以在更高的流速下運行。這不僅提高了交換器的出力，同時也延長了制水周期。再生時水流自上而下，可以使雙室浮動床獲得較高的工作交換容量，較低的再生劑比耗和再生液排放濃度。雙室浮動床的運行程序與單室浮動床相同，見圖3-20。 

 

(四)雙室浮動床與雙室床離子交換器設計、運行參數(見表3-32) 

(五)雙室雙層浮動床離子交換器本管路的改進 

規范的浮動床管路系統設計見圖3-21 ( a）運行實踐中有將ǿ2600雙室固定床改雙室雙層浮動床的浮動床簡化管路系統見圖3-21(b)。規范的浮動床離子交換器需要安裝倒U形排液管，修改后用排水閥門的開度調整控制排液流量，保持床內一定的壓力(即液位標高)，是完全能達到同樣效果和目的的。再生操作要點是嚴格控制排液門開度，確保床內藥液位。具體操作為:失效落床后開空氣門’，進行預噴射，調整排液門開度保持流量Q= 25m3 /h。待空氣門見水后關空氣門，穩定后調整進再生液門開度和濃度，保持壓力不變進行再生，再生液進完后關其他閥門轉人置換程序。 

 

(六)雙室床與雙室浮床離子交換器操作注意問題 

(1)需增設專門的清洗裝置進行床體的清洗。

(2)運行不宜中斷，否則將造成樹脂亂層，影響出水水質和周期制水量。 

(3)為使上下室同時成床，需要較大的流速。 

(4)樹脂預處理，雙室床與雙室浮動床設計的自由空間很小，樹脂*好采用體外預處理，如利用單獨的樹脂清洗罐進行交叉浸泡等。這是由于用再生劑交叉處理時弱型樹脂的體積膨脹率可高達30 %~60%，如果雙室浮動床像固定床那樣在床體內預處理樹脂，將可能發生樹脂失效膨脹、脹破中間隔板的事故。但為了減少工作量亦可采用分步裝填的方法，具體步驟是:先根據樹脂膨脹率和需預留的自由空間裝人適量的樹脂對其進行預處理，然后再綜合考慮樹脂的設計量和浮床能否成床兩個因素補加適量在體外經過預處理的樹脂，*終使得樹脂總量不僅滿足設計要求而且能易于成床。