離子交換器
混床是混合離子交換柱的簡（jiǎn）稱，是針對離子交換技術所設（shè）計（jì）的設備。
所謂混床，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（zhōng）的離（lí）子進行交換、脫除。由於陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂（zhī）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（zhuó）情考慮選（xuǎn）擇。混床也分為體內同步再生式混床和（hé）體外（wài）再生式混床。同步再生式混床在運行及（jí）整個再（zài）生過程均在混床內進行，再生時樹脂不移出（chū）設（shè）備以外，且（qiě）陽、陰樹脂同時再生，因此所需附（fù）屬（shǔ）設備少，操作簡便。
混床處理工（gōng）藝的設備包括混合離子交換（huàn）器和（hé）體外再生設備。其中體外再生設備主要包括樹脂分（fèn）離器、陰(陽)樹脂再生器（qì）、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生（shēng）設備。國內混床處理工藝主要特點體現在樹脂分離再（zài）生（shēng）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值接近中性。
2、出水（shuǐ）水質穩定，短時間（jiān）運行條件變化（如進水水質或組分、運行（háng）流速等（děng））對混床出水水質影響不大（dà）。
3、間斷運行對出水水質的（de）影響小，恢複到（dào）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（zhì）作（zuò）材質有玻璃鋼、有機玻璃、不鏽鋼、碳鋼、防腐等（děng），外型為圓柱型，直徑Φ200—2500mm，產水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子（zǐ）交換樹（shù）脂，陰床裝載強（qiáng）堿陰離子交換（huàn）樹脂，裝載高（gāo）度（dù）一向在1000—2400 mm，小型濾帽式設（shè）備底（dǐ）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（現不建議這樣做，因為酸洗的時候石英砂和酸會產生化學反（fǎn）應（yīng），對水質造成影響），逆流再生固定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層樹脂（特殊的樹脂用來覆蓋下麵的樹脂）。有機玻璃柱運行壓力（lì）≤0.15MPa，其他材質的設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配備有酸箱、酸泵再生係（xì）統，陰（yīn）床配備有堿箱、堿泵（bèng）再生係（xì）統。
運行
本係統有兩（liǎng）種進水方式：軟化(軟化器處理水)進水和初（chū）脫鹽(反滲透處理水)進水，分別由各自（zì）的控製閥控製進水。
運（yùn）行時（shí），開初脫鹽進水控製閥、進水閥（fá）、產水閥，其他閥（fá）們均應關閉！
反洗
關閉進水閥、產水閥；打開反洗進水閥、反洗（xǐ）排放閥，以10m/h反洗（xǐ）15min。然後，關閉反洗進（jìn）水閥、反洗排放閥。靜置，沉降5~10min。開排氣閥、中排閥，部分排水至樹（shù）脂層表麵上10cm左右，關閉排氣閥（fá）、中排閥。
再生
開進水閥、加酸泵、進酸閥、中排（pái）閥，以5m/s、200L/h對陽樹脂進行再生，用反滲透產水（shuǐ）對陰樹脂進行清洗（xǐ），維持柱內液麵（miàn）在樹脂層表麵上10cm。對（duì）陽（yáng）樹脂再生30min後，關進水閥、加酸泵、進酸閥，開反洗進水閥、加堿泵、進堿閥，以5m/s、200L/h對陰樹（shù）脂進行再生（shēng），用反滲透產水對陽樹脂進行清洗，維持柱內液（yè）麵在樹脂層表麵（miàn）上（shàng）10cm，再生30min。
置換、混脂、衝洗
關加堿泵、進堿閥（fá），開進水閥，上下同時進水對（duì）樹脂進行（háng）置換、清洗。30min後，關進水（shuǐ）閥、反洗進水閥、中排閥，開反（fǎn）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（fǎn）洗排放閥、進氣閥，沉降1~2min。開進水閥、正（zhèng）洗排放閥，調節排氣閥（fá），灌水至柱內無空氣後（hòu），關排氣閥，對樹脂衝（chōng）洗。當電導率達到要求時（shí），開產水閥，關正洗（xǐ）排放閥，開始製水。
樹脂二次分離再生工藝（yì）
是將（jiāng）失效的（de）混床樹脂輸送至樹脂分離器(陽樹脂（zhī）再生器)，完成水力分離後，將上層的陰離子（zǐ）交換樹脂（zhī）移送混床至陰樹脂再生器。陰陽樹（shù）脂分離麵（miàn）附近的（de）混合樹脂輸送到（dào）混（hún）雜樹脂塔，然後（hòu）分（fèn）別（bié）再生陰陽樹脂。對於混雜樹脂塔內的（de）樹脂，下一次再生時將被送回（huí）到樹脂分離器(陽樹脂再（zài）生器（qì）)內進行二次分離。在這裏，樹（shù）脂分（fèn）離器同時作為陽樹脂再生（shēng）器。
