阴、阳浮动离子交换器
使 用 说 明 书
吉林市飞特电站辅机制造有限责任公司
一、浮动离子交换器原理简介
浮动床离子交换处理是在进行离子交换时,水从交换器底部以约30m/h的速度穿过进水装置,由于水流动能的作用,把惰性树脂和离子交换树脂托起,以压缩的状态向上浮动,在交换器的进水装置的上方,形成了一层浮动状态的树脂空间。
图1-1示出,在浮动状态层的区间里,树脂在水中呈现自由浮动状态,而在浮动树脂层上部是压缩的树脂层,压缩的树脂层是不会乱床的,但如果在制水过程中,水流在压缩的树脂层中产生偏流短路时,那么在这一部位的水流速就会增加,从而使一些树脂颗粒由浮动状态层上升到压缩层中的偏流短路部位,这样水流就会自动的均匀分布于整个截面上,避免了水中离子的泄露,确保了出水水质。这就是浮动床的自动调节功能。
浮动床大都采用逆流再生工艺,水流水流从下而上,再生液流向自上而下。因此,浮动床也同样有逆流再生的优点:如出水水质比较好,阳床Na+可以小于100μg/L,阴床出水的
SiO2含量可以达到20~50μg/L,酸、碱耗量也较低,交换流速高达30~50m/h,是通常固定床交换流速的2倍左右,自用水小于5%,操作也简便。但对于进水水质要求较严格,悬浮物要小于2mg/L以下,因为悬浮物进入交换器内会污染树脂,并难以处理。同时由于交换流速高,因此对树脂的强度要求较高。
二、浮动床的操作步骤
浮动床的操作控制步骤,如图1-2所示。其具体操作步骤如下:
⑴运行操作 浮动床运行时,由交换器的底部进水,顶部出水,控制交换流速30~50m/h。
⑵落床操作 当树脂失效时,进行落床操作。为了避免乱床,采用排水落床方式,即开启进空气阀门,迅速打开排水阀门。 ※ 落床是指浮动床失效后,利用排水或停止进水的方法使床体内的树脂层下落的过程。
※ 浮动床落床要求树脂迅速下降,避免“乱层”。因为浮动床失效时,其树脂大部分为失效型,且为有序的排列,下部树脂失效严重,上部树脂特别是保护层树脂,失效较轻。 ※ 在落床时,树脂层和床内水做相对运动,树脂颗粒穿过水层逐渐下落时,由于树脂“盐型”(即吸着的离子)不同,产生的微小密度差不同,以及树脂颗粒大小的差异等,都会使树脂层在下落时有小距离的窜动现象,这种窜动,会影响树脂层的平衡下移。所以落床时间越长,树脂就越容易乱层。因此落床时必须尽快关闭出、入口阀,缩短浮动
床的落床时间。
※ 浮动床落床有三种方法:
a. 重力落床。浮动床失效后,关闭出、入口阀,树脂依靠自身重力落床。此种方法落床后树脂层表面平整,但落床时间较长。
b. 压力落床。浮动床失效后,关入口阀,开正洗排水阀,树脂层依靠出口水压力落床。此种落床方法时间短,树脂层密实。但落床后,常在树脂层表面中部出出凹坑,说明水流在树脂层内分配不均,有乱层情况。
c. 排水落床。浮动床失效后,关出、入口阀,开正洗排水阀,树脂层在水层的作用下落床。此种落床方法时间短,但树脂层表面中部有凹坊,说明有乱层。而且放水时,容易出现空气进入树脂层的情况。
⑶再生操作 再生时,从交换器顶部进再生液,再生流速控制在4~7m/h,浓度2%~4%,时间为45分钟左右。
⑷置换及正洗操作 关再生液进行置换操作,控制流速5m/h,约25min,然后转入正洗操作,此时控制流速15m/h左右,正洗到阳床出水酸度和阴床出水碱度c(1·Bx-/x)与进水相比都要小于0.2mmol/L为止。
※备用的浮动床投运前要正洗的原因:
再生合格的浮动床在备用期间会由于种种原因,造成浮动床投运后的一段时间内,出水质量降低。所以为了保证浮动床投运后送出合格的水质,在浮动床投运前要进行短时间的正洗。
造成备用浮动床出水质量降低的原因,通常认为有如下几个方面。
a.浮动床备用时,床内的水是不流动的,从化学平衡的角度看,会产生如下的逆反应:
RH + Na+ RNa++ H+ 逆反应的结果,会使蓄积在床内的折质变差,在浮动床刚投运时,这部分不合格的水排出,会造成出水质量变差。 b.杂质的污染。关于这个问题,有两种观点。一种认为是蓄积在树脂层中的废再生液和再生产物的污染。由于床内装置和水力分布等问题,加之再生流速较低,会有部分废再生产物和再生废液留在树脂层中。由于运行时的流速远远高于再生流速,所以可能会将部分废再生液和再和再生产物带到出水水
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