電廠化學(xué)水處理講義

1、.第一章 水質(zhì)概述第一節(jié) 天然水及其分類一、水源水是地面上分布最廣的物質(zhì)，幾乎占據(jù)著地球表面的四分之三，構(gòu)成了海洋、江河、湖泊以及積雪 和冰川，此外，地層中還存在著大量的地下水，大氣中也存在著相當(dāng)數(shù)量的水蒸氣。地面水主要來自雨 水，地下水主要來自地面水，而雨水又來自地面水和地下水的蒸發(fā)。因此，水在自然界中是不斷循環(huán)的。水分子（h o）是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成，可是大自然中很純的水是沒有的，因?yàn)樗且环N 2溶解能力很強(qiáng)的溶劑，能溶解大氣中、地表面和地下巖層里的許多物質(zhì)，此外還有一些不溶于水的物質(zhì) 和水混合在一起。水是工業(yè)部門不可缺少的物質(zhì)，由于工業(yè)部門的不同，對水的質(zhì)量的要求也不同，在火力

2、發(fā)電廠中， 由于對水的質(zhì)量要求很高，因此對水需要凈化處理。電廠用水的水源主要有兩種，一種是地表水，另一種是地下水。地表水是指流動(dòng)或靜止在陸地表面的水，主要是指江河、湖泊和水庫水。海水雖然屬于地表水，但由于 其特殊的水質(zhì) 。二、天然水中的雜質(zhì)：天然水中的雜質(zhì)是多種多樣的，這些雜質(zhì)按照其顆粒大小可分為懸浮物、膠體和溶解物質(zhì)三大類。 懸浮物：懸浮物的表示方法 ：通常用透明度或渾濁度（濁度）來表示。顆粒直徑約在 10-4 毫米以上的微粒，這類物質(zhì)在水中是不穩(wěn)定的，很容易除去。水發(fā)生渾濁現(xiàn)象，都 是由此類物質(zhì)造成的。膠體：顆粒直徑約在 10-6-10-4 毫米之間的微粒，是許多分子和離子的集合體，有明顯

3、的表面活性， 常常因吸附大量離子而帶電，不易下沉。溶解物質(zhì)：溶解鹽類的表示方法：1. 含鹽量：表示水中所含鹽類的總和。2. 蒸發(fā)殘?jiān)罕硎舅胁粨]發(fā)物質(zhì)的量。3. 灼燒殘?jiān)簩⒄舭l(fā)殘?jiān)?800時(shí)灼燒而得。4. 電導(dǎo)率：表示水導(dǎo)電能力大小的指標(biāo)。5. 硬度的表示方法：硬度是用來表示水中某些容易形成垢類以對于天然水來說，主要指鈣、鎂離子。 硬度按照水中存在得陰離子情況。劃分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩類。6. 堿度和酸度：堿度表示水中含 oh -、co32-、hco3-量以及其它一些弱酸鹽類量得總和。堿度表示 方法可分為甲基橙堿度和酚酞堿度兩種。酸度表示水中能與強(qiáng)酸起中和作用的物質(zhì)的量。溶解物質(zhì)

4、是指顆粒直徑小于 10-6 mm 的微粒，它們大都以離子或溶解氣體狀態(tài)存在于水中。天然水中 都存在 ca2+ 、mg2+、hco -、so 2-。在含鹽量不大的水中，mg2+ 的濃度一般為 ca2+ 的 25%50%，水中 ca2+ 、3 4mg2+ 是形成水垢的主要成分。含鈉的礦石在風(fēng)化過程中易于分解，釋放出 na+ ，所以地表水和地下水中普遍含有 na+。因?yàn)殁c鹽的溶解 度很高，在自然界中一般不存在 na+ 的沉淀反應(yīng)，所以在高含鹽量水中， na + 是主要陽離子。天然水中 k+的含量遠(yuǎn)低于 na+，這是因?yàn)楹浀牡V物比含鈉的礦物抗風(fēng)化能力大，所以 k+比 na+較難轉(zhuǎn)移至天然可編輯.水中

5、。由于在一般水中 k+ 的含量不高，而且化學(xué)性質(zhì)與 na+ 相似，因?yàn)樵谒|(zhì)分析中，常以（k+na+ ）之和表 示它們的含量，并取加權(quán)平均值 25 作為兩者的摩爾質(zhì)量。天然水中都含有 cl-，這是因?yàn)樗鹘?jīng)地層時(shí)，溶解了其中的氯化物。所以 cl+ 幾乎存在于所有的天然水中。 天然水中最常見的陽離子是 ca2+、mg2+ 、k+、na+ ；陰離子是 hco -、so 2-、cl-。3 4溶解氣體 ：天然水中常見的溶解氣體有氧（o ）和二氧化碳（co ），有時(shí)還有硫化氫（h s）、二氧2 2 2化硫（so ）和氨（nh ）等。2 3天然水中 o 的主要來源是大氣中 o 的溶解，因?yàn)榭諝庵泻?20

6、.95%的氧，水與大氣接觸使水體具有自 2 2充氧的能力。另外，水中藻類的光合作用也產(chǎn)生一部分的氧，但這種光合作用并不是水體中氧的主要來 源，因?yàn)樵诎滋炜窟@種光合作用產(chǎn)生的氧，又在夜間的新陳代謝過程中消耗了。地下水因不與大氣相接觸，氧的含量一般低與地表水，天然水的氧含量一般在 014mg/l 之間。 天然水中 co 的主要來源：為水中或泥土中有機(jī)物的分解和氧化，也有因地層深處進(jìn)行的地質(zhì)過程2而生成的，其含量在幾毫克/升至幾百毫克 /升之間。地表水的 co 含量常不超過 2030mg/l，地下水的2co 含量較高，有時(shí)達(dá)到幾百毫克/升。2天然水中 co 并非來自大氣，而恰好相反，它會(huì)向大氣中析出

7、，以為大氣中co 的體積百分?jǐn)?shù)只有2 20.03%0.04%，與之相反的溶解度僅為 0.51.0mg/l。水中 o 和 co 的存在是使金屬發(fā)生腐蝕的主要原因。2 2微生物。在天然水中還有許多微生物，其中屬于植物界的有細(xì)菌類、藻類和真菌類；屬于動(dòng)物界的 有鞭毛蟲、病毒等原生動(dòng)物。另外，還有屬于高等植物的苔類和屬于后生動(dòng)物的輪蟲、滌蟲等。為了研究問題方便起見，人為地將水中陰、陽離子結(jié)合起來，寫成化合物的形式，這稱為水中離子 的假想結(jié)合。這種表示方法的原理是，鈣和鎂的碳酸氫鹽最易轉(zhuǎn)化成沉淀物，所以令它們首先假想結(jié)合， 其次是鈣、鎂的硫酸鹽，而陽離子 na+和 k+以及陰離子 cl-都不易生成沉淀物

