離子交換設備
混床是混合離子交換柱的簡稱，是針對（duì）離子（zǐ）交換技術所設計（jì）的設備。
所謂（wèi）混床，就是把一（yī）定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。由於（yú）陽樹脂的比重比陰樹脂大（dà），所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比（bǐ）例為（wéi）1：2，也有裝（zhuāng）填比例為1：1.5的，可（kě）按不同樹脂酌（zhuó）情考慮選擇。混床（chuáng）也分（fèn）為體內同步再生式混床和（hé）體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進行，再生時樹脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少，操作簡便。
混床處理工藝的設備包括混合（hé）離子交（jiāo）換器和體外再生設備。其中體外再生設備主要包括樹脂分離器、陰(陽)樹脂（zhī）再生器、樹脂貯（zhù）存（cún）塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設備。國內混床（chuáng）處理工藝（yì）主要特點體現在樹（shù）脂分（fèn）離再生工藝上。樹脂的分離再生工藝有三種。
1、出（chū）水（shuǐ）水質優良（liáng），出水pH值接近中性。
2、出水水質穩定（dìng），短時間運行條件變化（如進水水質或組分、運（yùn）行流速等）對混床出水水質影響（xiǎng）不大。
3、間斷運（yùn）行對（duì）出水水質的影（yǐng）響小，恢（huī）複到停運（yùn）前水質所需的（de）時間比（bǐ）較短。
4、回收（shōu）率（lǜ）達到100%
混床（chuáng）外殼製作材質有玻璃鋼、有（yǒu）機玻璃、不鏽（xiù）鋼、碳鋼、防腐等，外型為圓柱型，直徑（jìng）Φ200—2500mm，產水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載（zǎi）強（qiáng）酸陽離子交換樹脂，陰床裝載強堿陰離子交換樹脂，裝載高度（dù）一向在1000—2400 mm，小型濾帽（mào）式設（shè）備底部沒有承托層，中大型設備底（dǐ）部有粒度不同多級（jí）別（bié）石（shí）英砂承托層（現不建議這（zhè）樣做，因為酸（suān）洗的（de）時候石英（yīng）砂和酸會產生化學反應，對水（shuǐ）質（zhì）造成影（yǐng）響），逆流再生固（gù）定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層樹脂（特殊的樹脂用來（lái）覆蓋下麵的樹脂）。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa，其他材（cái）質的設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配備有酸箱、酸泵（bèng）再生（shēng）係統，陰床配備有堿箱、堿泵再生係統。
運行
本係統有兩種進水方式：軟化（huà）(軟化器（qì）處理（lǐ）水)進水和初脫鹽(反滲透處理水)進水，分別由各自的控製閥控製進水（shuǐ）。
運行時，開初脫鹽進水控（kòng）製閥、進水閥、產水閥，其他閥們（men）均應關閉（bì）！
反洗
關閉進水閥、產水（shuǐ）閥；打開反洗進水（shuǐ）閥、反洗排放閥，以10m/h反洗15min。然後，關閉反洗進水閥、反洗排放閥。靜置（zhì），沉降5~10min。開（kāi）排氣閥、中排閥（fá），部分排水至樹脂（zhī）層表麵上10cm左右，關閉排氣閥、中排閥。
再生
開進水閥、加酸泵、進酸閥、中排閥，以5m/s、200L/h對陽樹脂進行（háng）再生，用反滲透產（chǎn）水對陰樹脂進行清洗，維持柱內液麵（miàn）在樹脂層表麵上10cm。對陽（yáng）樹脂再生30min後，關進水閥、加酸泵、進酸閥，開反（fǎn）洗進（jìn）水閥、加（jiā）堿（jiǎn）泵、進堿閥，以5m/s、200L/h對陰樹脂進行再生，用反滲透產水對陽樹脂進行清洗，維持柱內液麵在樹脂層表麵上10cm，再生30min。
置換、混脂、衝洗
關加堿泵、進堿閥，開進水閥，上下同時進（jìn）水對樹脂進行置換、清洗。30min後，關進水閥、反洗進水閥、中排閥，開反洗排放閥、進氣（qì）閥、排氣（qì）閥，以壓力0.1~0.15MPa，氣量2~3m3/(m2·min)，混合（hé）樹脂0.5~5min。關反洗（xǐ）排放閥、進（jìn）氣閥，沉降1~2min。開進水閥、正洗排放閥，調（diào）節排氣閥，灌水至柱內無空（kōng）氣後（hòu），關排氣閥，對樹脂衝洗（xǐ）。當電導率達到要求時，開產水閥，關正洗排放閥，開始製（zhì）水。
樹脂二（èr）次分（fèn）離再生工藝
