第八章水的離子交換-1

1、song1第八章第八章 水的離子交換水的離子交換江蘇蘇特檢院無錫分院朱金華聯(lián)系電話ong2主要內(nèi)容主要內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 火電廠熱力系統(tǒng)介紹火電廠熱力系統(tǒng)介紹第二節(jié)第二節(jié) 鍋爐補(bǔ)給水處理概述鍋爐補(bǔ)給水處理概述第三節(jié)、離子交換樹脂第三節(jié)、離子交換樹脂第四節(jié)、第四節(jié)、離子交換樹脂污染原因、預(yù)防措施及再生方法離子交換樹脂污染原因、預(yù)防措施及再生方法第五節(jié)、第五節(jié)、離子交換器及運(yùn)行操作第六節(jié)、離子交換樹脂除鹽處理第六節(jié)、離子交換樹脂除鹽處理第七節(jié)、第七節(jié)、常見除鹽系統(tǒng)工藝第八節(jié)、第八節(jié)、降低酸、堿耗的措施降低酸、堿耗的措施第九節(jié)、第九節(jié)、除鹽處理有關(guān)計(jì)算第十節(jié)、再生系統(tǒng)及防腐第

2、一節(jié)、第一節(jié)、火電廠熱力系統(tǒng)介紹火電廠熱力系統(tǒng)介紹一、火電廠生產(chǎn)過程示意圖一、火電廠生產(chǎn)過程示意圖二、火電廠的分類（按蒸汽參數(shù)）與容量中低壓: 3.8MPa，435, 6122550MW，高壓： 9.8MPa， 540， 50100MW，超高壓:13.7MPa，535/535， 125200MW，亞臨界：16.2MPa，540/540 ，300600MW，超臨界：24MPa，538/566 600800MW，超超臨界電廠： 28MPa以上我國現(xiàn)正研制1000MW級(jí)的超臨界機(jī)組工程熱力學(xué)將水的臨界狀態(tài)點(diǎn)定義為： 壓力為22.115MPa, 溫度為374.15三、熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程三、

3、熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程省煤器垂直水冷壁儲(chǔ)水罐啟動(dòng)分離器高壓加熱器除氧器給水前置泵爐水循環(huán)泵凝結(jié)水泵軸加低加低加2#過熱器5#精處理4#除鹽水廢水池廢水池排排清洗藥品除鹽水、蒸汽排螺旋水冷壁凝汽器3#廢水池廢水池排排1#直流鍋爐水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程直流鍋爐水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程 在發(fā)電廠中，鍋爐、汽機(jī)及附屬設(shè)備組成了熱力系統(tǒng)，熱力系統(tǒng)中的各在發(fā)電廠中，鍋爐、汽機(jī)及附屬設(shè)備組成了熱力系統(tǒng)，熱力系統(tǒng)中的各種熱交換部件或水汽流經(jīng)的設(shè)備，如鍋爐的省煤器、水冷壁管、過熱器、汽種熱交換部件或水汽流經(jīng)的設(shè)備，如鍋爐的省煤器、水冷壁管、過熱器、汽輪機(jī)、各種加熱器、除氧器和凝汽器等，統(tǒng)稱為熱力設(shè)備。輪機(jī)、各

4、種加熱器、除氧器和凝汽器等，統(tǒng)稱為熱力設(shè)備。 水和蒸汽是熱力設(shè)備中的工質(zhì)，在熱力系統(tǒng)中循環(huán)運(yùn)行。水和蒸汽是熱力設(shè)備中的工質(zhì)，在熱力系統(tǒng)中循環(huán)運(yùn)行。 水汽在熱力系統(tǒng)循環(huán)過程中，總不免會(huì)有些損失，這些工質(zhì)的損失是由水汽在熱力系統(tǒng)循環(huán)過程中，總不免會(huì)有些損失，這些工質(zhì)的損失是由于熱力系統(tǒng)某些設(shè)備的排汽放水，管道閥門的漏汽漏水，水箱等設(shè)備的溢流于熱力系統(tǒng)某些設(shè)備的排汽放水，管道閥門的漏汽漏水，水箱等設(shè)備的溢流或熱水蒸發(fā)等原因造成的。為了維持熱力系統(tǒng)正常水汽循環(huán)，要及時(shí)補(bǔ)充工或熱水蒸發(fā)等原因造成的。為了維持熱力系統(tǒng)正常水汽循環(huán)，要及時(shí)補(bǔ)充工質(zhì)的損失。質(zhì)的損失。 用來補(bǔ)充熱力系統(tǒng)水汽損失的水叫做補(bǔ)給水。送

5、進(jìn)鍋爐的水稱為給水，給水一般由凝結(jié)水、補(bǔ)給水、疏水組成。四、熱力設(shè)備水汽系統(tǒng)中雜質(zhì)的來源 補(bǔ)給水 凝結(jié)水泄漏 生產(chǎn)返回水 疏水 給水系統(tǒng)金屬腐蝕產(chǎn)物 藥品不純 減溫器運(yùn)行不正常 其它（金屬腐蝕產(chǎn)物、安裝檢修遺留產(chǎn)物、破碎樹脂、水處理中的微生 物、細(xì)菌、連排運(yùn)行不正常）防止氧化鐵水垢產(chǎn)生為例說明對(duì)補(bǔ)給水含鐵量較高的，應(yīng)進(jìn)行混凝、澄清、過濾或?qū)ｉT的除鐵工藝過程。生產(chǎn)返回水含鐵量較高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行除鐵處理。疏水含鐵量不合格時(shí)排放掉。凝結(jié)水應(yīng)加覆蓋過濾器或給水中加電磁過濾器。防止汽水系統(tǒng)的金屬腐蝕。做好停爐、停機(jī)的防腐措施。加強(qiáng)爐內(nèi)燃燒工況和水循環(huán)工況的管理，以防熱負(fù)荷過高，及時(shí)清除爐內(nèi)的結(jié)焦和結(jié)渣，搞好

6、正常排污。爐內(nèi)加配合劑處理。各個(gè)環(huán)節(jié)水汽質(zhì)量化驗(yàn)監(jiān)督五、水中雜質(zhì)對(duì)機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的危害1、在熱力設(shè)備上形成水垢和水渣危害：傳熱效率低，多耗燃料，引起爆管事故，減少管內(nèi)的流通截面積，破壞了水循環(huán)，增加了檢修費(fèi)用，發(fā)生垢下腐蝕，甚至使給水泵空轉(zhuǎn)（直流爐）2、在蒸汽流通的設(shè)備管道中沉積鹽類物質(zhì)危害：導(dǎo)熱性降低，造成過熱汽爆管，流通截面積減少，造成氣輪機(jī)效率降低，推力軸承燒毀，葉片和隔板磨損，增加汽輪機(jī)振動(dòng)，沉積物造成主汽門和調(diào)速汽門卡澀失靈，沉積物下產(chǎn)生腐蝕。3、熱力設(shè)備的侵蝕和腐蝕：危害：鍋爐水冷壁的酸堿腐蝕，造成水冷壁的爆管，汽輪機(jī)的葉片腐蝕，會(huì)產(chǎn)生斷裂，造成不可想象的事故，汽水管道和設(shè)備的腐

7、蝕產(chǎn)物會(huì)形成水垢和積鹽，凝汽器銅管的腐蝕造成凝汽器漏泄。song13第二節(jié)、鍋爐補(bǔ)給水處理概述第二節(jié)、鍋爐補(bǔ)給水處理概述一、天然水中雜質(zhì)的危害懸浮物膠體溶解物質(zhì)不溶于水的顆粒物質(zhì)d10-4mm砂子、粘土、動(dòng)植物腐敗物質(zhì)，用濾紙可分離危害造成沉積物堵塞管道使鍋水化學(xué)腐蝕分子和離子的集合體10-6d10-4mm礦物質(zhì)膠體，動(dòng)植物分解產(chǎn)生的腐殖質(zhì)處理使鍋水起沫汽水共沸處理溶解鹽溶解氣體Ca、MgFeNa、K、Cl-O2、CO2增加鍋水含鹽量鍋爐腐蝕、鍋水起沫鍋爐腐蝕水渣（鍋水中懸?。┧福ǜ街谑軣崦鎯?nèi)壁）危害(離子dAl3+Ca2+Mg2+K+= NH4+ Na+Li+ SO42-NO3-Cl-H

