混床設備
混床是混（hún）合離子（zǐ）交換柱的簡稱，是針（zhēn）對離子交換技術所設計的設備。
所（suǒ）謂混床，就是把一定比例的陽（yáng）、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中，對流體中的（de）離子進行交換、脫（tuō）除。由於陽樹脂的比重比（bǐ）陰樹脂大，所以在混床（chuáng）內（nèi）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擇（zé）。混床也分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進（jìn）行，再生時樹脂不（bú）移出設備以外（wài），且陽、陰樹脂同時（shí）再生，因此所需附屬設備少，操（cāo）作簡便。
混床處理工藝的設備（bèi）包括混合（hé）離子交換器和體外再生設（shè）備。其中體外再生設備主（zhǔ）要包括樹脂分離器、陰(陽)樹脂再（zài）生器、樹脂貯存塔、混雜（zá）樹脂塔和酸（suān）堿再生設備。國內混床（chuáng）處理工藝主要特（tè）點體現在樹脂分離再生工藝上。樹脂的分離再生工藝有三種。
1、出水水質優良，出水pH值接（jiē）近中性。
2、出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進水（shuǐ）水質或組分、運行流（liú）速等）對混床（chuáng）出水（shuǐ）水質影響不大。
3、間斷運行對出水水質的影響小，恢（huī）複到停運前水質所需的時間比較短。
4、回收率達到100%
混床外殼製作材質有玻璃鋼、有機玻璃、不鏽鋼、碳鋼、防腐等，外型為圓柱型，直（zhí）徑Φ200—2500mm，產水量從（cóng）0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子交換（huàn）樹脂（zhī），陰床裝載強堿（jiǎn）陰離子交換樹脂，裝載高度一向在1000—2400 mm，小型濾帽式設備底部沒有承托層，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（yì）這樣做，因為酸洗的時候石英砂和（hé）酸會（huì）產生化學反應，對水質造成影響），逆流再生（shēng）固定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層樹脂（特殊的樹脂用來覆蓋（gài）下麵（miàn）的樹脂）。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa，其他材質的設（shè）備運行壓力≤0.6MPa。陽（yáng）床配備有酸箱、酸泵再生係統，陰床配備有堿箱（xiāng）、堿（jiǎn）泵（bèng）再生係統（tǒng）。
運行
本係統有兩種進水方（fāng）式：軟化(軟化器處（chù）理水)進水和初脫鹽(反滲透處理（lǐ）水)進水，分（fèn）別由各自的控製閥控製進水。
運行時，開初脫鹽進水控製閥、進水閥、產水閥，其他閥（fá）們均應關（guān）閉！
反洗
關閉進水閥、產（chǎn）水閥；打開（kāi）反洗進水閥、反洗（xǐ）排放閥，以10m/h反洗15min。然後，關閉反洗進水閥、反洗排放閥。靜（jìng）置，沉降5~10min。開排氣閥（fá）、中排閥，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（shuǐ）閥、加酸泵、進酸閥、中排閥（fá），以5m/s、200L/h對陽樹脂進行再生，用反滲透產水對陰樹脂進行清洗，維持柱內液麵在樹脂層表麵（miàn）上10cm。對陽樹脂再生30min後，關（guān）進水閥、加酸泵、進酸閥，開反洗進水閥、加堿泵、進堿閥（fá），以5m/s、200L/h對陰樹脂進行再（zài）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（hún）脂、衝洗
關加堿泵、進堿閥，開進水閥（fá），上下同時進（jìn）水對樹（shù）脂進行置換、清洗。30min後，關進水（shuǐ）閥、反洗進水閥、中排（pái）閥，開（kāi）反洗（xǐ）排放閥、進氣（qì）閥、排氣閥（fá），以壓力0.1~0.15MPa，氣量（liàng）2~3m3/(m2·min)，混（hún）合樹脂0.5~5min。關反洗排放閥、進氣閥，沉降1~2min。開（kāi）進水閥、正洗排放閥，調節（jiē）排氣閥，灌水（shuǐ）至柱內無空（kōng）氣後，關排氣閥，對樹脂衝（chōng）洗。當電導率達到要求時，開產水（shuǐ）閥，關正洗排放閥，開始製水（shuǐ）。
樹脂（zhī）二（èr）次分離再生工藝
是將失效的混床樹脂（zhī）輸送至樹脂分離（lí）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再生器。陰陽樹（shù）脂（zhī）分離（lí）麵附近的混合（hé）樹脂輸送到混雜樹脂塔，然（rán）後分別（bié）再生陰陽樹脂。對於混雜樹脂塔內（nèi）的（de）樹脂，下一次再生時將被送回（huí）到樹脂分離器(陽樹脂再生器)內進行二次分離。在這（zhè）裏，樹脂分離（lí）器同（tóng）時作為陽樹脂（zhī）再生器。