8、。因此它們以離子的形式存 在于水中。第二節(jié) 電廠用水的類別及水質(zhì)指標(biāo)一、電廠用水的類別水在火力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)歷的過程不同，水質(zhì)常有較大的差別。因此根據(jù)實(shí)用的需要， 人們常給予這些水以不同的名稱。它們是 原水、鍋爐補(bǔ)給水、給水、鍋爐水、鍋爐排污水、凝結(jié)水、冷 卻水和疏水等 ?，F(xiàn)簡述如下：（1） 原水：也稱為生水，是未經(jīng)任何處理的天然水（如江河水、湖水、地下水等），它是電廠各種用 水的水源。（2） 鍋爐補(bǔ)給水：原水經(jīng)過各種水處理工藝凈化處理后，用來補(bǔ)充發(fā)電廠汽水損失的水稱為鍋爐補(bǔ) 給水。按其凈化處理方法的不同，又可分為軟化水和除鹽水等。（3） 給水：送進(jìn)鍋爐的水稱為給水。給水主要是由凝結(jié)

9、水和鍋爐補(bǔ)給水組成。（4） 鍋爐水：在鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動(dòng)著的水稱為鍋爐水，習(xí)慣上簡稱爐水。（5） 鍋爐排污水：為了防止鍋爐結(jié)垢和改善蒸汽品質(zhì)，用排污的方法，排出一部分爐水，這部分排 出的爐水稱為鍋爐排污水。（6） 凝結(jié)水：蒸汽在汽輪機(jī)中作功后，經(jīng)冷卻水冷卻凝結(jié)成的水稱為凝結(jié)水，它是鍋爐給水的主要 組成部分。（7） 冷卻水：用作冷卻介質(zhì)的水為冷卻水。這里主要指用作冷卻作功后的蒸汽的冷卻水，如果該水 循環(huán)使用，則稱循環(huán)冷卻水。可編輯.（8）疏水：進(jìn)入加熱器的蒸汽將給水加熱后，這部分蒸汽冷卻下來的水，以及機(jī)組停行時(shí)，蒸汽系 統(tǒng)中的蒸汽冷凝下來的水，都稱為疏水。在水處理工藝過程中，還有所謂清水、

10、軟化水、除鹽水及自用水等。二、水質(zhì)指標(biāo)所謂水質(zhì)是指水和其中雜質(zhì)共同表現(xiàn)出的綜合特性，而表示水中雜質(zhì)個(gè)體成分或整體性質(zhì)的項(xiàng)目， 稱為水質(zhì)指標(biāo)。由于各種工業(yè)生產(chǎn)過程對水質(zhì)的要求不同，所以采用的水質(zhì)指標(biāo)也有差別。火力發(fā)電廠用水的水質(zhì)指標(biāo)有二類：一類是表示水中雜質(zhì)離子的組成的成分指標(biāo)，如 ca2+、mg2+ 、 na+、cl-、so 2-等；另一類指標(biāo)是表示某些化合物之和或表征某種性能，這些指標(biāo)是由于技術(shù)上的需要而4專門制定的，故稱為技術(shù)指標(biāo)。1 表征水中懸浮物及膠體的指標(biāo)（1）懸浮固體。（2）濁度。（3）透明度。2表征水中溶解鹽類的指標(biāo)（1）含鹽量。含鹽量是表示水中各種溶解鹽類的總合，由水質(zhì)全分析的

11、結(jié)果，通過計(jì)算求出。含鹽量 有兩種表示方法：一是摩爾表示法，即將水中各種陽離子（或陰離子）均按帶一個(gè)電荷的離子為基本單 位，計(jì)算其含量（mmol/l），然后將它們（陽離子或陰離子）相加；二是重量表示法，即將水中各種陰、 陽離子的含量以 mg/l 為單位全部相加。由于水質(zhì)全分析比較麻煩，所以常用溶解固體近似表示，或用電導(dǎo)率衡量水中含鹽量的多少。 （2）溶解固體。溶解固體是將一定體積的過濾水樣，經(jīng)蒸干并在 1051100 c 下干燥至恒重所得到的蒸發(fā)殘?jiān)?，單位用毫?升（mg/l）表示。它只能近似表示水中溶解鹽類的含量，因?yàn)樵谶@種操作條件下， 水中的膠體及部分有機(jī)物與溶解鹽類一樣能穿過濾紙，許多

12、物質(zhì)的濕分和結(jié)晶水不能除盡，碳酸氫鹽全 部轉(zhuǎn)換為碳酸鹽。（3）電導(dǎo)率。表示水中離子導(dǎo)電能力大小的指標(biāo)，稱作電導(dǎo)率。由于溶于水的鹽類都能電離出具有導(dǎo) 電能力的離，所以電導(dǎo)率是表征水中溶解鹽類的一種代替指標(biāo)。水越純凈，含鹽量越小。電導(dǎo)率越小。水的電導(dǎo)率的大小除了與水中離子含量有關(guān)外，還和離子的種類有關(guān)，單憑電導(dǎo)率不能計(jì)算水中含鹽 量。在水中離子的組成比較穩(wěn)定的情況下，可以根據(jù)試驗(yàn)求得電導(dǎo)率與含鹽量的關(guān)系，將測得的電導(dǎo)率 換算成含鹽量。電導(dǎo)率的單位為微西/厘米（us/cm）。三表征水中易結(jié)垢物質(zhì)的指標(biāo)表征水中易結(jié)垢物質(zhì)的指標(biāo)是硬度，形成硬度的物質(zhì)主要是鈣、鎂離子，所以通常認(rèn)為硬度就是指 水中這兩種離

13、子的含量。水中鈣離子含量稱鈣硬（h ），鎂離子含量稱鎂硬（h ），總硬度是指鈣硬和鎂ca mg硬之和，即 h=h +h =（1/2）c 2+（1/2）m 2+ 。根據(jù) ca2+ 、mg2+與陰離子組合形式的不同，又將ca mg a g硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。 （1）鹽硬度（ht）是指水中鈣、鎂的碳酸鹽及碳酸氫鹽的 含量。此類硬度在水沸騰時(shí)就從溶液中析出而產(chǎn)生沉淀，所以有時(shí)也叫暫時(shí)硬度。（2）非碳酸鹽硬度（hf）是指水中鈣、鎂的硫酸鹽、氯化物等的含量。由于這種硬度在水沸騰時(shí)不能析 出沉淀，所以有時(shí)也稱永久硬度。硬度的單位為毫摩爾/升（mmol/l），這是一種最常見的表示物質(zhì)濃度的方法，

14、是我國的法定計(jì)量單 位。1、征水中堿性物質(zhì)的指標(biāo)表征水中堿性物質(zhì)的指標(biāo)是堿度，堿度是表示水中可以用強(qiáng)酸中和的物質(zhì)的量。形成堿度的物質(zhì)有：可編輯.（1） 強(qiáng)堿，如 naoh、ca（oh）2 等，它們在水中全部以 oh-形式存在；（2） 弱堿，如 nh3 的水溶液，它在水中部分以 oh-形式存在；（3） 強(qiáng)堿弱酸鹽類，如碳酸鹽、磷酸鹽等，它們水解時(shí)產(chǎn)生 oh-。在天然水中的堿度成分主要是碳酸氫鹽，有時(shí)還有少量的腐殖酸鹽。水中常見的堿度形式是 oh-、co 2-和 hco -，當(dāng)水中同時(shí)存在有 hco -和 oh-的時(shí)候，就發(fā)生如（2-2）3 3 3式的化學(xué)反應(yīng)，hco +oh-co 2-+h o