8、CO3-HSiO3-* H和OH的交換選擇性與樹脂交換基團(tuán)酸、堿性的強(qiáng)弱有關(guān)。 對(duì)于強(qiáng)酸陽樹脂：H+Li+ 而對(duì)于弱酸陽樹脂：H+Fe3+song49常見離子的選擇性交換次序如下： 同種交換劑對(duì)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(duì)同種離子選擇性大小也不一樣。下面介紹四種交換劑對(duì)離子選擇性的順序： (1) 強(qiáng)酸性陽離子交換劑，對(duì)水中陽離子選擇順序：強(qiáng)酸性陽離子交換劑，對(duì)水中陽離子選擇順序：Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+H+ (2) 弱酸性陽離子交換劑，對(duì)水中陽離子的選擇順序：弱酸性陽離子交換劑，對(duì)水中陽

9、離子的選擇順序：H+Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+ NH4+ Na+ 從上述選擇順序來看，強(qiáng)酸性陽離子交換劑對(duì)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(duì)水中陰離子的選擇順序：強(qiáng)堿性陰離子交換劑，對(duì)水中陰離子的選擇順序： SO42NO3ClOHFHCO3HSiO3 (4) 弱堿性陰離子交換劑，對(duì)水中陰離子的選擇順序：弱堿性陰離子交換劑，對(duì)水中陰離子的選擇順序： OH SO42NO3ClHCO3 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

10、換劑容易。弱堿性陰離子交換劑對(duì)交換HCO3能力能力很差， 對(duì)HSiO3不能交換。因此，弱堿性陰離子交換劑用于除掉水中強(qiáng)酸根離子。 根據(jù)以上順序可以看出，對(duì)于強(qiáng)酸性陽樹脂，最先漏出的離子是Na+，對(duì)于強(qiáng)酸性陰樹脂，最先漏出的是HSiO3，故一般通過監(jiān)測鈉離子和硅酸根的量來判斷交換器失效終點(diǎn)。3HCO 6、根據(jù)鍋爐水處理的要求選擇離子交換樹脂考慮因素 在采用離子交換法進(jìn)行水處理時(shí)，其離子交換樹脂的性能，對(duì)水處理過程有著決定性的影響。因此，通常要根據(jù)原水中離子的組成和處理后水質(zhì)的要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇離子交換樹脂，使樹脂在生產(chǎn)中發(fā)揮最大的效能。根據(jù)鍋爐水處理的要求，離子交換樹脂的選擇一般

11、從以下幾方面進(jìn)行考慮：樹脂的交換容量和機(jī)械強(qiáng)度 交換容量越大，同體積的樹脂所能交換的離子就越多，處理的水量相應(yīng)地也就越大，要盡量選擇交換容量大的樹脂。在同一類型樹脂選擇時(shí)，不應(yīng)單純追求交換容量而忽視樹脂的強(qiáng)度。 一般在同類型的陽離子交換樹脂或陰離子交換樹脂中，弱酸（堿）性陽（陰）離子交換樹脂，比強(qiáng)酸（堿）性陽（陰）離子交換樹脂的交換容量要大，可是機(jī)械強(qiáng)度一般卻比較差。 對(duì)于同類型的樹脂，交聯(lián)度也影響交換容量，一般交聯(lián)度小的樹脂，交換容量大；交聯(lián)度大的樹脂，交換容量反而小。水處理設(shè)備的類型出水水質(zhì)song51去除離子的性質(zhì) 在離子交換水處理的過程中，根據(jù)原水中要去除的離子性質(zhì)來選擇樹脂，既可以充

12、分利用樹脂的性能，又可以使原水得到凈化。A、當(dāng)只需要去除水中交換吸附性能比較強(qiáng)的離子時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量選用弱酸性或弱堿性樹脂。 例如：對(duì)原水進(jìn)行軟化處理時(shí)，如果原水中的碳酸鹽硬度大（特別是堿性水），則選擇弱酸型樹脂進(jìn)行軟化處理就要經(jīng)濟(jì)得多。 因?yàn)椋簾o論是強(qiáng)酸性樹脂，還是弱酸性樹脂，對(duì)原水中交換吸附性能強(qiáng)的陽離子（如Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）都有比較強(qiáng)的交換能力，而從選擇性順序可以看出，當(dāng)用酸再生陽離子交換樹脂時(shí)，以再生弱酸性樹脂最為容易，也最為經(jīng)濟(jì)。在生產(chǎn)中，甚至可以用再生強(qiáng)酸性樹脂后的廢酸來再生弱酸性樹脂。B、當(dāng)必須去除水中吸附性能比較弱的陽離子（如K+、Na+）或陰離子（如HCO3

13、、HSiO3-）時(shí)，用弱酸性或弱堿性樹脂就很困難，甚至不可能進(jìn)行交換反應(yīng)，此時(shí)必須選用強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性樹脂。 C、在處理高硬度或高鹽分的原水時(shí)，在用強(qiáng)酸性樹脂進(jìn)行處理之前先進(jìn)行弱酸型樹脂處理，而在用強(qiáng)堿性樹脂進(jìn)行處理之前先進(jìn)行弱堿型樹脂處理，這在生產(chǎn)中是合理的，也是經(jīng)濟(jì)的。song526、常用離子交換樹脂離子交換樹脂選用的離子交換樹脂主要有:強(qiáng)酸陽離子交換樹脂0017 、0017FC、0017MB ;強(qiáng)堿陰離子交換樹脂2017 、2017FC、2017MB ;弱酸陽離子交換樹脂D113 、D113FC ;弱堿陰離子交換樹脂D301 、D301FC;大孔強(qiáng)酸陽離子交換樹脂D001 ;大孔強(qiáng)堿陰離子

14、交換樹脂D201 ;多用于高速混床的國外進(jìn)口樹脂Amberlite252H、Amberlite900SO4 、Dowex650C、Dowex550A 。song53第四節(jié)、離子交換樹脂被污染的原因第四節(jié)、離子交換樹脂被污染的原因 預(yù)防措施及再生方法預(yù)防措施及再生方法song541、離子交換樹脂的預(yù)處理、離子交換樹脂的預(yù)處理新的離子交換樹脂為什么要預(yù)處理：（1）工業(yè)產(chǎn)品的樹脂中，常含有一些過剩劑及反應(yīng)不完全而生成的低聚物和某些重金屬離子，如在使用前不除去這些物質(zhì)，就可能在使用初期污染出水質(zhì)量。（2）為貯存和運(yùn)輸安全方便，生產(chǎn)廠家都把強(qiáng)型樹脂轉(zhuǎn)變成（鹽）型。例如，強(qiáng)酸性樹脂轉(zhuǎn)變成（Na）型，強(qiáng)堿性

15、陰樹脂轉(zhuǎn)變成（Cl）型。對(duì)弱型樹脂大多（保持H或OH）型。在使用前應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)型處理：陽樹脂轉(zhuǎn)型為H+,陰樹脂轉(zhuǎn)型為OH-。（3）新樹脂在儲(chǔ)存、運(yùn)輸中可能導(dǎo)致樹脂失水、破碎。如果把已經(jīng)失水干燥的樹脂直接進(jìn)到水里，會(huì)導(dǎo)致樹脂過度膨脹而開裂。 經(jīng)預(yù)處理后，可以提高樹脂的穩(wěn)定性，預(yù)處理工作一般在交換器內(nèi)進(jìn)行，樹脂預(yù)處理的程序如下所述：鈉離子交換樹脂：如果離子交換樹脂沒有失水，先反洗水，再正沖洗至硬度合格即可。 注意：新的陽樹脂出廠由H+轉(zhuǎn)型為Na+，如果轉(zhuǎn)型不徹底，很有可能有H+型存在，出水有可能是酸性。如出水pH值7，可以用鹽再生一次。陽離子交換樹脂： 飽和鹽水浸泡1020小時(shí)清洗24%NaOH浸泡4

