離子交換（huàn）設備
混床是混合離子交換柱的簡稱，是針對離子交換技術所設計的設備（bèi）。
所謂混床（chuáng），就是（shì）把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混（hún）合裝填（tián）於同一交（jiāo）換裝置中，對流體中的（de）離（lí）子進行交換、脫除（chú）。由於陽樹脂的比重比陰樹脂（zhī）大，所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。一般（bān）陽、陰樹脂裝填（tián）的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不（bú）同樹脂酌（zhuó）情考慮選擇。混床（chuáng）也分為體內同步再生式（shì）混床和（hé）體外再（zài）生（shēng）式混床。同步再（zài）生式混床在（zài）運行及整個再生過程均（jun1）在混床內進（jìn）行，再生時樹脂不移出設備（bèi）以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少（shǎo），操作簡便。
混床處理工藝的設備包括混（hún）合離子交換器和體外再生設備。其中（zhōng）體外再生設備主（zhǔ）要包括樹脂分離器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設備。國內（nèi）混（hún）床處理工藝主要特點體現在樹脂分離再生（shēng）工藝上。樹脂的分離再生工（gōng）藝有三種。
1、出水水（shuǐ）質優良，出水pH值接近中性。
2、出水水質穩（wěn）定，短時間運行條件變化（huà）（如進（jìn）水水質或組分、運行流速等）對混床出水水質影（yǐng）響不大。
3、間斷運行對出水水質的影響小，恢複到停運前水質所需的時間比較短。
4、回收（shōu）率（lǜ）達到100%
混床外殼製作材質有（yǒu）玻璃鋼（gāng）、有機玻璃、不鏽鋼、碳鋼、防腐等（děng），外型（xíng）為圓柱型，直徑Φ200—2500mm，產水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離（lí）子交換樹脂，陰床裝載強堿陰離子交換樹脂，裝載高度一向在1000—2400 mm，小型濾帽式（shì）設備底部沒有（yǒu）承托層，中大型設備底部有粒度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生化學反應，對水（shuǐ）質造成影響），逆流再（zài）生固定（dìng）床樹脂頂層有200 mm厚壓脂（zhī）層樹脂（特殊的樹脂用來覆蓋下麵（miàn）的樹脂）。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa，其他材質（zhì）的設（shè）備運行壓力（lì）≤0.6MPa。陽床配備（bèi）有酸箱、酸（suān）泵再生係統，陰床配備有堿箱、堿泵再生係統。
運行
本（běn）係（xì）統有兩種進水方式：軟化(軟化器處理水)進水（shuǐ）和初脫鹽（yán）(反（fǎn）滲透處理水)進（jìn）水（shuǐ），分別（bié）由各自的控製閥控製進水。
運行時，開（kāi）初脫鹽進水控製閥、進水閥、產水（shuǐ）閥（fá），其他閥們均應關閉！
反洗（xǐ）
關閉進水閥、產水閥；打開反洗進水閥、反洗排放閥，以10m/h反洗15min。然後，關（guān）閉反洗進水閥（fá）、反洗排放閥（fá）。靜（jìng）置，沉降5~10min。開排氣閥、中排（pái）閥，部分排水至樹脂層表麵上10cm左右，關（guān）閉（bì）排氣閥、中排閥（fá）。
再生
開（kāi）進水閥、加酸泵、進酸閥、中排閥，以（yǐ）5m/s、200L/h對陽樹脂進行再生，用反滲透（tòu）產水對陰樹脂進行清洗，維持柱內液麵在樹脂層表麵上10cm。對陽樹脂再生30min後，關進水閥、加酸泵、進（jìn）酸閥，開反洗進水閥、加堿泵、進堿閥，以5m/s、200L/h對陰樹脂進行（háng）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（bèng）、進（jìn）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、進氣閥、排氣閥（fá），以壓力0.1~0.15MPa，氣量2~3m3/(m2·min)，混合樹脂0.5~5min。關反洗排（pái）放閥、進氣閥，沉降1~2min。開進水閥、正（zhèng）洗排放閥，調（diào）節排氣閥，灌水至柱內（nèi）無空氣後，關排氣閥，對樹脂（zhī）衝洗。當（dāng）電導率達到要求時，開產水閥，關正洗排放閥，開始製水。
樹脂二次分離再生工（gōng）藝（yì）
是將失效的混床樹（shù）脂輸送至樹脂分離器(陽樹脂再生器)，完成水力分離（lí）後，將上層的陰離子交換樹脂移送混床至陰樹脂（zhī）再生器。陰陽樹（shù）脂（zhī）分離麵附近的（de）混合樹脂輸送到混雜樹脂塔，然後分別再（zài）生陰陽樹（shù）脂（zhī）。對於混雜樹脂塔內的樹脂，下（xià）一次再生時將被送回到樹脂分離器(陽樹脂再生器)內進行二（èr）次分離。在這裏，樹脂分離器同時作為陽樹脂再生器。