15、（2-2）3 3 2故一般說水中不能同時(shí)含有 hco -堿度和 oh -堿度。根據(jù)這種假設(shè)，水中的堿度可能有五種不同的3形式：只有 oh-堿度；只有 co 2-堿度；只有 hco -堿度；同時(shí)有 oh-+co 2- 堿度；同時(shí)有 co 2-+hco -3 3 3 3 3堿度。堿度的單位為毫摩爾/升（mmol/l），與硬度一樣，在美國和德國分別用 ppmc co 和 og 為單位。a 32、表示水中酸性物質(zhì)的指標(biāo)表示水中酸性物質(zhì)的指標(biāo)是酸度，酸度是表示水中能用強(qiáng)堿中和的物質(zhì)的量。可能形成酸度的物質(zhì) 有：強(qiáng)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸和酸式鹽。天然水中酸度的成分主要是碳酸，一般沒有強(qiáng)酸酸度。在水處理過程中

16、，如 h 離子交換器出水出現(xiàn) 有強(qiáng)酸酸度。水中酸度的測定是用強(qiáng)堿標(biāo)準(zhǔn)來滴定的。所用指示劑不同時(shí)，所得到的酸度不同。如：用 甲基橙作指示劑，測出的是強(qiáng)酸酸度。用酚酞作指示劑，測定的酸度除強(qiáng)酸酸度（如果水中有強(qiáng)酸酸度） 外，還有 h co 酸度，即 co 酸度。水中酸性物質(zhì)對堿的全部中和能力稱總酸度。2 3 2這里需要說明的是，酸度并不等于水中氫離子的濃度，水中氫離子的濃度常用 ph 值表示，是指呈 離子狀態(tài)的 h+數(shù)量；而酸度則表示中和滴定過程中可以與強(qiáng)堿進(jìn)行反應(yīng)的全部 h+數(shù)量，其中包括原已電 離的和將要電離的兩個(gè)部分。第二章水的預(yù)處理天然水未進(jìn)鍋爐前除掉水中雜質(zhì)的工作，稱為爐外水處理，也叫做

17、補(bǔ)給水處理。根據(jù)水中所含雜質(zhì) 種類不同，采取不同的水處理方法。對水中較大的懸浮物，靠重力沉淀就可以除掉，這種處理稱為自然沉淀法。對于水中的膠體微粒，常向水中加入一些化學(xué)藥品，使膠體顆粒凝聚沉淀，這種處理稱為混凝沉淀 法。對于溶于水中的鹽類，可采用蒸餾法、離子交換法、電滲析法等等。目前電廠多采用離子交換法。 爐外水處理就是由上述某些方法聯(lián)合組成的水處理流程，一般為：天然水(原水)過濾混凝、沉淀離子交換補(bǔ)給水現(xiàn)將一般水處理流程中，各種水處理方法、原理及其設(shè)備分述如下。第一節(jié) 混凝沉淀可編輯.一、 混凝沉淀的原理混凝、沉淀過程一般是在澄清器內(nèi)進(jìn)行的。處理方法，是向水中加入混凝劑(硫酸鋁、聚合鋁和硫酸

18、 亞鐵、氯化鐵等)、石灰乳和鎂劑(菱苦土或白云粉)等化學(xué)藥品。各種藥品的作用如下：混凝劑的作用。混凝劑在水中的作用：是促使水中微小的懸浮物或膠體顆粒相互凝聚成大顆粒而下 沉。二、混凝、沉淀設(shè)備及處理過程利用混凝沉淀方法除掉水中懸浮物的沉淀設(shè)備叫做澄清池。目前常見的澄清池也有水力循環(huán)澄清池、 機(jī)械攪拌澄清池、脈沖澄清池和泥渣懸浮澄清池等。各種澄清池盡管在結(jié)構(gòu)上有差異，但它們的工作原 理則是相似的。這里僅以懸浮澄清池為例來闡述澄清池的工作過程。圖 13-2 是懸浮澄清池的結(jié)構(gòu)示意圖。原水首先經(jīng)過空氣分離器，把水中含有的空氣分離出去。這樣就可以避免空氣進(jìn)入澄清池內(nèi)，攪動(dòng)懸浮層和把懸浮泥渣帶出澄清池，

19、破壞懸浮層的正常工作。不含空氣的水和各種藥劑，經(jīng)過噴嘴送入澄清池下部的混合區(qū)。由于混合區(qū)水流旋渦很強(qiáng)，可以使混凝劑與水充分混合。在混合區(qū)上部裝有水平和垂直的多孔隔板，從混合區(qū)出來的水繼續(xù)向上流經(jīng)多孔板時(shí)，多孔板既能使水得到進(jìn)一步的混合，又能消除旋渦使其成為平穩(wěn)水流，進(jìn)入反應(yīng)區(qū)。反應(yīng)區(qū)是澄清器的中心部分，圖 13-2懸浮澄清池是主要工作區(qū)。當(dāng)水進(jìn)入反應(yīng)區(qū)后，水中 雜質(zhì)逐漸凝聚成絮狀懸浮物(稱為泥渣)，由 泥渣組成的懸浮層對水起過濾作用。經(jīng)過反應(yīng)區(qū)懸浮層的水，繼續(xù)上升，1空氣分離器；2噴嘴；3混合區(qū)； 4水平隔板；5垂直隔板；6 反應(yīng)區(qū)；7過渡區(qū)；8出水區(qū)；9水柵； 10集水槽；11排泥系統(tǒng)；12

20、泥渣濃縮器；13采樣管；14可動(dòng)罩子進(jìn)入過渡區(qū)。由于筒體截面逐漸增大，水的流速逐漸減小，使懸浮物與水分離。澄清池上部出水區(qū)截面最大，水在這里流速最低，水與懸浮物得 到了很好的分離。最后，澄清水由環(huán)形集水槽引出，送至清水箱。澄清池的中央設(shè)有垂直圓形的排泥筒。沿著排泥筒的不同高度開有許多層窗口，多余的泥渣自動(dòng)地 經(jīng)排泥窗口進(jìn)入濃縮器，濃縮后的泥渣由底部排污管排入地溝。濃縮器與集水槽之間設(shè)有回水導(dǎo)管。由于濃縮器與集水槽之間有水位差，使?jié)饪s器上部的清水經(jīng)加 水導(dǎo)管送入集水槽，而懸浮層上部的水經(jīng)排泥窗口進(jìn)入濃縮器，同時(shí)帶走了多余的泥渣，使懸浮層保持 固定的高度。澄清池的出水質(zhì)量，一般可以達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：(