16、8小時(shí)清洗5%鹽酸浸泡48小時(shí)清洗待用。陰離子交換樹脂： 飽和鹽水浸泡1820小時(shí)清洗5%鹽酸浸泡48小時(shí)清洗24%NaOH浸泡48小時(shí)清洗待用。song552、離子交換樹脂被污染的原因、預(yù)防措施及再生方法、離子交換樹脂被污染的原因、預(yù)防措施及再生方法 離子交換樹脂具有化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、交換能力大等優(yōu)點(diǎn)，因而在鍋爐用水處理及除鹽水、純凈水的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但在使用過程中，常出現(xiàn)清洗水不斷增加，出水水質(zhì)差，周期性制水量不斷下降，顏色變深，樹脂交換容量不斷下降等現(xiàn)象。根據(jù)以上現(xiàn)象，可認(rèn)定為樹脂受到污染。如果不及時(shí)采取合理措施使其再生，就會(huì)造成樹脂失效，甚至報(bào)廢，影響正常生產(chǎn)。樹脂的

17、污染離子交換樹脂在使用過程中，由于有害雜質(zhì)的浸入，使樹脂的性能明顯變壞的現(xiàn)象，稱為樹脂的污染。樹脂的“中毒”樹脂的結(jié)構(gòu)無變化，僅僅是樹脂內(nèi)部的交換孔道被雜質(zhì)堵塞或表面被覆蓋、或交換基團(tuán)被占用，致使樹脂的交換容量明顯降低、再生困難，這種現(xiàn)象稱為樹脂的“中毒”。樹脂的“復(fù)蘇”通過適當(dāng)?shù)奶幚砜梢曰謴?fù)樹脂交換能力的處理過程，稱為樹脂的“復(fù)蘇”。樹脂的“老化”樹脂的結(jié)構(gòu)遭到破壞，交換基團(tuán)降解或交聯(lián)結(jié)構(gòu)斷裂，樹脂的這種污染一般是無法進(jìn)行復(fù)蘇的，是一種不可逆轉(zhuǎn)的污染，所以又稱為樹脂的“老化”。 。 下面介紹樹脂的常見的幾種污染及復(fù)蘇方法：song561. 鐵污染（1）污染原因 鐵污染是離子交換樹脂最常見的污

18、染。鐵可以通過不同的途徑進(jìn)入離子交換裝置。例如，水源是含鐵地下水或被鐵污染的地表水，進(jìn)水管道或交換器被腐蝕產(chǎn)生鐵化物，再生劑中含有鐵雜質(zhì)等。 鐵污染一般有兩種情況：最常見的是以膠態(tài)或懸浮鐵化物形式進(jìn)入交換器，由于樹脂的吸附作用，在其表面形成一層鐵化物的覆蓋層，而阻止水中的離子與樹脂進(jìn)行有效的接觸；另一是以亞鐵離子進(jìn)入交換器，與樹脂進(jìn)行交換反應(yīng)，使Fe2+占據(jù)在交換位置上，F(xiàn)e2+離子容易被氧化成高價(jià)鐵化合物，沉積在樹脂內(nèi)部，堵塞了交換孔道。如果鐵化物在樹脂上附著時(shí)間愈長，就愈難以去除。 鐵對(duì)強(qiáng)堿性陰樹脂也同樣會(huì)產(chǎn)生污染。這是由于水中含有大分子有機(jī)物時(shí)，容易與鐵形成螯合物，即所謂有機(jī)鐵，它可以與

19、陰樹脂進(jìn)行交換反應(yīng)，集結(jié)在交換基團(tuán)的位置上，堵塞了樹脂的交換孔道，使工作交換容量和再生交換容量下降，并增加樹脂破損的可能性。 在某種情況下，強(qiáng)堿性陰樹脂的鐵污染要比陽樹脂嚴(yán)重。例如在化學(xué)除鹽系統(tǒng)中，陽樹脂是用酸來再生的，這就起到了復(fù)蘇作用。而陰樹脂就沒有這樣的條件，所以鐵污染就愈來愈嚴(yán)重。song57（2） 鐵污染鑒別方法 被鐵污染的樹脂從外觀上看，顏色明顯變深，甚至呈黑色。準(zhǔn)確的鑒別方法是測定水中的含鐵量，其操作方法是將污染樹脂用清水洗凈，浸泡在食鹽水中再生半小時(shí)左右，傾去鹽水，再用蒸餾水洗滌23次，從中取出一部分樹脂放入試管或玻璃瓶中，加入2倍于樹脂體積的6mol/L鹽酸，蓋嚴(yán)振蕩15分鐘

20、；取出酸液注入另一試管中，滴入飽和的亞鐵氰化鉀溶液，從試液生成普魯士藍(lán)的顏色深淺（由淡藍(lán)至棕黑色），可以判斷樹脂被鐵污染的程度。必須指出，鐵污染僅僅降低了樹脂的工作交換容量，而對(duì)全交換容量幾乎沒有影響。所以只用測定樹脂的交換容量方法，是不能準(zhǔn)確鑒別這種污染，因?yàn)樵谟么朔y定中用過量食鹽溶液再生時(shí)，鐵已被解吸，樹脂的交換容量一部分已得到恢復(fù)。（3）復(fù)蘇方法 樹脂表面附著的鐵化物，可采用連二亞硫酸鈉Na2S2O4還原法，即用4%的Na2S2O4溶液浸泡412小時(shí)，也可以配合EDTA、三乙酸銨和酒石酸等絡(luò)合劑進(jìn)行綜合處理。樹脂內(nèi)部積結(jié)的鐵可用10%的鹽酸浸泡512小時(shí)，或配合其它絡(luò)合劑協(xié)同處理。在處

21、理過程中可輔以吹氣、超聲波及磁場等。強(qiáng)堿性陰樹脂用酸復(fù)蘇前必須轉(zhuǎn)變成氯型，這不僅是避免浪費(fèi)酸量，更為重要的是防止在交換器內(nèi)發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱而損壞樹脂。但弱堿性樹脂無此問題。（4）預(yù)防措施 加強(qiáng)水處理設(shè)備的防腐工作，避免鐵的腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入交換器內(nèi)。尤其是食鹽或酸的再生設(shè)備極易發(fā)生腐蝕，也是樹脂被鐵污染的主要途徑，因此必須采取有效的防腐措施。含鐵地下水不能直接進(jìn)入交換器，必須進(jìn)行除鐵處理。以自來水為水源時(shí)，因流經(jīng)較長的管線，也會(huì)攜帶一些鐵的腐蝕產(chǎn)物，所以應(yīng)設(shè)置過濾器。堿再生劑一定要純凈。song582、鋁、鈣污染（1）鋁污染 天然水中鋁的含量極微，如果應(yīng)用鋁鹽進(jìn)行水的混凝處理時(shí)，因沉淀或過濾效果不

22、好而進(jìn)入交換器內(nèi)的鋁化物絮凝體容易覆蓋在樹脂的表面，使離子交換過程受到限制。如果鋁以離子形式進(jìn)入交換器時(shí)，由于Al3+與樹脂的交換基團(tuán)有很強(qiáng)地吸附能力，被緊緊地固定在交換位置上，用食鹽溶液再生則難以去除。因此，樹脂的交換位置就會(huì)不斷減少，工作交換容量也隨之下降。（2）鈣污染 陽離子交換樹脂用硫酸再生時(shí)，就有可能產(chǎn)生硫酸鈣的污染。因硫酸再生時(shí)，水中的SO42-和Ca2+的離子積幾乎超過硫酸鈣的溶度積，即Ca2+S042-Ksp。但在交換器的正常操作條件下，如一定的再生劑的濃度、溫度和流速的限制，可以產(chǎn)生過飽和現(xiàn)象；然而，當(dāng)這些條件發(fā)生變化時(shí)，就有可能產(chǎn)生硫酸鈣的沉淀，覆蓋在樹脂表面上。當(dāng)再生完畢

