混床設備
混床是混合離子交換柱的簡（jiǎn）稱，是針對離子交換技術（shù）所（suǒ）設計的設備。
所謂混床，就是把一定（dìng）比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交（jiāo）換裝置中，對流體中的離子進行（háng）交換、脫除。由於陽樹脂（zhī）的比重比（bǐ）陰樹脂大（dà），所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹脂酌情考慮選（xuǎn）擇。混床也分（fèn）為體內（nèi）同步再生式混床和體外再生式混床（chuáng）。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進（jìn）行，再生（shēng）時（shí）樹（shù）脂不移出設備以外（wài），且陽、陰樹脂（zhī）同時再生，因此所需附屬設備少（shǎo），操作簡便（biàn）。
混床處理工藝的設備包括混合（hé）離子交（jiāo）換（huàn）器和（hé）體外再生設（shè）備。其中體外再生設備主要（yào）包括樹脂分離器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜（zá）樹脂（zhī）塔和酸堿再（zài）生設備。國內混床處理工藝主要特點體現在樹脂（zhī）分離再生工藝（yì）上。樹脂的分離再生工藝有三（sān）種。
1、出水水質（zhì）優良，出水pH值接（jiē）近中（zhōng）性。
2、出水水質穩定，短時間運行（háng）條件變化（如進水水質或組分、運行流速等）對混床出水水質影響（xiǎng）不大。
3、間斷運行對出（chū）水水質的影響小（xiǎo），恢複到停運前水質所需的時間比較短。
4、回收率達到100%
混床外殼（ké）製（zhì）作材質有玻（bō）璃鋼、有機（jī）玻璃、不鏽鋼、碳鋼、防腐等，外型為圓柱型，直徑Φ200—2500mm，產（chǎn）水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子交換樹脂，陰（yīn）床裝載強堿陰離子交換（huàn）樹脂，裝載高度一向在1000—2400 mm，小型濾（lǜ）帽式設備底部沒有承托層，中大型設備底（dǐ）部有粒度（dù）不同多級別石英砂承托層（現不建議這樣做，因為酸洗的時候石英砂和酸會產（chǎn）生（shēng）化學反（fǎn）應，對水質造成影響），逆流再生固定床樹脂頂（dǐng）層有200 mm厚壓脂層樹脂（特殊的樹脂用來覆蓋下麵的樹脂）。有機玻璃柱運行壓（yā）力≤0.15MPa，其他材質的設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配備有酸（suān）箱、酸泵再生（shēng）係統，陰床配備有堿箱、堿（jiǎn）泵再生係統。
運行
本係統有兩種進水方式（shì）：軟化(軟化器處理水)進（jìn）水和初脫鹽(反滲透處理水)進水（shuǐ），分別（bié）由各自的控製閥控（kòng）製進水。
運行時（shí），開初脫鹽進水控製閥、進水閥、產水閥，其他閥們均應關閉！
反洗
關（guān）閉進水閥、產水閥；打開反（fǎn）洗進水閥、反洗排放閥（fá），以10m/h反洗（xǐ）15min。然後，關閉反洗進水閥、反（fǎn）洗排放閥。靜置，沉降5~10min。開排氣（qì）閥、中排閥，部分排（pái）水至樹脂層表麵上10cm左右，關閉排氣閥、中排閥。
再生（shēng）
開進水閥、加酸泵、進酸閥（fá）、中排閥，以5m/s、200L/h對陽樹脂進行再生（shēng），用反（fǎn）滲（shèn）透（tòu）產水對陰樹脂進行清洗，維持柱內（nèi）液麵在樹脂層表麵上10cm。對陽（yáng）樹脂再（zài）生30min後，關進水閥、加酸泵、進酸閥（fá），開反洗進水閥、加堿泵、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（shù）脂進行清洗，維持柱內液麵在樹脂層表麵（miàn）上10cm，再生30min。
置換、混脂（zhī）、衝洗
關（guān）加堿泵、進堿閥（fá），開進水閥，上下同（tóng）時進水對樹脂進（jìn）行置換、清洗。30min後，關進水閥（fá）、反洗進水閥、中排閥，開反洗排放閥、進氣閥、排氣閥，以壓力0.1~0.15MPa，氣量（liàng）2~3m3/(m2·min)，混合樹脂0.5~5min。關反洗排放閥、進氣閥，沉（chén）降1~2min。開進水閥、正洗排放閥，調節排氣（qì）閥，灌水至柱內無空氣（qì）後，關排氣閥，對（duì）樹脂衝洗。當電導率達到要（yào）求時，開產水閥（fá），關正洗排放閥，開始製水。
樹脂二次分離再生工藝
是將失效的混床樹脂輸送至（zhì）樹脂（zhī）分離器(陽樹脂再生器)，完成水力分離後，將（jiāng）上層的陰（yīn）離子（zǐ）交換樹脂移送混床至陰樹脂再生器。陰陽樹脂分離麵附（fù）近的混合樹脂輸送到混雜樹脂塔，然後（hòu）分別再生陰陽樹脂。對於（yú）混雜樹脂塔內的樹脂，下（xià）一次再（zài）生時將被送回到樹脂分離器(陽樹脂再生器)內進行二次分離。在這裏，樹脂分（fèn）離（lí）器同時作為陽樹脂再生（shēng）器。