21、1) 懸浮物含量不大于 20 毫克/升。(2) 堿度不大于 0.85 毫克當(dāng)量/升。(3) 硅酸根含量，平均可降至 1.01.5 毫克 /升?？删庉?.(4) 耗氧量不大于 5 毫克/升 o 。三、影響混凝因素：1、 水的 ph 值2、 水溫3、 混合速度4、 劑量5、 水中雜質(zhì)(泥渣)第二節(jié) 過濾處理生水經(jīng)過混凝、沉淀處理后，雖然已將水中大部分懸浮物等雜質(zhì)除掉，但是水中仍殘留有 20 毫克 / 升左右的細(xì)小懸浮顆粒，需要進(jìn)一步處理。除去殘留有懸浮雜質(zhì)，常用的方法是過濾。在電廠水處理中，主要是采用粒狀濾料形成濾層，當(dāng)渾 水通過濾層時(shí)，就可以把水中懸浮物吸附截留下來，流出的是清水。1、 過濾原理

22、 渾水通過濾層時(shí)，為什么能除掉水中的懸浮物呢？對過濾的機(jī)理，現(xiàn)在還有些不同 的看法。目前人們認(rèn)為，經(jīng)過混凝處理的水，通過濾層的濾料時(shí)，有兩個(gè)作用：一個(gè)是濾料顆粒表面與 懸浮物之間的吸力，使懸浮物被吸附；另一個(gè)作用濾層對懸浮顆粒的機(jī)械篩除作用，而主要是吸附作用。2、 濾料選擇 做濾料的固體顆粒，應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和很好的化學(xué)穩(wěn)定性，以免在運(yùn)行和沖洗 時(shí)，因摩擦而破碎，或因溶解而引出水水質(zhì)惡化。石英砂有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在中性、酸性水中都很穩(wěn)定。但是在堿性水中石英砂能夠溶解，使水受 到污染。無煙煤的化學(xué)穩(wěn)定性較高，在一般堿性、中性和酸性水中都不溶解，它的機(jī)械強(qiáng)度也較好。 此外，濾料的粒度和級配都應(yīng)該

23、選擇合適。三、 過濾設(shè)備及運(yùn)行過濾設(shè)備有多種，電廠水處理中常見的有機(jī)械過濾器和無閥濾池等。1機(jī)械過濾器（1）設(shè)備結(jié)構(gòu)。機(jī)械過濾器的結(jié)構(gòu)如圖 13-3 所示。可編輯.圖 13-3機(jī)械過濾器1放空氣管；2進(jìn)水漏斗；3 縫式濾頭；4配水支管；5配水干管；6混凝土它的本體是一個(gè)圓柱形容器，內(nèi)部裝有：進(jìn)入裝置、濾層和排水裝置。外部設(shè)有必要的管道、閥門 等。在進(jìn)、出口的兩根水管上裝有壓力表，兩表的壓力差就是過濾時(shí)的水頭損失(運(yùn)行時(shí)的阻力)。進(jìn)水裝置可以是漏頭形式或其他形式的，其主要作用是使進(jìn)水沿過濾器截面均勻分配。濾層由濾料 組成，濾料的粒徑一般采用 0.61.0 毫米。濾層的厚度一般為 1.11.2 米

24、。排水系統(tǒng)多采用支管縫隙式配水裝置。它的作用：一是使出水的匯集和反洗水的進(jìn)入，能沿著過濾 器的截面均勻分布；一是阻止濾料被帶出。(2) 設(shè)備運(yùn)行。過濾器在工作時(shí)，渾水經(jīng)進(jìn)水口流到進(jìn)水漏斗，然后流經(jīng)過濾層除掉渾水中的細(xì)小懸 浮物而成為清水。此清水上排水系統(tǒng)送出。濾速為 810 米/時(shí)，或更大些。過濾器的運(yùn)行過程中，由于濾料不斷吸附渾水中的懸浮雜質(zhì)，使運(yùn)行阻力逐漸增大。當(dāng)阻力增大到 一定時(shí)，應(yīng)停止運(yùn)行，對濾料進(jìn)行反洗。反洗濾料時(shí)，先將過濾器內(nèi)的水排放到濾層以上約 10 厘米處，用壓縮空氣吹洗 3 分鐘左右，然后將 反洗清水和壓縮空氣從過濾器底部排水系統(tǒng)進(jìn)入，經(jīng)過濾層上升并沖動(dòng)濾料使濾料浮動(dòng)起來。此

25、時(shí)濾料 顆粒在水中游動(dòng)并相互摩擦，這樣將濾粒表面所吸附的雜質(zhì)洗掉。在用清水和壓縮空氣混合反洗 35 分 鐘后，停止壓縮空氣，僅用清水繼續(xù)反洗約 2 分鐘后停止反洗。洗掉的吸附雜質(zhì)隨水上升，經(jīng)上部進(jìn)水 漏斗上底部排水門排入地溝。最后，用水正洗至合格投入運(yùn)行或備用。(3) 雙層濾料。一般機(jī)械過濾器多用單層濾料，但單層濾料反洗后，在水流的作用下，濾料顆粒形成 了“上細(xì)下粗”的排列。由于濾層上部的砂粒細(xì)，砂粒之間孔隙小，所以吸附的懸浮物大多數(shù)集中在上 面，致使濾層下部的濾料不能充分發(fā)揮吸附作用。這樣就帶來了水流阻力增長快，運(yùn)行周期短的缺點(diǎn)。為了消除上述缺點(diǎn)，采用了雙層濾料的辦法。就是將濾層上部石英砂換

26、一層顆粒較大的無煙煤，組 成無煙煤-石英砂的雙層濾料的過濾器。由于無煙煤的比重比石英砂的小，所以反洗后無煙煤仍然保持在 上層。上層無煙煤顆粒之間的孔隙較大，水中懸浮物除被無煙煤吸附外，還可以進(jìn)入下層石英砂濾層。 這樣就充分發(fā)揮了濾料的截污能力，使水流阻力增長較慢，延長了運(yùn)行周期。2無閥濾池可編輯.(1) 設(shè)備結(jié)構(gòu)。無閥濾池的結(jié) 構(gòu)如圖 13-4 所示。這種過濾設(shè)備是用鋼筋水泥筑 成的主體，由沖洗水箱、過濾室、 集水室、進(jìn)水裝置以及沖洗用的虹 吸裝置等組成。(2) 設(shè)備運(yùn)行。無閥濾池運(yùn)行 時(shí)，渾水由進(jìn)水槽 1 進(jìn)入，經(jīng)過進(jìn) 水管 2 流入過濾室 4，然后通過濾 層除掉渾水中懸浮雜質(zhì)，成為清水圖