23、后，投入運(yùn)行時(shí)，這些沉積物便不斷地發(fā)生溶解，產(chǎn)生Ca2+和S042-過早泄漏。這種污染稱為硫酸鈣污染。此外，石灰軟化處理系統(tǒng)或用硬水配制再生劑時(shí)，樹脂還容易受到碳酸鈣的污染。（3）復(fù)蘇方法 通常用10%的鹽酸配合絡(luò)合劑對(duì)污染樹脂進(jìn)行反洗。鹽酸用量可按每升樹脂加300克濃鹽酸（濃度為33%）計(jì)。當(dāng)樹脂污染嚴(yán)重時(shí)，可將鹽酸用量增加到500克/升樹脂。song593、 油污染（1）原因及危害 潤滑油、脂類及蛋白質(zhì)等有機(jī)物，經(jīng)常存在于地表水中。在水處理系統(tǒng)中由于設(shè)備不嚴(yán)密也會(huì)滲入一些油脂。這種水進(jìn)入交換器對(duì)陽樹脂會(huì)產(chǎn)生污染。油脂在樹脂表面形成一層油膜，嚴(yán)重影響樹脂的交換功能，降低交換容量，并使樹脂粘結(jié)

24、在一起，導(dǎo)致樹脂層水流不均勻，產(chǎn)生偏流和使出水水質(zhì)變差。另外由于樹脂表面存在油膜，使樹脂的浮力增大，造成反洗流失。（2）鑒別方法 油脂污染的現(xiàn)象是樹脂的顏色由棕變黑，類似于鐵污染，所以從外觀上不易辨清。簡易的鑒別方法是將樹脂放入試管中，注入2倍于樹脂體積的水，經(jīng)激烈振蕩后，觀察水面是否出現(xiàn)“彩虹”（油珠反射形成的光譜）來判斷。（3）復(fù)蘇方法 用58%的NaOH溶液，或與Na2CO3的混合液，對(duì)交換器內(nèi)的樹脂進(jìn)行循環(huán)式反洗。如果將清洗液的溫度提高到40或輔以壓縮空氣擦洗則更為有效。必須指出，在堿洗除油前須將樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)镹a型，以免在樹脂表面生成Mg(OH)2或CaCO3沉淀，造成第二次污染。son

25、g604、硅污染（1）污染原因 陰離子交換樹脂容易產(chǎn)生硅污染，造成這種污染的原因是由于陰離子交換器再生過程控制不好，致使強(qiáng)堿性陰樹脂吸著的可溶性硅化物HSiO3-水解成為硅酸，逐漸聚合成膠體狀態(tài)的硅化物。 HSiO3- + H20 - H2SiO3 + OH- nH2SiO3 - SiO2n + nH2O 這些膠態(tài)化合物，堵塞了樹脂內(nèi)的交換孔道，使其交換容量降低。 使用強(qiáng)堿性陰樹脂的再生廢液去再生弱堿性陰樹脂時(shí)，也可能使弱堿性陰樹脂遭到類似的污染。（2）污染現(xiàn)象 陰離子交換器除硅效率降低，在運(yùn)行時(shí)有不斷地漏硅現(xiàn)象。（3）復(fù)蘇方法 用58%NaOH溶液，在5060條件下，對(duì)陰樹脂進(jìn)行再生。son

26、g615、 有機(jī)物污染（1）污染原因 由于水中的有機(jī)物是由生物肢體腐敗后產(chǎn)生的富里酸、腐植酸和丹寧酸等帶負(fù)電基團(tuán)的線型大分子，它們和水中的陰離子一樣，能與強(qiáng)堿性陰樹脂發(fā)生交換反應(yīng)。所不同的是這些線型的大分子一旦進(jìn)入樹脂內(nèi)部，其帶負(fù)電的基團(tuán)與陰樹脂帶正電的固定基團(tuán)發(fā)生電性復(fù)合作用，緊緊地吸附在交換位置上；另外這些線型有機(jī)物上通常帶有多個(gè)基團(tuán)，與樹脂的多處交換位置復(fù)合，致使它們卷曲在樹脂內(nèi)骨架的空間，采用一般的再生方法難以將它們從樹脂的孔道中退出來，這種現(xiàn)象稱為“瓶頸效應(yīng)”。因此產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的有機(jī)物污染。 強(qiáng)酸性陽樹脂很少發(fā)生有機(jī)物污染，而陽樹脂被氧化而降解的產(chǎn)物二乙烯苯以及陽樹脂機(jī)械破碎形成帶負(fù)

27、電基團(tuán)的膠狀物，可以使陰樹脂受到污染。（2）污染現(xiàn)象 污染樹脂的有機(jī)物，大多帶有羧酸基-COO-等弱酸基團(tuán)，陰樹脂用堿(NaOH)再生時(shí)，就生成鈉鹽-COONa，當(dāng)清洗再生后的樹脂時(shí)，這種強(qiáng)堿弱酸鹽就不斷地發(fā)生水解而釋放Na+離子。 -COONa + H2O -COOH + Na+ + OH-結(jié)果，使清洗水耗逐漸增多，運(yùn)行時(shí)出水電導(dǎo)率增加，pH值降低至5.45.7，提早漏硅，交換容量急劇下降。 （3）鑒別方法 將陰樹脂裝入帶塞而留有氣孔的小玻璃瓶中，加入蒸餾水振蕩，連續(xù)洗滌34次，以去除表面的附著物，最后倒盡洗滌水。換裝10%食鹽水，振蕩510分鐘后，觀察鹽水的顏色，按色澤判別污染程度見右表3

28、-4。song62（4）復(fù)蘇方法 有機(jī)物污染的陰樹脂常用處理方法見下表3-5。song63 實(shí)踐證明，用氯化鈉和氫氧化鈉混合溶液處理被有機(jī)物污染的樹脂，效果較好。用次氯酸鈉處理，對(duì)恢復(fù)樹脂的顏色和交換容量有較顯著的效果，但它對(duì)樹脂有較強(qiáng)的氧化作用，所以一種樹脂只能處理12次。并且在處理過程中，要對(duì)濃度、溫度及處理時(shí)間要嚴(yán)加控制。 由于氯化鈉和氫氧化鈉混合配制的溶液會(huì)生成大量氫氧化鎂的沉淀，所以用此法處理后應(yīng)再用鹽酸進(jìn)行處理。對(duì)于有機(jī)物污染輕微的樹脂，用氯化鈉和氫氧化鈉處理時(shí)，樹脂容易漂浮在處理液的上層，影響處理效果，操作時(shí)應(yīng)加注意。 定期用氯化鈉溶液或氯化鈉和氫氧化鈉混合溶液處理被有機(jī)物污染的

29、樹脂，可延長樹脂的使用壽命。樹脂處理的間隔時(shí)間參見表3-6。song646、 微生物污染（1）污染原因 離子交換樹脂有助長微生物生長的作用，所以樹脂較長時(shí)間停用時(shí)，微生物就能大量繁殖。另外，樹脂在使用過程中截留和濃縮了某些有機(jī)物、氨和硝酸鹽等，為微生物生長活動(dòng)提供了營養(yǎng)。這種污染會(huì)使樹脂層的孔隙減小，水流阻力增大，甚至堵塞排水管道，使出水受到嚴(yán)重污染。（2）鑒別方法 樹脂的流動(dòng)性變差，表面有發(fā)霉現(xiàn)象，用手觸摸時(shí)有發(fā)粘的感覺。（3）復(fù)蘇方法 用數(shù)倍于樹脂體積的1%甲醛溶液，先以慢流速通過，再用1倍體積保持接觸48小時(shí)，然后按正常操作清洗。還可用5%次氯酸鈉溶液浸泡鹽型樹脂1.5小時(shí)，最后徹底洗凈