錐體分離再生（shēng）工藝
錐體分離再生工（gōng）藝是將樹脂分離器（qì）底部作成一錐體。該設備同時作（zuò）為陰樹脂再生器而（ér）不作為陽樹（shù）脂（zhī）再生器。失效樹脂從（cóng）混床輸送到樹脂分（fèn）離器完成水力分（fèn）層後，位於樹脂分離器下部（bù）的陽樹脂從錐體底部被輸送（sòng）到陽（yáng）樹脂再生器。由於樹脂分離器底（dǐ）部為（wéi）一錐形體，樹脂（zhī）分離界麵的（de）樹脂很少，從而（ér）減少中間混合樹脂（zhī）的數量，提高（gāo）分離效果。在輸送陽樹脂時，分離界麵在（zài）自動控製時的自動檢測常采用光（guāng）電法或電導法。所謂光電法即（jí）采用光電計檢測陰陽樹脂顏色的（de）深淺（qiǎn）；而電導法則采用測量陰陽（yáng）樹（shù）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（shù）脂時，其電導將變小。利用兩種方式產生的信號變化（huà）來控製陰（yīn）陽樹脂界限。
陰陽樹脂再生工藝
是（shì）將失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器內，失效樹脂（zhī）水力分層後（hòu），在分離器內同時對陰（yīn）陽樹脂進行再生。樹脂分離器（qì）同時作為（wéi）樹脂再生器。該方式同補給水處理（lǐ）除鹽混床完全相同。
離子交換器
離（lí）子交換器工藝需要將交換劑放（fàng）在離子交換器(或稱（chēng）為床（chuáng）)內進行，離子交換劑失效後通過再生來恢複離子交換能力。為了提高離子交換（huàn）工（gōng）藝的（de）經濟性和（hé）技術適用（yòng）性，產生了不（bú）同樹脂的（de）組合、不同（tóng）的床型以及各種離子交換係統。常見的離子交換（huàn）器有固定床(離子交換器)和連續床（chuáng）兩類。
工作（zuò）原理就是離子的交（jiāo）換。
運（yùn）行時：陽樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子，X-為陰離子。再生過程為其（qí）逆過程。
離子交換器的失效控製
離子交換除鹽水處理（lǐ）較簡單的流程（chéng）為陽床-陰床組成（chéng）的一級複床除鹽係統。有（yǒu）的一級複床（chuáng）除鹽係統采用單元製，即每套一級複（fù）床除鹽係統包括 陽床、（除碳（tàn）器）、陰床各一台，在離子交換除鹽運行過程中，無論（lùn）是（shì）陽床還是陰床先失效，都是同時再生；還有的一級複（fù）床除鹽係統采用母（mǔ）管（guǎn）製（zhì），即陽床與陽床或陰（yīn）床與陰床是並聯運行的，哪一（yī）台交換器失效就再（zài）生哪一台（tái）。
1 檢測和（hé）控製原理（lǐ）
強酸性陽（yáng）樹脂對（duì）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（lí）子Na+被（bèi）吸附的能力較弱，所以當離子交（jiāo）換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移（yí），H+.被其他陽離子置換下來，當保護層穿透時，首先（xiān）泄（xiè）漏的是下層的Na+；因此監督陽（yáng）離子交換器失效是以漏（lòu）鈉為標準的；其反（fǎn）應方程為（A代表金屬陽離（lí）子,R為樹脂基團）：
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強堿性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附（fù）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（qí）他陰離子置換下來，當保護層穿透時，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為標準的；其反應方程為（B代表酸根陰離（lí）子（zǐ），R為（wéi）樹脂基團）：
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 設備優點（diǎn）
(1) 出水（shuǐ）水質優良，出水pH值接近中性。
(2) 出水水質穩定，短時間運行條（tiáo）件變化（如進水水質或（huò）成分（fèn）、運行流速等）對混床出水水質影響不（bú）大。
(3) 間斷運行對出水水質的影響小，恢複（fù）到停運前水質（zhì）所需（xū）的時間比（bǐ）較短。
(4) 產水（shuǐ）水質優良，電導率≤0.2us/cm
離子交（jiāo）換（huàn）器主要用於純（chún）水（shuǐ）和高（gāo）純水的製備，主要用於中高壓鍋爐給水；新（xīn）材（cái）料、新能（néng）源、化工新材（cái）料，輕金屬材料、納米材料、玻璃鋼石墨（mò）、複合材料等的生產工藝（yì）用水（shuǐ）。