27、13-4無閥濾池匯集到下部集水室 5，此清水再由 連通管進(jìn)入上部沖洗水箱 6，當(dāng)水 箱充滿水后，澄清的水便經(jīng)出水漏 斗送出。隨著運(yùn)行時(shí)間的增長，濾層的1進(jìn)水槽；2進(jìn)水管；3檔板； 4過濾室；5集水室；6沖洗水箱；7虹吸上升管； 8虹吸下降管；9虹吸輔助管；10抽氣管； 11虹吸破壞管；12錐形擋板；13水封槽；14排水井；15排水管阻力逐漸增大。虹吸上升管 7 中的水面也隨之升高，當(dāng)水面上升到虹吸輔助管 9 的管口時(shí)，水立即從此 管中急劇下降。這時(shí)主虹吸管(包括虹吸上升管 7 和虹吸下降管 8)中的空氣，便通過抽氣管 10 抽走，管中 產(chǎn)生負(fù)壓，使虹吸上升管和下降管中的水面同時(shí)上升，當(dāng)兩管水面

28、上升達(dá)到匯合時(shí)，便形成了虹吸作用。 這時(shí)，沖洗水箱的水，便沿著與過濾時(shí)相反的方向從下而上的經(jīng)過濾層，形成自動(dòng)反洗。這樣，沖洗水箱的水位便下降，當(dāng)水位降到虹吸破壞管 11 的管口以下時(shí)，空氣便進(jìn)入虹吸管 內(nèi)，虹吸作用遭到破壞，虹吸上升管的水位下降，反洗過程自動(dòng)停止，過濾又重新開始。經(jīng)過機(jī)械過濾器或無閥濾池處理后的水，可以使出水中的懸浮物含量達(dá)5到毫克/升以下。第三章 水的除鹽處理第一節(jié) 離子交換樹脂水中能電離的雜質(zhì)可用離子交換法除掉，這種方法是用離子交換劑進(jìn)行的。離子交換劑包括天然沸 石、人造鋁硅酸鈉、磺化酶和離子交換樹脂等四類，其中離子交換樹脂在水處理中應(yīng)用得比較廣泛。因 此，在討論離子交換法

29、前，先對離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)做一些介紹。一、樹脂的結(jié)構(gòu)離子交換樹脂是一種不溶于水的高分子化合物，外觀上是一些直徑為 0.31.2 毫米的淡黃色或咖啡色的小 球。微觀上是一種立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架；骨架上聯(lián)結(jié)著交換基團(tuán)，交換基團(tuán)中含有能解離的離子，圖 13-5 是一種離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)示意圖。下面簡單的介紹樹脂網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔隙和交換基團(tuán)?？删庉媓 ，季胺基交換基團(tuán) n(ch ) oh- + -.圖 13-5 h 型離子交換樹脂結(jié)構(gòu)示意1樹脂孔隙。樹脂內(nèi)部的網(wǎng)架形成樹脂中許多類似毛細(xì)孔狀的溝道，即樹脂的孔隙。實(shí)際上這些孔 隙非常小，一般常用樹脂的孔隙直徑為 2040 埃(1 埃=10-8 厘米 )，

30、而且同一顆粒內(nèi)的孔隙也是不均勻的。 孔隙中充滿著水分子，這些水分子也是樹脂孔隙的一個(gè)組成部分。水和交換基團(tuán)解離下來的離子組成濃 度很高的溶液，離子交換作用就是在這樣溶液條件下進(jìn)行的。樹脂孔隙的大小，對離子交換運(yùn)動(dòng)有很大影響，孔隙小不利于離子交換運(yùn)動(dòng)，以致半徑大的離子不 能進(jìn)入樹脂內(nèi)，也就不能發(fā)生交換作用。樹脂網(wǎng)狀骨架部分不溶于水，在交換反應(yīng)時(shí)也是不變的，一般用英文樹脂的第一個(gè)字母 r 來表示不 變的這一部分。2交換基團(tuán)。交換基團(tuán)是由能解離的陽離子(或陰離子)和聯(lián)結(jié)在骨架上的陰離子(或陽離子)組成。例如，磺酸基交換基團(tuán) so- + + -3 3 3等，其中 h+或 oh -是能解離的并在反應(yīng)中發(fā)

31、生交換的離子；so 或 n(ch ) 是聯(lián)結(jié)在骨架上的離子，即r so3 3 3或 rn(ch3)+ ，它們在反應(yīng)中是不變的。在書寫某種離子交換樹脂時(shí)，一般只寫出樹脂骨架符號 r 和交換基團(tuán)中能解離的離子本身符號，如 rh 或 roh 等。二、 樹脂的分類離子交換樹脂的分類，一般按交換基團(tuán)能解離的離子種類分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。 1陽離子交換樹脂。交換基團(tuán)能解離的離子是陽離子的，叫做陽離子交換樹脂。在使用時(shí)通常是游離酸型即 rh 型，而且各種 rh 解離出 h+能力的大小不同。所以，其中又分為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂和 弱酸性陽離子交換樹脂。2 陰離子交換樹脂。交換基團(tuán)能解離的離子是陰

32、離子的，叫做陰離子交換樹脂。使用時(shí)通常是游離 堿型即 roh 型，而且各種 roh 解離出 oh-能力的大小不同。所以，其中又分為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂 和弱堿性陰離子交換樹脂。3 此外，離子交換樹脂按其孔隙結(jié)構(gòu)上的差異，又有大孔型樹脂和凝膠型 (或微孔型 )之分。目前生 產(chǎn)一種孔隙直徑為 2001000 埃的樹脂，稱為大孔樹脂；而把一般孔徑在 40 埃以下的樹脂，稱為凝膠型可編輯nono2 - -.樹脂。三、 化學(xué)性質(zhì)離子交換樹脂的化學(xué)性質(zhì)有：離子交換、催化、絡(luò)鹽形成等。其中用于電廠水處理的，主要是利用 它的離子交換性質(zhì)。所以，這里僅介紹離子交換反應(yīng)的可逆性、選擇性和表示交換能力大小的交換容量

33、。1離子交換反應(yīng)的可逆性。當(dāng)離子交換樹脂遇到水中的離子時(shí)，能發(fā)生離子交換反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)果， 樹脂的骨架不變，只是樹脂中交換基團(tuán)上能解離的離子與水中帶同種電荷的離子發(fā)生交換。例如，用 8% 左右的食鹽水，通過 rh 樹脂后，出水中的 h+ 濃度增加，na+濃度減小。這說明食鹽水通過 rh 樹脂時(shí)， 樹脂中的 h+進(jìn)入水中，食鹽水中的 na+交換到樹脂上。這一反應(yīng)為：rh+naclrna+hcl或rh+na+ rna+h+如果用 4%左右的鹽酸通過已經(jīng)變成 rna 的樹脂后，出水中的 na+濃度增加，h+濃度減小。說明樹脂中的 na+ 進(jìn)入水中，而鹽酸中的 h+交換到樹脂上。這一反應(yīng)為：rna+hc