30、使用。但此法對(duì)樹脂有破壞作用，唯不得已時(shí)才使用。7、 活性余氯污染（1）污染原因 自來水中殘留的余氯是造成強(qiáng)酸性陽樹脂結(jié)構(gòu)破壞的主要原因。（2）污染現(xiàn)象 樹脂的外觀顏色變淺，透明度增加，體積增大，強(qiáng)度降低，易破碎。但樹脂的全交換容量并沒有降低。（3）危害 這種污染是不可逆轉(zhuǎn)的，由于樹脂大量破碎，樹脂層的阻力增大，出水水質(zhì)變差。陽樹脂的溶出物進(jìn)入鍋爐后，使?fàn)t水的耗氧量增加,分解產(chǎn)生酸腐蝕。如果與強(qiáng)堿性陰樹脂組成除鹽系統(tǒng)時(shí)，還容易污染陰樹脂。所以，被活性余氯污染嚴(yán)重的樹脂，就將要全部報(bào)廢。（4）預(yù)防措施 在陽床前設(shè)置活性炭過濾器，或向自來水中投加亞硫酸鈉。song65第五節(jié)、離子交換器及運(yùn)行操作一

31、、設(shè)備分類及工作原理一、設(shè)備分類及工作原理 火力發(fā)電廠水處理中應(yīng)用最廣泛的是固定床離子交換器。 所謂固定床是指交換劑在一個(gè)容器內(nèi)先后完成制水、再生等過程的設(shè)備。 習(xí)慣上，將離子交換器稱為床。直徑較小的則稱為交換柱。 固定床離子交換器按水和再生液的流動(dòng)方向分為：順流再生式、對(duì)流再生式（包括逆流再生和浮床式）和分流再生式； 按交換器內(nèi)樹脂種類和狀態(tài)分為：單層床、雙層床、雙室雙層床、滿室床及混合床； 按設(shè)備的功能有分為：陽離子交換器（包括鈉離子交換器和氫離子交換器）、陰離子交換器和混合離子交換器。 本節(jié)主要介紹常用化學(xué)除鹽設(shè)備的基本原理、工作過程和工藝特點(diǎn)。song67二、常用的床型分類：三、根據(jù)設(shè)

32、計(jì)條件進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定床型：1、需經(jīng)常間歇運(yùn)行或供水量不穩(wěn)定的場合不宜采用浮動(dòng)床或移動(dòng)床。2、在采用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性樹脂的一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)中。（1）順流再生固定床： 當(dāng)進(jìn)水含鹽量小于150毫克/升(約相當(dāng)予總陽離子含量小于2毫克當(dāng)量/升、或總陰離子含量1毫克當(dāng)量/升)時(shí)，單組設(shè)備的產(chǎn)水量可不受限制。 （2）浮動(dòng)床和移動(dòng)床： 適用于進(jìn)水含鹽量150300毫克/升(相當(dāng)于總陽離子含量24毫克當(dāng)量/升或總陰離子含量12.5毫克當(dāng)量/升)，及單組設(shè)備產(chǎn)水量大于100米3/時(shí)。當(dāng)單組設(shè)備產(chǎn)水量小于100米3/時(shí)(大于30米3/時(shí))時(shí)，允許進(jìn)水含鹽量小于500毫克/升。 （3）逆流再生固定床： 在進(jìn)水含

33、鹽量150500毫克/升(相當(dāng)于總陽離子含量27毫克當(dāng)量/升或總陰離子含量14毫克當(dāng)量/升)的范圍內(nèi)，單組設(shè)備產(chǎn)水量不受限制。 4、弱酸、弱堿樹脂一般選用順流再生的離子交換設(shè)備。 5、有下列情況之一時(shí)上述條件應(yīng)另作分析比較。 1)一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)用弱、強(qiáng)樹脂串聯(lián)運(yùn)行，或采用雙層床、雙室雙層浮動(dòng)床。 2)一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)不采用二床三塔式(陽床一除二氧化碳器一陰床)系統(tǒng)。 3)一級(jí)鈉離子交換劑用磺化煤。 4)有預(yù)軟化或預(yù)脫鹽的水處理系統(tǒng)，如采用電滲析一離子交換、反滲透一離子交換聯(lián)合水處理工藝等。3、在裝填強(qiáng)酸性樹脂的一級(jí)鈉離子交換軟化水系統(tǒng)中，有關(guān)床型的適用進(jìn)水水質(zhì)條件大致如下： (1)順流再生式

34、固定床。 當(dāng)進(jìn)水總硬度小于4毫克當(dāng)量/升時(shí)，單組設(shè)備產(chǎn)水量不受限制。當(dāng)進(jìn)水總硬度為47毫克當(dāng)量/升時(shí)，單組設(shè)備產(chǎn)水量應(yīng)小于30米3/時(shí)。 (2)浮動(dòng)床、移動(dòng)床： 適用于進(jìn)水總硬度小于9毫克當(dāng)量/升以及單組設(shè)備產(chǎn)水量大的(大于30米3/時(shí))場合。 (3)逆流再生固定床： 在進(jìn)水總硬度710毫克當(dāng)量/升的范圍內(nèi)，單組設(shè)備產(chǎn)水量不受限制。 song70水墊層壓脂層交換層石英砂墊層四、逆流再生離子交換器四、逆流再生離子交換器1、逆流再生離子交換器結(jié)構(gòu)、逆流再生離子交換器結(jié)構(gòu)12345697810中排裝置進(jìn)水裝置1、頂壓閥； 2、放空閥； 3、小反洗閥；4、中間排水閥；5、大反洗閥； 6、進(jìn)再生劑閥7、

35、出水閥； 8、底下排水閥；9、進(jìn)水閥；10、頂上排水閥song71（1）進(jìn)水裝置a-大噴頭式；b-漏斗式；c-多孔板擰排水帽式；d-十字管式要求：布水均勻，減少對(duì)水墊層的擾動(dòng)a.大噴頭式：形式：多孔管外包濾網(wǎng)和開細(xì)縫隙。材料：不銹鋼或工程塑料。b.漏斗式 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單；缺點(diǎn)：易偏流。c.多孔板擰排水帽式 優(yōu)點(diǎn)：布水均勻；缺點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜。d.十字管式形式：十字管開孔外包濾網(wǎng)和管壁開細(xì)縫隙。材料：不銹鋼或工程塑料。song72（2）中間排液裝置： 要求： 能均勻排出再生液，防止樹脂亂層或流失；有足夠的強(qiáng)度；水平狀態(tài)。常用中排裝置：圖圖7-9 常用中排裝置常用中排裝置（a）母管支管式；（b）插入式

36、；（c）支管式a、母管支管式： 常用形式。母管與支管可處于同一平面，也可不同平面（如母管在上、下）。為防止樹脂流失，支管可開細(xì)縫或多孔管外包濾網(wǎng)（內(nèi)18目，外4060目）。b、插入管式 插入樹脂層的支管長度與壓脂層厚度相同。c、支管式 一般用于小直徑的交換器d、材料：一般采用316不銹鋼song73（3）底部排水裝置圖圖7-5 常用的底部排水裝置常用的底部排水裝置a-多孔板裝排水帽式；b-石英砂墊層式a、多孔板裝排水帽式 與進(jìn)水裝置中的多孔板擰排水帽式相同。一般用在1000mm以下交換器水帽材料：工程塑料 聚氯乙烯 聚丙烯b、石英砂墊層式優(yōu)點(diǎn)：布水均勻。 支撐石英砂墊層的是穹形多孔板。 要求：

37、SiO299% 推薦石英砂墊層的級(jí)配與層高見下表：song75(4)水墊層樹脂表面到出水裝置間的反洗空間。作用 : 保證樹脂層反洗時(shí)有膨脹的余地； 防止反洗時(shí)小顆粒樹脂被帶出； 防止進(jìn)水直沖樹脂層（緩沖作用：作為床層體積變化的緩沖高度； 可使水流或再生液分配均勻）水墊層高度：樹脂層高的50%100%。(5)壓脂層作用： 運(yùn)行中：濾掉水中懸浮物及濁質(zhì)，防止污染樹脂層； 再生中：當(dāng)頂壓空氣（或水）通過時(shí)，可產(chǎn)生一個(gè)均勻地作用于下面樹脂的力，防止樹脂向上移動(dòng)或松動(dòng)的作用。材料：與下面樹脂層相同的樹脂。高度：中排上0.2m。(6)樹脂層高度：一般1500mm, h （ +500）（7）視鏡孔 在壓脂層