是將失效的混床樹脂輸（shū）送至樹脂分離（lí）器(陽樹脂（zhī）再生器)，完成水力（lì）分離（lí）後，將上層的（de）陰離子交換樹脂移送混床至陰樹脂再生器。陰陽樹脂分離麵附近的混合樹（shù）脂輸送到混雜樹脂塔，然後分別再生陰陽樹脂。對於混雜樹脂塔內的樹脂，下一次再生時將被送回到樹脂分離（lí）器(陽樹脂再生器)內進行二次分離。在這裏，樹脂分離器同時作為陽樹脂再生器。
錐（zhuī）體分離再生工藝
錐體分離再（zài）生工藝是將樹脂（zhī）分離（lí）器底部作成一錐體。該設備同時作為陰樹脂再生（shēng）器而不作為陽樹脂再生（shēng）器（qì）。失（shī）效（xiào）樹脂從混床輸送（sòng）到（dào）樹（shù）脂分離器完成水（shuǐ）力分層後，位於樹（shù）脂分離（lí）器下部的陽（yáng）樹脂從錐體底部被輸送到陽樹脂再生（shēng）器。由於樹脂分離器底部為一（yī）錐形體，樹脂分離界麵的樹脂很少，從而減少中間（jiān）混合樹脂的數量，提高分離（lí）效果。在輸送陽樹脂時，分離界麵在自（zì）動控製時的自動檢（jiǎn）測常采用光電法或電導法。所謂光電法即采（cǎi）用光電計檢測陰陽樹脂顏色的深淺（qiǎn）；而電導法則采用測量陰陽樹脂輸送水的（de）電（diàn）導變化，當充（chōng）入W2氣體的樹脂輸送水由陽樹脂變（biàn）為陰樹脂時，其電導將變小。利用（yòng）兩種方式產生（shēng）的信號變（biàn）化（huà）來（lái）控製陰陽樹脂界限。
陰陽樹脂再生工藝
是將失效樹脂從混（hún）床輸送到樹脂分（fèn）離器內，失效樹脂水力分層後，在分離器內同時對陰陽樹脂進行（háng）再（zài）生。樹脂分離器同（tóng）時作為樹脂再生器。該方式同補給水處理（lǐ）除鹽混床完（wán）全相同。
離子（zǐ）交換器（qì）
離子交換（huàn）器工藝需要將交換劑（jì）放在（zài）離子交換器(或稱為床)內進行，離（lí）子交換劑失效後通過再生來（lái）恢複離子交換能力。為了提高離子交換工藝的經濟性和技術適用性（xìng），產生了不同樹脂的組合、不（bú）同的（de）床型以及各種離子交換係統。常見的離子交換器有（yǒu）固定床(離子交換器)和連續床兩類。
工作原理就是離子的交換。
運行時：陽樹（shù）脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰（yīn）樹脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子，X-為陰（yīn）離子。再（zài）生過程為其逆過程（chéng）。
離子交換器的失效控製
離子交換除鹽（yán）水處理（lǐ）較簡單（dān）的流程為陽床-陰床組成的一（yī）級複床除鹽係統。有的一級複床除鹽（yán）係（xì）統采用單元製，即每套一級複床除鹽係統包括 陽床、（除碳器）、陰床各一（yī）台，在離子交換除鹽運（yùn）行過程中，無論是陽床還（hái）是陰床先失（shī）效，都是同時（shí）再（zài）生；還有的一級複床除鹽係統采用母管製，即陽床（chuáng）與陽床或陰床與陰床是並聯（lián）運行（háng）的，哪一台交換器失效就再生哪一台。
1 檢測和控製原理
強（qiáng）酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由此可（kě）知，水中金屬離子（zǐ）Na+被吸附的能力較弱，所以當（dāng）離子交換時樹脂層（céng）的各種離子吸附層逐漸下移，H+.後被其他陽離子置換下來，當保護層（céng）穿透時，首先泄（xiè）漏的（de）是下層的Na+；因此監督陽離（lí）子交換器失效是以漏鈉為標準的；其反應方程為（A代表金屬陽離子,R為樹脂基團）：
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強堿性陰樹脂對水（shuǐ）中各（gè）種陰離子的吸附順序為（wéi）：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附能（néng）力較弱，所以當離子（zǐ）交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下（xià）移，OH-.被其他陰離子置換下來，當保護層穿透時，首先泄漏的是（shì）下層（céng）的HSiO3-；因此監督陰離子交換（huàn）器失（shī）效是以漏矽為標準的；其反應方程為（B代表酸（suān）根陰離子，R為樹脂基團）：
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 設（shè）備優（yōu）點
(1) 出水水質優良，出水pH值接近中性。
(2) 出水水（shuǐ）質穩定，短時（shí）間運行（háng）條件變化（huà）（如進水水質或成分、運行流速等）對混床出（chū）水（shuǐ）水質影響不大。
(3) 間斷運行對出水水質的（de）影響小，恢複到停運前水質所需的時間比較短。
(4) 產水水質優良，電導率≤0.2us/cm
離子交換器主要用於（yú）純水和高純水的製（zhì）備，主要（yào）用於中高壓鍋爐給水；新材（cái）料、新能源、化工新材料，輕金（jīn）屬材（cái）料、納米材料、玻璃鋼石墨、複合材料等的生產工藝用水。