34、lrh+nacl或rna+h+ rh+na+對照兩個(gè)反應(yīng)我們知道：離子交換反應(yīng)是可逆的。這種可逆反應(yīng)，可用可逆反應(yīng)式表示：rh+nacl rna+hcl或rh+na+rna+h+2離子交換反應(yīng)的選擇性。這種選擇性是指樹脂對水中某種離子所顯示的優(yōu)先交換或吸著的性能。 同種交換劑對水中不同離子選擇性的大小，與水中離子的水合半徑以及水中離子所帶電荷大小有關(guān)；不同種的交換劑由于交換換團(tuán)不同，對同種離子選擇性大小也不一樣。下面介紹四種交換劑對離子選擇 性的順序：(1) 強(qiáng)酸性陽離子交換劑，對水中陽離子選擇順序：fe3+ al3+ca2+ mg2+k+ nh(2) 弱酸性陽離子交換劑，對水中陽離子的選擇順

35、序：+4na+h+h+fe3+ al3+ ca2+mg2+ k+ nh+4na+從上述選擇順序來看，強(qiáng)酸性陽離子交換劑對 h+的吸著力不強(qiáng)；而弱酸性陽離子交換劑則容易吸著 h+。所以，實(shí)際應(yīng)用中，用酸再生弱酸性陽離子交換劑比再生強(qiáng)酸性陽離子交換劑要容易得多。(3) 強(qiáng)堿性陰離子交換劑，對水中陰離子的選擇順序：so2 - -4 3cloh-f- hco-3hsio-3(4) 弱堿性陰離子交換劑，對水中陰離子的選擇順序：oh- so cl4 3- hco-3從陰離子交換劑的選擇性來看，用堿再生弱堿性陰離子交換劑比再生強(qiáng)堿性陰離子交換劑容易。但是弱堿性陰離子交換劑吸著 hco 酸根離子。-3很弱，不

36、吸著 hsio 。因此，弱堿性陰離子交換劑用于除掉水中強(qiáng)33交換劑的交換容量。交換容量是離子交換劑的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。它定量地表示出一種樹脂能交 換離子的多少。交換容量分為全交換容量和工作交換容量。(1) 全交換容量。全交換容量是指離子交換劑能交換離子的總數(shù)量。這一指標(biāo)表示交換劑所有交換基 團(tuán)上可交換離子的總量。同一種離子交換劑，它的全交換容量是一個(gè)常數(shù)，常用毫克當(dāng)量/克來表示?？删庉?(2) 工作交換容量。工作交換容量就是在實(shí)際運(yùn)行條件下，可利用的交換容量。在實(shí)際離子交換過 程中，可能利用的交換容量比全交換容量小得多，大約只有全交換容量的 6070%。某種樹脂的工作交換 容量大小和樹脂的具體

37、工作條件有關(guān)，如水的 ph 值、水中離子濃度、交換終點(diǎn)的控制標(biāo)準(zhǔn)、樹脂層的高 度和水的流速等條件，都影響樹脂的工作交換容量。工作交換容量常用毫克當(dāng)量/毫升來表示。四、新樹脂處理新樹脂處理前，需先用水使樹脂充分膨脹， 然后用 5%稀鹽酸對其中無機(jī)雜質(zhì)（主要鐵的化合物） 除去，用 2%氫氧化鈉有機(jī)雜質(zhì)，。如果樹脂脫水，則先要用 10% 濃食鹽進(jìn)行浸泡膨脹再進(jìn)行處理。第二節(jié) 離子交換除鹽在離子交換法的水處理中，根據(jù)除掉水中離子種類不同，分為離子交換法除鹽(化學(xué)除鹽)和離子交換 法軟化(化學(xué)軟化)兩種。其中使用比較廣泛的是化學(xué)除鹽，所以我們著重討論化學(xué)除鹽的原理、設(shè)備及運(yùn) 行；對于化學(xué)軟化只作概括介紹

38、。一、化學(xué)除鹽化學(xué)除鹽法就是將 rh 樹脂和 roh 樹脂分別(或混合)放在兩處(或一個(gè))離子交換器內(nèi)，用 rh 樹脂除掉 水中的金屬離子，用 roh 除掉水中的酸根，使水成為純水。1原理?；瘜W(xué)除鹽原理主要有兩個(gè)交換反應(yīng)，一個(gè)是除鹽反應(yīng)，一個(gè)是再生反應(yīng)。(1) 除鹽。當(dāng)含鹽水流過 rh 樹脂層時(shí)，水中的金屬離子與 rh 樹脂中的 h+ 發(fā)生交換反應(yīng)。水中的 na+、ca2+、mg2+等離子擴(kuò)散到樹脂的網(wǎng)孔內(nèi)并留在其中，而網(wǎng)孔內(nèi)的 h+ 則擴(kuò)散到水中。結(jié)果，水中 除了少數(shù)殘余的金屬離子外，陽離子換成了 h+ 。這個(gè)過程用下列反應(yīng)式表示：rh+na+rna+h+2rh+ca2+ r ca+2h+2

39、2rh+mg2+ r mg+2h+2經(jīng)過 rh 樹脂處理后的水，再通過 roh 樹脂層時(shí)，水中的酸根離子與 roh 發(fā)生交換反應(yīng)。水中的cl、 so2 -4、hsio-3等離子擴(kuò)散到樹脂網(wǎng)孔內(nèi)并留在其中，而網(wǎng)孔的 oh則擴(kuò)散到水中。結(jié)果，水中除了少數(shù)酸根外，陰離子換成 oh。這個(gè)過程用下列反應(yīng)式表示：roh+clrcl+oh2roh+ so2 -4rso +2oh2 4roh+ hsio-3rhsio3+oh水中的 h+與 oh-相線路合變成水：h+oh -h o2水經(jīng)過 rh 陽樹脂和 roh 陰樹脂處理后，水中的金屬陽離子被交換成 h+，酸根陰離子被交換成 oh - 相結(jié)合成水，原水中的鹽

40、類被除去。這樣處理后的水叫做除鹽水。(2) 再生。rh 樹脂和 roh 樹脂，經(jīng)過交換后，分別轉(zhuǎn)變?yōu)?rna、r ca、r mg和 rcl、r so 、2 2 2 4rhsio 等新型樹脂。這些新型樹脂不能再起除鹽作用，這種現(xiàn)象叫做樹脂的失效。使失效的樹脂重 3新恢復(fù)成最初類型的樹脂的過程，叫做再生。再生是根據(jù)離子交換反應(yīng)的可逆性進(jìn)行的。例如：可編輯.rh+na+除鹽rna+h+roh+cl再生除鹽再生rcl+oh即反應(yīng)向右進(jìn)行是除鹽，向左進(jìn)行是再生。而反應(yīng)究竟向哪個(gè)方向進(jìn)行與離子的性質(zhì)和溶液中離子濃度 有關(guān)。在溶液中反應(yīng)方向主要決定于離子被樹脂的選擇性，當(dāng)溶液中某種離子濃度增大到一定范圍時(shí)，