錐體分離再生工藝
錐體分離再生工（gōng）藝是將樹脂分離器底部作成一（yī）錐體（tǐ）。該設備同時作為陰樹脂再生器而不作為陽樹（shù）脂（zhī）再生器（qì）。失效樹（shù）脂從混床輸（shū）送到樹脂分離器完成水力分層後，位於樹脂分離器下部的陽樹脂（zhī）從錐體（tǐ）底部被輸送到陽樹脂再生器。由於樹脂分離器底部為一錐形體，樹脂分離界麵（miàn）的樹脂很少，從而（ér）減少中間混（hún）合（hé）樹脂的數量，提高分（fèn）離（lí）效果。在輸（shū）送陽（yáng）樹脂時，分離界麵在自動控製時的自動檢測常采用光電法（fǎ）或電（diàn）導法。所謂光電法即采用光電計檢測陰陽樹脂顏色的深淺（qiǎn）；而（ér）電導法則采用測量陰陽樹脂輸送水的電導變化，當充入W2氣體的樹脂輸送水由陽樹脂變為陰樹脂（zhī）時，其電導將變小（xiǎo）。利用兩種方式產生的信（xìn）號變（biàn）化來控製陰（yīn）陽樹脂界限（xiàn）。
陰陽（yáng）樹脂再生工藝
是將（jiāng）失效樹脂從混床輸送到樹（shù）脂分離器內，失效樹脂水力分層後，在分離器內同時（shí）對（duì）陰陽樹脂進行（háng）再生。樹脂分離器同時作（zuò）為樹脂再生器。該方式同補給水處理除鹽混床完（wán）全相同。
離子交換（huàn）器
離子交換器工藝需要將交換劑（jì）放在離子交換器(或稱為床)內進行，離子交換劑失效後通過再（zài）生（shēng）來恢複離子交換能力。為了提高離子交（jiāo）換工藝的經濟性和技術適用性，產生了（le）不同樹脂（zhī）的組合、不同的床型（xíng）以及各（gè）種離子交換係統。常見的離子（zǐ）交（jiāo）換器有（yǒu）固定床(離子交換器)和連續床兩類。
工作原理就是（shì）離子的交換。
運行時：陽樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中（zhōng）M+為金屬離子，X-為陰（yīn）離子。再生過程為其逆過程。
離（lí）子交換器的失效控製
離子交換除鹽水處理較簡單的流程為陽（yáng）床-陰床組成的一（yī）級複（fù）床除鹽係統。有的一級（jí）複床除（chú）鹽係統采用單元製，即每套（tào）一級複床除鹽係統包（bāo）括 陽（yáng）床、（除碳器）、陰（yīn）床各一台，在離子交換除鹽運行過程中，無論是陽（yáng）床還是（shì）陰床先（xiān）失效，都是同時再（zài）生；還有的一級複床除鹽係統采用母管製，即陽床與（yǔ）陽床或陰床與陰床是並聯（lián）運行的，哪（nǎ）一台交換器失效就再（zài）生哪一台。
1 檢測和（hé）控製原（yuán）理
強酸性陽樹脂對（duì）水中各種陽（yáng）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（zǐ）Na+被吸附的能力較（jiào）弱，所以當離子交換時樹脂層的（de）各種離子（zǐ）吸附層逐（zhú）漸下移，H+.後（hòu）被其他陽離子置換下來，當保護（hù）層穿透時，首先泄漏的（de）是下（xià）層的Na+；因此監督陽離子（zǐ）交換器失效是（shì）以（yǐ）漏鈉為（wéi）標準的；其反應方程為（A代表金屬陽（yáng）離子,R為樹脂基團）：
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強（qiáng）堿性（xìng）陰樹脂（zhī）對水中各種陰離子的（de）吸附（fù）順（shùn）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來，當保護層（céng）穿透時，首先泄漏的是（shì）下（xià）層的（de）HSiO3-；因此監督陰離子交換器失效是以漏矽為標準的；其反應方（fāng）程（chéng）為（B代（dài）表酸（suān）根陰離子，R為樹脂基團）：
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 設備優點
(1) 出水水質優良，出水pH值接（jiē）近中性。
(2) 出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進水水質或成分、運行流速等）對混床出水水質影響不大（dà）。
(3) 間斷運行對出水水質的影響（xiǎng）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（lǜ）≤0.2us/cm
離子交換（huàn）器主要用於純水和高純水的製備，主要用於中高壓（yā）鍋爐給水；新材料、新（xīn）能源、化工新材料，輕金屬材（cái）料、納米材料（liào）、玻璃鋼石墨（mò）、複合材料等的生產工藝（yì）用水。