錐體分離再生工藝
錐體分離再生工藝是將樹脂分離器底部作成（chéng）一錐體（tǐ）。該設備同時（shí）作為陰樹脂再生器而不作為陽樹脂再生器。失效樹脂從混床輸送到樹脂（zhī）分離（lí）器完（wán）成水力（lì）分層後，位於樹脂分離器下部的陽樹脂從錐體（tǐ）底部被輸送到陽樹脂再生器。由於（yú）樹脂分離器底（dǐ）部為一錐形體，樹脂分離界麵的樹脂很少（shǎo），從而減少中間混合樹脂的數量，提（tí）高分（fèn）離效果。在輸送陽樹脂時，分（fèn）離界麵在自動控製時（shí）的（de）自動（dòng）檢（jiǎn）測常采用光電法或電導法。所謂（wèi）光電法即（jí）采（cǎi）用光電計檢測陰陽（yáng）樹脂顏色的深淺；而電導法則采用測量陰陽樹脂輸送水的（de）電導變化，當充（chōng）入W2氣體的樹脂輸（shū）送水由陽樹脂變為（wéi）陰樹脂時，其電導將（jiāng）變小。利用兩種方式產生的信號變化來控製陰陽樹脂（zhī）界限。
陰陽樹脂再（zài）生工藝
是將失效樹脂從混（hún）床輸送到樹脂分離器內，失效樹脂水力分層後，在分離器內同時對陰陽樹脂（zhī）進行再生（shēng）。樹脂（zhī）分離器（qì）同時作為樹脂再生器。該方式同補給水處理除鹽混（hún）床完全相同。
離（lí）子交（jiāo）換器
離子交（jiāo）換器工藝需要將交換劑放在離子交換器(或稱為（wéi）床)內進行（háng），離子交換（huàn）劑失效後通過再生來恢複離子交換能力。為了提高（gāo）離（lí）子交換工藝的經濟性和技（jì）術適用性，產生了不同樹脂的組合、不同的床型以（yǐ）及各種離子交換係統。常見的離子交換器（qì）有固定床(離子交換器)和（hé）連續床兩類。
工（gōng）作原理（lǐ）就是離子（zǐ）的交換。
運行時（shí）：陽樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其（qí）中M+為金屬離子（zǐ），X-為陰離子。再生過程為其逆（nì）過程。
離子交換器的失效控製
離子交換（huàn）除鹽水處理較簡單的流程為陽床（chuáng）-陰（yīn）床組成的一級複床除鹽係統。有的一級複床除鹽係統采用單元製，即每套一級複床除鹽係（xì）統包括 陽（yáng）床（chuáng）、（除碳（tàn）器）、陰床各一（yī）台（tái），在離子交（jiāo）換除鹽運行過程中，無論是陽床還是陰床先失（shī）效，都是同時再生；還有的一級複床（chuáng）除鹽係統采用母管製，即陽床與陽床或陰床與陰床是並聯運行的，哪一台交換器失效就再（zài）生哪一台。
1 檢測和控（kòng）製原理
強酸性陽樹脂（zhī）對水中各種陽離子的吸附順序為：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由此可知，水中金屬離子Na+被吸附的能力較弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸（xī）附層逐漸下移，H+.後被其他陽離子置換下（xià）來，當保護層穿透時，首先泄漏的是下層的Na+；因此監督陽離子交換器失效是以漏（lòu）鈉為標（biāo）準的；其反應方程為（A代（dài）表金屬陽離（lí）子,R為樹（shù）脂基團）：
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強堿性陰樹脂對水中（zhōng）各（gè）種陰離子的吸附順序為：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附能力較弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移，OH-.被其他陰離子置換下（xià）來，當保護層穿透時，首先泄漏的（de）是下層（céng）的HSiO3-；因此監（jiān）督陰離子交（jiāo）換器（qì）失效（xiào）是（shì）以漏矽為標準的；其反應方程為（B代表酸（suān）根（gēn）陰離子（zǐ），R為樹（shù）脂基團）：
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 設備優點
(1) 出水水質優良，出水pH值接近中性。
(2) 出水水質穩定，短時間運行（háng）條件變化（如進水水質或成分、運行流速等）對混床出水水質影響不大。
(3) 間斷運行對出水水質的影響小，恢複（fù）到停運前水質所需的時間比較短。
(4) 產（chǎn）水水（shuǐ）質優良，電導率（lǜ）≤0.2us/cm
離子交換器主要用於純水和高純水的製備，主要用於中高壓鍋爐給水；新材料、新能源、化工新材料，輕金屬（shǔ）材料、納米材料、玻璃鋼石墨、複合材料等的生產工藝（yì）用水（shuǐ）。