41、 反應(yīng)就可以按人們指定的方向進(jìn)行。在上述反應(yīng)中分別增加 h+濃度和 oh-濃度，反應(yīng)就向再生方向進(jìn)行。 這一可逆反應(yīng)，提供了失效樹脂再生的條件。rh 陽樹脂失效后采用一定濃度的酸溶液再生，roh 陰樹 脂失效后采用一定濃度的堿溶液再生。使樹脂再生的藥劑如酸、堿等，稱為再生劑(或還原劑)。在生產(chǎn)中，rh 的再生液一般用 45%的鹽酸或 12%的硫酸；roh 的再生液一般用 34%的氫氧化 鈉溶液。2設(shè)備和運(yùn)行(1)復(fù)床。水處理使用的離子交換器有多種形式，其運(yùn)行方式也各不相同，常見的有復(fù)床除鹽和混床 除鹽。下面先介紹復(fù)床除鹽的設(shè)備結(jié)構(gòu)和運(yùn)行步驟。復(fù)床就是把 rh 樹脂和 roh 樹脂分別裝有兩個(gè)交

42、換器內(nèi)組成的除鹽系統(tǒng)。裝有 rh 樹脂的叫做陽離 子交換器；裝有 roh 樹脂的叫做陰離子交換器。1) 設(shè)備結(jié)構(gòu)。離子交換器的主體是一個(gè)密閉的圓柱形殼體，體內(nèi)設(shè)有進(jìn)水、排水和再生裝置，如圖 13-6。進(jìn)水裝置多采用喇叭口形，水沿喇叭口周圍淋下，以便使水分布均勻。排水裝置，近年來多采用穹形多孔板加石英砂墊層的方式，也有用排水帽的。進(jìn)再生液裝置有輻射型、圓環(huán)形和支管形，如圖 13-7 所示。圖 13-6 離子交換器結(jié)構(gòu)圖 13-7離子交換器再生裝置1放空氣管；2進(jìn)水漏斗；3 再生裝置； 1輻射型；2圓環(huán)型；3支管型4縫式濾頭；5混凝土2) 運(yùn)行步驟。交換器的運(yùn)行分為四個(gè)階段：交換除鹽、反洗、再生和

43、正洗。 交換除鹽。在除鹽運(yùn)行階段，被處理的水洗經(jīng)過陽離子交換器，再進(jìn)入陰離子交換器，除鹽后的 水送入除鹽水箱。陽離子交換器內(nèi)裝入一定量的 rh 樹脂，在陽離子交換器內(nèi)水中的金屬離子與 rh 樹脂 中的 h+交換，金屬被交換在樹脂上；陰離子交換器內(nèi)裝入一定量的 roh 樹脂，在陰離子交換器內(nèi)，水 中的酸根離子與 roh 樹脂中的 oh 交換，酸根離子被交換在樹脂上。經(jīng)過兩種交換處理后的水，送入除可編輯.鹽水箱。交換器運(yùn)行若干小時(shí)后，出水含鹽量增加，水的導(dǎo)電度增大。當(dāng)運(yùn)行到出水導(dǎo)電度明顯增大并 達(dá)到一定值時(shí)，說明交換劑已經(jīng)失效，不能生產(chǎn)出合格的水。在生產(chǎn)，為了便于用導(dǎo)電度表監(jiān)視樹脂是否已經(jīng)失效，一

44、般是讓陽樹脂先失效。樹脂失效后，停止 運(yùn)行進(jìn)行再生.可編輯.2 反洗。樹脂再生前需要反洗。這是因?yàn)樽儞Q是在較大壓力下進(jìn)行的，樹脂顆粒間壓得很緊，這樣在樹 脂層內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一些破碎的樹脂；此外，在陽離子交換樹脂層表面幾厘米的厚度內(nèi)還會(huì)積累一些水中懸浮 物，這些破碎的樹脂是懸浮物都不利于交換劑的再生。所以，反洗的目的就是用清水松動(dòng)交換劑層，清 除樹脂層內(nèi)的懸浮物、破碎樹脂和氣泡等。反洗水經(jīng)底部反洗進(jìn)水門進(jìn)客店交換器內(nèi)，自下而上的流過 樹脂層，再進(jìn)入上部漏斗由排水門排入地溝。反洗時(shí)，要求樹脂層膨脹 3040%，使樹脂得到充分清洗。 反洗一直進(jìn)行到出水澄清為止。為了防止樹脂被沖走，應(yīng)先慢慢開大反洗進(jìn)水門，

45、然后慢慢開大排水門。 使用的反洗水不應(yīng)污染樹脂。3 再生。再生是一項(xiàng)重要的操作過程。再生開始前，打開空氣門和排水門，放掉交換器內(nèi)一部分水， 使水位降到樹脂層上 1020 厘米處，關(guān)閉排水門。然后將一定濃度的再生液送進(jìn)交換器內(nèi)，由再生裝置 將再生液均勻分布大整個(gè)樹脂層上，并將交換器內(nèi)的空氣經(jīng)空氣管排出。當(dāng)交換器內(nèi)的空氣排完再生液 充滿筒體后，并閉空氣門，打開排水門，此時(shí)再生液流過樹脂層，并與失效的陽離子 ( 或陰離子 ) 樹脂發(fā)生離子交換反應(yīng)，使失效樹脂得到再生。再生過程中的廢液從排水門排走。 正洗。待樹脂中再生后的廢液基本排完，樹脂中仍有殘留的再生劑和再生產(chǎn)物，必須把它們洗掉，交換器方能重新投

46、入運(yùn)行。正洗時(shí)，清水沿運(yùn)行路線進(jìn)入交換器，由排水門排入地溝。正洗開始時(shí)，排出的廢液中仍有再生劑和再生產(chǎn)物，隨著正洗的進(jìn)行，出水中的再生劑和再生產(chǎn)物逐漸減少，同時(shí)除鹽的交換反應(yīng)也開始發(fā)生，當(dāng)排出的水基本符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即可關(guān)閉排水門，結(jié)束正洗，投入運(yùn)行或備用。交換器從除鹽反洗再生正洗的全過程叫做一個(gè)運(yùn)行周期。(2) 混床。經(jīng)過復(fù)床除鹽的水，僅適用一般高壓鍋爐的補(bǔ)給水，仍不能滿足高參數(shù)鍋爐的給水水質(zhì)要求。為此，可以將復(fù)床除鹽水再通過混床處理，以提高水質(zhì)的純度。混床就是把陽、陰離子交換樹脂放在同一個(gè)交換圖 13-8混合床離子交換器結(jié)構(gòu)器內(nèi)，并在運(yùn)行前兩種樹脂充分混合均勻。1) 混床的除鹽原理。一般制

47、取高純度的除鹽水，1放空氣管；2觀察孔；3進(jìn)水裝置； 4多孔板；5檔水板；6濾布層；7中間排水裝置均采用 rh 與 roh 樹脂，即 h-oh 型混床。在這種混床內(nèi)可以把樹脂層內(nèi)的 rh 與 roh 樹脂顆?？醋?為混合交錯(cuò)排列的，這樣的混床就相當(dāng)于許多級復(fù)床串聯(lián)在一起，有利于下列反應(yīng)：rh+na+ rna+h+roh+ hsio3rhsio3+ohh+ohh o2由于 rh 與 roh 樹脂顆粒交錯(cuò)排列，生成的 h+ 和 oh 很快能結(jié)事成難解離的水，使除鹽反應(yīng)進(jìn)行 得比較徹底。因此，hoh 型混床的出水水質(zhì)純度很高。2) 設(shè)備結(jié)構(gòu)。一般采用的混床有固定式體內(nèi)再生混床和固定式體外再生混床。這