38、上面song762、逆流再生離子交換器的再生操作逆流再生離子交換器的再生操作 逆流再生床與順流再生床的運(yùn)行操作沒有區(qū)別，其再生操作因防止亂層的方法不同而異。如圖所示（氣頂壓法）說明再生操作。(a)小反洗；(b)放水；(c)頂壓；(d)進(jìn)再生液；(e)逆流沖洗；(f)小正洗；（g）正洗（1）小反洗（見圖a）目的：保持樹脂層不亂，沖掉運(yùn)行時(shí)積聚在壓脂層中的污物。對(duì)象：只對(duì)中排管以上的壓脂層進(jìn)行反洗。用水：離子交換器入口水。流速：10 15m/s,按壓脂層膨脹50%60%控制。目標(biāo)：出水澄清，一般1520min。song77（2）放水（見圖b）時(shí)機(jī)：小反洗結(jié)束，樹脂層下沉后。放水量：中排裝置以上的水

39、。（3）頂壓（見圖c） 氣頂壓、水頂壓和無頂壓目的：防止亂層。位置：頂部進(jìn)入壓縮空氣。氣壓：0.030.05MPa。要求：壓縮空氣應(yīng)經(jīng)除油凈化。（4）進(jìn)再生液（見圖d）在頂壓的情況下，再生液由交換器的下部進(jìn)入，中排裝置排出廢液及氣。再生時(shí)應(yīng)注意再生液的濃度和流速。（：35m/s,陽床h45min，陰床h60min ）,注意：配制再生液用水為：氫離子交換器用除鹽水或其出水，陰離子交換器用除鹽水。再生液酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（如鹽酸）再生液酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（如鹽酸）2%左右，堿（如燒堿）左右，堿（如燒堿）3%左右左右（5）逆流置換（見圖e）目的：充分利用再生管路、系統(tǒng)內(nèi)的再生液；清除床層內(nèi)的反離子。方法：關(guān)閉計(jì)

40、量箱的出口門，按原再生液的流速、流程繼續(xù)用水置換。終點(diǎn)控制：如果是強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的交換器，排出水酸度應(yīng)小于終點(diǎn)控制：如果是強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的交換器，排出水酸度應(yīng)小于5mmol/L，含，含鈉小于鈉小于200g/L。如果是強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的交換器，排出水的電導(dǎo)率小于。如果是強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的交換器，排出水的電導(dǎo)率小于15S/cm，或是堿度，或是堿度c(Bx-)小于小于0.5mmol/L時(shí)間：3040min。用水量：1.52.0倍樹脂體積。注意：置換結(jié)束時(shí)，先關(guān)進(jìn)水閥，在停頂壓，防止亂層。 song78（6）小正洗（見圖f）目的：清除壓脂層中殘留的再生液。方法：上部進(jìn)水，中排排液。

41、時(shí)間：1015min。流速：810m/h。用水：運(yùn)行進(jìn)水。（7）正洗（見圖g）目的：進(jìn)一步清除樹脂層中的離子。方法：上部進(jìn)水，下部排水。終點(diǎn)：陽離子交換器出水鈉離子濃度穩(wěn)定并小于陽離子交換器出水鈉離子濃度穩(wěn)定并小于200 g/L，陰離子交換器出水電導(dǎo)率，陰離子交換器出水電導(dǎo)率小于小于10 S/cm，硅（以，硅（以SiO2計(jì)計(jì))小于小于100 g/L為止。為止。（8）大反洗 交換器經(jīng)過15 20周期運(yùn)行后，（陰床可以25 30周期），也可以根據(jù)下部樹脂積污程度，如再生劑比耗上升或者出水水質(zhì)下降來確定定期進(jìn)行大反洗的間隔時(shí)間，大反洗后再生劑量比平時(shí)增加20%30%，反洗流速由小到大，防止中排損壞。

42、3、無頂壓逆流再生氣頂壓和水頂壓再生作用：保持樹脂層穩(wěn)定；缺點(diǎn)：需增加系統(tǒng)和設(shè)備。無頂壓逆流再生方式：交換器頂部對(duì)空排氣打開，壓脂層內(nèi)及上部積水全部排空。關(guān)鍵：控制好流速：（：2m/s）流速快易引起亂層。陽床：正洗至出水： 硬度0molL， 酸度原水中Cl+SO42-+O.2mmolL， Na+500gL時(shí) 陰床：正洗至出水：HSi03-100gL， 堿度Al3+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+H+song118（2）、陰床工作特性 陰床中強(qiáng)堿性O(shè)H型交換樹脂可以和水中除OH-離子外的各種陰離子進(jìn)行交換，把它們從水中除去。由于樹脂對(duì)離子的選擇性不同，陰床運(yùn)行中被吸著的離子也會(huì)發(fā)生分層，其分布

43、狀況如圖53所示。(a) (b)逆流再生陰床樹脂層態(tài)分布示意 (a)運(yùn)行至失效時(shí)；（b）再生后陰床運(yùn)行時(shí)，一般出水pH值為79之間，SiO2含量小于100ug/L，電導(dǎo)率小于10uS/cm。 因?yàn)殛幋苍O(shè)在陽床的后面，所以陰床的出水水質(zhì)受陽床出水水質(zhì)的影響很大。song119 陽床未失效時(shí)： 陰床的出水特性如上圖（a）所示。當(dāng)運(yùn)行通過水量到b點(diǎn)時(shí)，SiO2含量上升，pH值下降，電導(dǎo)率先微降后再上升。電導(dǎo)率的變化是因?yàn)镠和OH-要比其它離子易導(dǎo)電，當(dāng)出水中這兩種離子的總含量很小時(shí)，有一電導(dǎo)率最低點(diǎn)。在b點(diǎn)前由于OH含量較大使水的電導(dǎo)率較大；在b點(diǎn)之后由于H含量增加而使水的電導(dǎo)率增大。陰床出水特性(

44、a)陽床未失效時(shí) (b)陽床失效時(shí)強(qiáng)堿性陰離子交換劑，對(duì)水中陰離子的選擇順序：強(qiáng)堿性陰離子交換劑，對(duì)水中陰離子的選擇順序： SO42NO3ClOHFHCO3HSiO3song120陽床失效時(shí)： 陰床的出水特性如上圖（b）所示。陽床失效時(shí)漏鈉量增大，這些鈉離子通過陰床后轉(zhuǎn)化成氫氧化鈉，使陰床出水pH值迅速上升，連續(xù)測定陰床出水pH值，可以區(qū)分是陽床還是陰床失效。 陰床失效的監(jiān)督最好用SiO2 含量和電導(dǎo)率來判斷，當(dāng)然用出水pH值也可以進(jìn)行分析判斷。強(qiáng)堿性陰樹脂的除硅特性 強(qiáng)堿性O(shè)H型交換劑可以用來和水中各種陰離子進(jìn)行交換，它對(duì)各種陰離子的選擇性為： SO42NO3ClOHFHCO3HSiO3 由

45、此可知，它對(duì)于強(qiáng)酸陰離子的吸著能力很強(qiáng)，對(duì)于弱酸陰離子則吸著能力較小。對(duì)于很弱的硅酸，它雖然能吸著其HSi03-但吸著能力很差。 ROH+NaHSi03 RHSi03+NaOH 此時(shí)，由于出中有大量的反離子OH，交換反應(yīng)不徹底，所以除硅的作用往往不完全?，F(xiàn)在普遍采用的辦法是先將水通過強(qiáng)酸性H型交換劑，使水中各種鹽類都轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酸，也就是降低水的pH值。這樣，在用強(qiáng)堿性O(shè)H型交換劑處理時(shí)，由于交換產(chǎn)物中有電離度非制小的H2O，就可防止水中OH-干擾song121用強(qiáng)堿性陰樹脂進(jìn)行除硅的特點(diǎn)，有以下幾方面：(1)對(duì)再生劑的要求:再生劑必須是強(qiáng)堿性,純度高(2)對(duì)進(jìn)水pH值的要求：進(jìn)水pH值較低(