錐體分離（lí）再生（shēng）工藝
錐（zhuī）體分離再（zài）生工藝是（shì）將樹脂分離器底部作成（chéng）一錐體。該設備同時作為陰樹脂（zhī）再生器而不作為陽樹脂再（zài）生器。失效樹脂從（cóng）混床輸送到樹脂分離器完成水力分層後，位於樹脂分離器（qì）下部的陽樹脂從錐體底部被（bèi）輸送到陽樹脂再生器（qì）。由於樹脂分離器（qì）底部為一（yī）錐形體，樹脂分（fèn）離界麵（miàn）的樹脂（zhī）很少，從而（ér）減少中間混合樹（shù）脂（zhī）的數量，提高分離效（xiào）果（guǒ）。在輸送（sòng）陽樹脂時，分離界麵在自動（dòng）控製時的自（zì）動檢測常采（cǎi）用光電法或電導法。所謂光（guāng）電法即采用光電計檢測陰（yīn）陽樹脂顏色的深淺；而（ér）電導（dǎo）法則采（cǎi）用測量陰陽樹脂（zhī）輸送水的電導變化（huà），當充入W2氣體的（de）樹脂輸送水（shuǐ）由陽樹脂變為陰樹脂時，其電導將變小。利用兩種方式產生（shēng）的信號變化來控製（zhì）陰（yīn）陽樹脂界限。
陰陽樹脂再生工藝
是將失效樹脂從混床輸（shū）送到樹脂分離（lí）器內，失效（xiào）樹脂水（shuǐ）力分層後，在分離器內同（tóng）時對陰陽樹脂進（jìn）行再（zài）生。樹脂（zhī）分離器同時作為樹脂再生器。該方式同補（bǔ）給水處理除鹽混床完全相同。
離子交換（huàn）器
離子交換器工藝需要將交換劑放在（zài）離子交（jiāo）換器(或稱為床)內（nèi）進行，離子交換劑失效後通過再生來恢（huī）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，產生（shēng）了不同樹脂的組合、不同的床型以及各種離子交換係統（tǒng）。常見的離子交換器有固定床(離子（zǐ）交換器)和連續床兩（liǎng）類。
工作原理就是離子的交換。
運行時：陽樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰樹（shù）脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其（qí）中M+為金屬離子，X-為陰離子。再生過程為其逆過程。
離子交換器的失效控製
離子交換除（chú）鹽水處理較簡單的流（liú）程為陽床-陰（yīn）床組成的一級複床除鹽係（xì）統。有（yǒu）的一級複床除鹽係統采用單元製，即每套（tào）一級複床除鹽係統包括 陽床、（除碳器）、陰床各一台，在離子交換除鹽運行（háng）過程（chéng）中，無論是陽床還是陰床先失效，都是同時（shí）再生；還有的一級複床除鹽係統（tǒng）采用母（mǔ）管（guǎn）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生哪一台。
1 檢測和控製原理
強酸性陽樹脂對水中各（gè）種陽離子的吸附順序為：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由此可知，水中金屬（shǔ）離子Na+被吸附的能力較弱，所以當離子交換（huàn）時樹脂層的各種離子（zǐ）吸（xī）附層逐漸下移，H+.後被其他陽離子置換下來，當保護層穿透時（shí），首先泄漏的是下層的Na+；因此（cǐ）監督陽（yáng）離子交換（huàn）器（qì）失效是以漏鈉為標準的；其反應（yīng）方程為（A代表金屬陽離子,R為（wéi）樹脂基團）：
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強堿性陰樹脂對水中（zhōng）各種陰離（lí）子的吸附順序（xù）為：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附能力較弱，所以當離（lí）子（zǐ）交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移（yí），OH-.被其他陰離（lí）子置換下來，當保護層穿透（tòu）時，首先泄漏的是下層的HSiO3-；因此監督陰離子交換器失效是以漏矽（guī）為標準的（de）；其反應方程為（B代表酸根陰離子，R為樹脂基團）：
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 設備優點
(1) 出水水質（zhì）優良，出水pH值接近中（zhōng）性。
(2) 出水水（shuǐ）質穩定，短時間運行條件變化（如進（jìn）水（shuǐ）水質或成分（fèn）、運（yùn）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（shuǐ）質的影（yǐng）響小，恢（huī）複（fù）到停運前水質所需的時間（jiān）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純水和高純（chún）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，輕金屬材料、納米（mǐ）材料、玻璃鋼石（shí）墨、複合材料等的生（shēng）產工藝用水。