48、里介紹內(nèi)再生混床可編輯g.設(shè)備，如圖 13-8。這種離子交換器是一個(gè)圓柱形密閉容器，交換器上部設(shè)有進(jìn)水裝置，下部有配水裝置，中間裝有陽、 陰樹脂再生用的排液裝置，中間排液裝置的上方設(shè)有進(jìn)堿裝置。3) 再生。混床是把陽、陰樹脂混合裝在同一個(gè)交換器內(nèi)運(yùn)行的，所以運(yùn)行操作與一般固定床不同， 特別是混床的再生操作差別很大。當(dāng)混床樹脂失效再生時(shí)，首先應(yīng)把混合的陽、陰樹脂分層，然后才能 分別通過酸、堿再生液進(jìn)行再生，這是混床操作的特點(diǎn)。再生方法分為體內(nèi)再生法和體外再生法。本節(jié)介紹體內(nèi)再生法，其步驟為：反洗分層、再生和正洗。 反洗分層?；齑矁?nèi)陽、陰樹脂間的比重差是混床樹脂分層的重要條件。陽樹脂的濕真比重為

49、1.231.27，而陰樹脂的濕真比重為 1.061.11。由于陽、陰樹脂比重的不同，當(dāng)混床樹脂反洗時(shí)，在水流 作用下樹脂會(huì)自動(dòng)會(huì)層，上層是比重較小的陰樹脂，下層是比重較大的陽樹脂。陽、陰樹脂的比重差越 大，分層越迅速、徹底；比重差小，分層比較困難。樹脂的比重與失效樹脂轉(zhuǎn)型有關(guān)，失效樹脂轉(zhuǎn)型不 同，其比重也各不相同，不同型式的陽樹脂，它們的比重順序?yàn)椋篻hgnh4gcagnagkgba不同型式陰樹脂的比重順序?yàn)椋篻ohgclgco3ghco3gno3gso4g表示比重， 右下角的符號表示樹脂的類型。為了提高樹脂分層效果，有時(shí)在分層前向混床內(nèi)通入 naoh，使陽樹脂轉(zhuǎn)換為比重較大的 rna 樹脂，

50、 使陰樹脂轉(zhuǎn)換為比重較小的 roh 樹脂。這樣可以增大陽、陰樹脂間的比重差，以達(dá)到提高分層效果的目 的。此外，反洗流速，也影響分層效果。一般反洗流速，應(yīng)控制在使整個(gè)樹脂層的膨脹率在 50%以上。 再生。混床中陽、陰樹脂分層后，就可以對上層的陰樹脂和下層的陽樹脂分別進(jìn)行再生，亦可同時(shí)進(jìn)行再生。以分別再生為例，說明再生操作：再生陰樹脂時(shí)，堿液從上部的進(jìn)堿管進(jìn)入，通過失效的陰樹脂層，使失效樹脂再生，其廢液由混床 中部排液裝置排出。此時(shí)應(yīng)特別注意防止堿液浸潤陽樹脂層。為此，在再生陰樹脂的同時(shí)將清水按酸再 生液的途徑，從底部不斷送入。當(dāng)陰樹脂再生完畢后，繼續(xù)向陰樹脂層進(jìn)清水，清洗陰樹脂層中的再生 廢液，

51、清洗至排水的氫氧堿度為 0.5 毫克當(dāng)量/升時(shí)為止。再生陽樹脂時(shí)，酸液從下面通過底部配水裝置進(jìn)入失效樹脂層，使失效的陽樹脂再生，其廢液從混 床中部的排液裝置排出。此時(shí)應(yīng)注意防止酸液浸潤陰樹脂層。為此，在再生陽樹脂同時(shí)將清水按堿再生 液的途徑從上部進(jìn)入。當(dāng)陽樹脂再生完畢后，繼續(xù)向陽樹脂層進(jìn)清水，清洗陽樹脂中的再生廢液，清洗 至排水的酸度為 0.5 毫克當(dāng)量/ 升時(shí)為止。 正洗。正洗就是用清洗水從上部進(jìn)入，通過再生后的樹脂層由底部排出。首先進(jìn)行混合前正洗，當(dāng)正洗到排水的導(dǎo)電度在 1.5 微姆 /厘米以下時(shí)，停止混合前正洗，然后從混 床交換器底部進(jìn)入壓縮空氣，把兩種樹脂混合均勻，進(jìn)行混合后的大流量正

52、洗 ( 流速約為 20 米 /時(shí)左右 ) 至出水合格，投入運(yùn)行或備用?；齑驳某鏊兌入m然很高，但樹脂交換容量的利用低、樹脂磨損大、再生操作復(fù)雜。因此，它適用 處理含有微量鹽的水，如經(jīng)過一級復(fù)床處理的除鹽水和凝結(jié)水等。這樣可以延長混床的運(yùn)行周期，減少 再生次數(shù)。二、化學(xué)軟化含有較多 ca2+和 mg2+ 的水，叫做硬水。降低水中 ca2+和 mg2+的含量或把水中 ca2+和 mg2+ 基本全部可編輯軟化2+2+2.除掉的工作叫做軟化。經(jīng)過軟化后的水叫做軟水。化學(xué)軟化的反應(yīng)原理、設(shè)備及其運(yùn)行步驟基本上與復(fù)床除鹽相似，不同的是軟化只是除掉水中的 ca2+ 和 mg2+ ，軟化所用的交換劑是 rna

53、 或 rh。如果交換劑為 rna 時(shí)，再生液為 510%的食鹽水。軟化和再 生反應(yīng)式如下：2rna+ca r ca2mg 再生 r 2mg+2na+軟化水的含鹽量比除鹽水中的含鹽量高，所以軟化水只能做中、低壓鍋爐或蒸發(fā)器的補(bǔ)給水。第三節(jié) 除 co 器2河水和井水一般均含有重碳酸鹽，這種水經(jīng)過 rh 樹脂層時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：2rh+ca(hco ) r ca+2h co3 2 2 2 32rh+mg(hco ) r mg+2h co3 2 2 2 3水中其它重碳酸鹽也發(fā)生類似反應(yīng)，致使水中重碳酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓?。?co 器主要用于除去水中的這部分碳酸。21 除 co 的原理。含有重碳酸鹽的水經(jīng)過 rh 樹脂處理后，它的 ph2值一般在 4.3 以下。在這種情況下水中 h co 能分解為水和二氧化碳：2 3h co h o+co2 3 2 2這種 co 可以看作是溶于水的氣體。當(dāng)水面上的 co 壓力降低或向水 2 2中鼓風(fēng)時(shí)，溶于水中的 co 就會(huì)從水中逸出。根據(jù)它的這個(gè)性質(zhì)