46、3)對(duì)進(jìn)水中Na+含量的要求：H型漏Na+現(xiàn)象時(shí)，則通過陰離子交換器顯堿性(4)對(duì)進(jìn)水中各種陰離子含量的要求：進(jìn)水中含有H2CO3時(shí)，則由于HCO3-的吸著性能和HSiO3-的相似(5)進(jìn)水硅酸含量和出水殘留硅酸含量：對(duì)強(qiáng)堿性陰樹脂除硅交換容量的影響（6）再生程度、再生劑的溫度；此外，再生程度、水流速度對(duì)強(qiáng)堿性陰樹脂除硅也有一定影響。song1223、混床工作特性 混床的除鹽原理:在同一個(gè)交換器中，將陰、陽離子交換樹脂按照一定的體積比在同一個(gè)交換器中，將陰、陽離子交換樹脂按照一定的體積比例進(jìn)行填裝，在均勻混合狀態(tài)下，進(jìn)行陰、陽離子交換，從而除去水中的鹽分，稱為例進(jìn)行填裝，在均勻混合狀態(tài)下，進(jìn)行

47、陰、陽離子交換，從而除去水中的鹽分，稱為混合床除鹽處理?；旌洗渤}處理。 混合床的陰、陽離子交換樹脂在交換過程中，由于是處于均勻混合狀態(tài)，交錯(cuò)排混合床的陰、陽離子交換樹脂在交換過程中，由于是處于均勻混合狀態(tài)，交錯(cuò)排列，互相接觸，可以看做是由許許多多的陰、陽離子交換樹脂而組成的多級(jí)式復(fù)床，列，互相接觸，可以看做是由許許多多的陰、陽離子交換樹脂而組成的多級(jí)式復(fù)床，可相當(dāng)于可相當(dāng)于1000-2000級(jí)。因?yàn)槭蔷鶆蚧旌?，所以，陰、陽離子的交換反應(yīng)幾乎是同時(shí)進(jìn)級(jí)。因?yàn)槭蔷鶆蚧旌?，所以，陰、陽離子的交換反應(yīng)幾乎是同時(shí)進(jìn)行的，所產(chǎn)生的行的，所產(chǎn)生的H和和OH隨即合成隨即合成H2O，交換反應(yīng)進(jìn)行得很徹底，出水

48、水質(zhì)好。陰、，交換反應(yīng)進(jìn)行得很徹底，出水水質(zhì)好。陰、陽離子幾乎全部除盡，出水電導(dǎo)率可達(dá)陽離子幾乎全部除盡，出水電導(dǎo)率可達(dá)0.2 S/cm，SiO2可達(dá)可達(dá)20g/L?；旌洗驳年枠洹；旌洗驳年枠渲弥肦H表示，陰樹脂用表示，陰樹脂用ROH表示，其工作原理可用下列反應(yīng)式表示：表示，其工作原理可用下列反應(yīng)式表示： Ca2+ SO42 Ca SO4RHROHMg2+ Cl- =R Mg R Cl H2O Na+ HCO3- Na HCO3 K+ HSiO3- K HSiO3121212121212混合床中的樹脂失效之后，應(yīng)先將陰、陽樹脂進(jìn)行分離，然后分別進(jìn)行再生?；旌洗仓械臉渲е螅瑧?yīng)先將陰、陽

49、樹脂進(jìn)行分離，然后分別進(jìn)行再生?；旌洗仓嘘?、陽樹脂的正確選擇是確保出水水質(zhì)和提高再生水平的關(guān)鍵，因此，混合床中陰、陽樹脂的正確選擇是確保出水水質(zhì)和提高再生水平的關(guān)鍵，因此，樹脂的選擇應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：樹脂的選擇應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：（1）為了保證陰、陽樹脂在再生時(shí)分層良好，就要有一定的相對(duì)密度差。要）為了保證陰、陽樹脂在再生時(shí)分層良好，就要有一定的相對(duì)密度差。要求濕真相對(duì)密度陽樹脂比陰樹脂大求濕真相對(duì)密度陽樹脂比陰樹脂大15%-20%，至少不得小于，至少不得小于10%。（2）當(dāng)出水水質(zhì)要求高時(shí)，混合床中的樹脂必須選用強(qiáng)酸性陽樹脂和強(qiáng)堿性）當(dāng)出水水質(zhì)要求高時(shí)，混合床中的樹脂必須選用強(qiáng)酸性陽樹脂和強(qiáng)堿

50、性陰樹脂相配合。如果用強(qiáng)酸性陽樹脂和弱堿性陰樹脂匹配，或是弱堿性陽樹脂和陰樹脂相配合。如果用強(qiáng)酸性陽樹脂和弱堿性陰樹脂匹配，或是弱堿性陽樹脂和強(qiáng)堿性陰樹脂相匹配時(shí)，則出水水質(zhì)就會(huì)降低。強(qiáng)堿性陰樹脂相匹配時(shí)，則出水水質(zhì)就會(huì)降低。 （3）由于混合床的交換流速比較高，有時(shí)超過）由于混合床的交換流速比較高，有時(shí)超過50m/h，樹脂的磨損較為嚴(yán)重，樹脂的磨損較為嚴(yán)重，必須選用高強(qiáng)度和耐磨性能好的陰、陽樹脂。特別是陽樹脂，如果磨損破碎后，會(huì)必須選用高強(qiáng)度和耐磨性能好的陰、陽樹脂。特別是陽樹脂，如果磨損破碎后，會(huì)使樹脂分層造成困難，也影響出水水質(zhì)和周期制水量。使樹脂分層造成困難，也影響出水水質(zhì)和周期制水量。

51、混合床的除鹽處理可以單獨(dú)使用，例如用于處理回收的鍋爐蒸汽凝結(jié)水等。但混合床的除鹽處理可以單獨(dú)使用，例如用于處理回收的鍋爐蒸汽凝結(jié)水等。但在高參數(shù)的鍋爐中，由于鍋爐補(bǔ)給水的用量較大，水質(zhì)要求又高，所以，往往作二在高參數(shù)的鍋爐中，由于鍋爐補(bǔ)給水的用量較大，水質(zhì)要求又高，所以，往往作二級(jí)除鹽使用，即在一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)的后面，串聯(lián)混合床除鹽處理，以進(jìn)一步純化級(jí)除鹽使用，即在一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)的后面，串聯(lián)混合床除鹽處理，以進(jìn)一步純化水質(zhì)。水質(zhì)?；旌洗驳年?、陽樹脂分層不明顯的主要原因有：混合床的陰、陽樹脂分層不明顯的主要原因有：（1）陰、陽樹脂的密度相差太小，難以分離）陰、陽樹脂的密度相差太小，難以分離（2

52、）反洗分層時(shí)的流速太低，樹脂的膨脹高度不夠；）反洗分層時(shí)的流速太低，樹脂的膨脹高度不夠；（3）陽樹脂粉碎嚴(yán)重，密度減小，混雜在陰樹脂里，難以分離；）陽樹脂粉碎嚴(yán)重，密度減小，混雜在陰樹脂里，難以分離；（4）與樹脂的失效程度有關(guān)，失效程度大的，分層就容易，失效程度小的）與樹脂的失效程度有關(guān)，失效程度大的，分層就容易，失效程度小的難以分層。難以分層。 這是由于在進(jìn)行離子交換時(shí)，樹脂吸附不同的離子之后，密度也各不相同，因這是由于在進(jìn)行離子交換時(shí)，樹脂吸附不同的離子之后，密度也各不相同，因此，沉降的速度也不相同。例如對(duì)于陽樹脂，不同型的密度排列為：此，沉降的速度也不相同。例如對(duì)于陽樹脂，不同型的密度排

53、列為：pHpNH4pCapNapKBa對(duì)于陰樹脂不同型的密度排列為：對(duì)于陰樹脂不同型的密度排列為：pOHpClpCO3pHCO3pNO3 SO42NO3ClHCO3 用弱堿性陰樹脂處理水時(shí)，此水的pH值有一定的限制，一般只能在水的pH5molL 酸度酸度原水中原水中Cl+SO42-+O.2mmolL陰床的終點(diǎn)控制：出水化驗(yàn)：電導(dǎo)率、硅酸根（以陰床的終點(diǎn)控制：出水化驗(yàn)：電導(dǎo)率、硅酸根（以SiO2計(jì)）、堿度、計(jì)）、堿度、pH 終點(diǎn)：電導(dǎo)率終點(diǎn)：電導(dǎo)率5S/cm,硅酸根（以硅酸根（以SiO2計(jì)計(jì))100g/L終點(diǎn)控制器控制：以電導(dǎo)率與制水量的乘積為信號(hào)的終點(diǎn)控制終點(diǎn)控制器控制：以電導(dǎo)率與制水量的乘積

54、為信號(hào)的終點(diǎn)控制5、陰床出水電導(dǎo)率始終較高原因：、陰床出水電導(dǎo)率始終較高原因：陰床經(jīng)過再生后投入運(yùn)行，但電導(dǎo)率始終較高，要使其降下來也比較難，發(fā)陰床經(jīng)過再生后投入運(yùn)行，但電導(dǎo)率始終較高，要使其降下來也比較難，發(fā)生此種情況的原因可能是：生此種情況的原因可能是：（1）陽床的出水）陽床的出水Na含量太高，當(dāng)超過含量太高，當(dāng)超過500g/L時(shí)，陰床出水電導(dǎo)率升高比較時(shí)，陰床出水電導(dǎo)率升高比較明顯。明顯。Na高，可能是陽床產(chǎn)生偏流泄漏高，可能是陽床產(chǎn)生偏流泄漏Na+，或是制水周期將結(jié)束，樹脂將要失，或是制水周期將結(jié)束，樹脂將要失效引起的。效引起的。（2）陰床前設(shè)有脫碳器的，要檢查一下脫碳效率。有時(shí)可能由

55、于）陰床前設(shè)有脫碳器的，要檢查一下脫碳效率。有時(shí)可能由于CO2未能去未能去除，水中除，水中HCO3含量高，增加了陰床的負(fù)荷，致使電導(dǎo)率升高。此外，還要檢查含量高，增加了陰床的負(fù)荷，致使電導(dǎo)率升高。此外，還要檢查一個(gè)周圍的空氣，是否受到污染，因?yàn)檫@些污染物質(zhì)，可由鼓風(fēng)機(jī)吸入溶于水中一個(gè)周圍的空氣，是否受到污染，因?yàn)檫@些污染物質(zhì)，可由鼓風(fēng)機(jī)吸入溶于水中。如是氨廠，有時(shí)大氣中有可能含氨，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)吸入后，在除碳器中溶于水，因。如是氨廠，有時(shí)大氣中有可能含氨，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)吸入后，在除碳器中溶于水，因而使水中而使水中NH4增加，以致影響陰床出水電導(dǎo)率的升高。增加，以致影響陰床出水電導(dǎo)率的升高。（3）陰床用）陰

56、床用NaOH再生后，沒有置換好，或是正洗不徹底，再生后，沒有置換好，或是正洗不徹底，Na+殘留于陰樹脂殘留于陰樹脂中，當(dāng)制水時(shí)釋放于水中，也會(huì)使出水的電導(dǎo)率升高。中，當(dāng)制水時(shí)釋放于水中，也會(huì)使出水的電導(dǎo)率升高。（4）由于疏忽，陰床混入了陽離子交換樹脂，在陰床再生時(shí)，變成鈉型樹脂）由于疏忽，陰床混入了陽離子交換樹脂，在陰床再生時(shí)，變成鈉型樹脂混雜在陰樹脂中，而在制水時(shí)放出混雜在陰樹脂中，而在制水時(shí)放出Na+，因此，陰床的出水電導(dǎo)率始終較高。，因此，陰床的出水電導(dǎo)率始終較高。其中以（其中以（2）法控制，比較合理也比較簡單，但電導(dǎo)儀、硅酸根表要可靠。）法控制，比較合理也比較簡單，但電導(dǎo)儀、硅酸根表要

57、可靠。此外，陽床的終點(diǎn)控制也有用此外，陽床的終點(diǎn)控制也有用pNa表示的，以控制表示的，以控制Na小于小于200 g/L；有的正；有的正在研制以電導(dǎo)率與制水量的乘積為信號(hào)的終點(diǎn)控制器。混合床還有以進(jìn)出水的壓差在研制以電導(dǎo)率與制水量的乘積為信號(hào)的終點(diǎn)控制器。混合床還有以進(jìn)出水的壓差來控制的，但是，壓差與交換流速、樹脂的性能有關(guān)，要根據(jù)具體情況通過試驗(yàn)確來控制的，但是，壓差與交換流速、樹脂的性能有關(guān)，要根據(jù)具體情況通過試驗(yàn)確定，當(dāng)壓差超過一定值時(shí)，即停止運(yùn)行，進(jìn)行再生處理。定，當(dāng)壓差超過一定值時(shí)，即停止運(yùn)行，進(jìn)行再生處理。6、陰床再生效率低的主要原因有：、陰床再生效率低的主要原因有：（1）再生時(shí)堿液

58、的溫度比較低，黏度大，化學(xué)活動(dòng)性能差，再生效果差。但）再生時(shí)堿液的溫度比較低，黏度大，化學(xué)活動(dòng)性能差，再生效果差。但是加溫也要適中，加溫過高會(huì)使陰樹脂的交換基團(tuán)分解，樹脂也會(huì)變質(zhì)失效。因此是加溫也要適中，加溫過高會(huì)使陰樹脂的交換基團(tuán)分解，樹脂也會(huì)變質(zhì)失效。因此，將堿加溫的溫度范圍是：對(duì)強(qiáng)堿性陰樹脂（，將堿加溫的溫度范圍是：對(duì)強(qiáng)堿性陰樹脂（I型）型）35-50，強(qiáng)堿性陰樹脂（，強(qiáng)堿性陰樹脂（型型）30-40；對(duì)于弱堿性陰樹脂以；對(duì)于弱堿性陰樹脂以25-30為宜。在上述溫度下，最容易置換陰樹脂為宜。在上述溫度下，最容易置換陰樹脂中的中的HSiO3-，并可提高陰樹脂的工作交換容量，再生液溫度每提高，

59、并可提高陰樹脂的工作交換容量，再生液溫度每提高1，工作交換，工作交換容量可以提高容量可以提高0.6%，去硅效果可提高，去硅效果可提高1.7%。（2）再生液中的雜質(zhì)較多，如果堿液中）再生液中的雜質(zhì)較多，如果堿液中NaCl、Na2CO3以及重金屬等含量很高以及重金屬等含量很高，也會(huì)使陰床的再生效率降低。有時(shí)候在貯存或運(yùn)輸?shù)倪^程中，進(jìn)入較多的鐵質(zhì)，也會(huì)使陰床的再生效率降低。有時(shí)候在貯存或運(yùn)輸?shù)倪^程中，進(jìn)入較多的鐵質(zhì)，會(huì)使陰樹脂受到污染，也會(huì)使再生效率降低。會(huì)使陰樹脂受到污染，也會(huì)使再生效率降低。（3）陰樹脂的有機(jī)污染、聚合膠體硅的沉積等很難以再生來消除，因此再生）陰樹脂的有機(jī)污染、聚合膠體硅的沉積等

60、很難以再生來消除，因此再生的效率低。的效率低。（4）再生時(shí)，堿液的濃度低，再生的流速過慢，都會(huì)降低再生效果。）再生時(shí)，堿液的濃度低，再生的流速過慢，都會(huì)降低再生效果。（5）陰樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性較差，易受氧化劑的侵蝕，尤其是季銨型的強(qiáng)堿性）陰樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性較差，易受氧化劑的侵蝕，尤其是季銨型的強(qiáng)堿性陰樹脂的季銨被氧化為叔、仲、伯胺，使交換基團(tuán)降解，堿性減弱，再生效果差。陰樹脂的季銨被氧化為叔、仲、伯胺，使交換基團(tuán)降解，堿性減弱，再生效果差。(二）、陽強(qiáng)除碳陰強(qiáng)混床陽強(qiáng)除碳陰強(qiáng)混床式二級(jí)除鹽系統(tǒng)工藝1、適用范圍：（1）進(jìn)水總陽離子量小于10mmol/L,強(qiáng)酸性陰離子總量小于1.53.0mmol/L