基本介紹
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。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床内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。混床也分為體内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内進行，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。
離子交換技術在水處理領域中有十分廣泛的應用。作為水質軟化的鈉離子交換器，主要用于中、低壓鍋爐水處理。離子交換脫鹽設備，主要用于純水和高純水的制備。離子交換設備适用于醫藥、化工、電子、塗裝、飲料及高壓鍋爐給水等諸多工業部門。它與近年引進的反滲透裝置相比較，具有去除離子性雜質徹底;對水的預處理要求低;設備造價便宜等優點。在制備高純水方面，離子交換技術在當前還沒有替代設備。進水總含鹽量在400mg/l以下時，根據用戶不同要求，出水水質在1.0-0.2us/cm之間。如果進水總含鹽量在500mg/l以上時，可與電滲析器聯合脫鹽，出水水質還可提高。
混床處理工藝的設備包括混合離子交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)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設備。國内混床處理工藝主要特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。
系統結構
外殼采用優質304不鏽鋼或碳鋼襯膠制造，内裝強型或弱型陰陽離子交換樹脂和大孔吸附樹脂，成為陰，陽床或有機物清掃器。
系統作用
混床主要用來降低水中的硬度，堿度和陰陽離子，使其成為軟化水或去離子水。
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、回收率達到100%
應用範圍
混床一般放置在電滲析器或反滲透裝置之後（或直接應用于含鹽量較低的水），對水進一步脫鹽可制取較高純水，廣泛使用在電子、化工、醫藥、原子能、電力等行業。
構成及性能
混床外殼制作材質有玻璃鋼、有機玻璃、不鏽鋼、碳鋼、防腐等，外型為圓柱型，直徑Φ200—2500mm，産水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子交換樹脂，陰床裝載強堿陰離子交換樹脂，裝載高度一向在1000—2400mm，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别石英砂承托層（現不建議這樣做，因為酸洗的時候石英砂和酸會産生化學反應，對水質造成影響），逆流再生固定床樹脂頂層有200mm厚壓脂層樹脂（特殊的樹脂用來複蓋下面的樹脂）。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa，其他材質的設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配備有酸箱、酸泵再生系統，陰床配備有堿箱、堿泵再生系統。
再生步驟
運行
本系統有兩種進水方式：軟化(軟化器處理水)進水和初脫鹽(反滲透處理水)進水，分别由各自的控制閥控制進水。
運行時，開初脫鹽進水控制閥、進水閥、産水閥，其他閥們均應關閉。
反洗
關閉進水閥、産水閥；打開反洗進水閥、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，沉降5~10min。開排氣閥、中排閥，部分排水至樹脂層表面上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對陽樹脂進行再生，用反滲透産水對陰樹脂進行清洗，維持柱内液面在樹脂層表面上10cm。對陽樹脂再生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對陰樹脂進行再生，用反滲透産水對陽樹脂進行清洗，維持柱内液面在樹脂層表面上10cm，再生30min。
置換、混脂、沖洗
關加堿泵、進堿閥，開進水閥，上下同時進水對樹脂進行置換、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，以壓力0.1~0.15MPa，氣量2~3m3/(m2·min)，混合樹脂0.5~5min。關反洗排放閥、進氣閥，沉降1~2min。開進水閥、正洗排放閥，調節排氣閥，灌水至柱内無空氣後，關排氣閥，對樹脂沖洗。當電導率達到要求時，開産水閥，關正洗排放閥，開始制水。
處理工藝
樹脂二次分離再生工藝
是将失效的混床樹脂輸送至樹脂分離器(陽樹脂再生器)，完成水力分離後，将上層的陰離子交換樹脂移送至陰樹脂再生器。陰陽樹脂分離面附近的混合樹脂輸送到混雜樹脂塔，然後分别再生陰陽樹脂。對于混雜樹脂塔内的樹脂，下一次再生時将被送回到樹脂分離器(陽樹脂再生器)内進行二次分離。在這裡，樹脂分離器同時作為陽樹脂再生器。
錐體分離再生工藝
錐體分離再生工藝是将樹脂分離器底部作成一錐體。該設備同時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分離器完成水力分層後，位于樹脂分離器下部的陽樹脂從錐體底部被輸送到陽樹脂再生器。由于樹脂分離器底部為一錐形體，樹脂分離界面的樹脂很少，從而減少中間混合樹脂的數量，提高分離效果。
在輸送陽樹脂時，分離界面在自動控制時的自動檢測常采用光電法或電導法。所謂光電法即采用光電計檢測陰陽樹脂顔色的深淺；而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時，其電導将變小。利用兩種方式産生的信号變化來控制陰陽樹脂界限。
陰陽樹脂再生工藝
是将失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器内，失效樹脂水力分層後，在分離器内同時對陰陽樹脂進行再生。樹脂分離器同時作為樹脂再生器。該方式同補給水處理除鹽混床完全相同。
混床再生
再生前的準備：
1、檢查失效混床各閥門關緊。
2、再生水箱高水位，混床酸、堿計量箱液位高。
3、一級除鹽系統運行正常，壓縮空氣充足，并與值長聯系準備用氣。
4、壓力表、流量表、溫度表等投入正常運行。
再生操作
1、反洗分層
開混床總進水閥，反洗排水閥，反洗進水閥，使樹脂到上窺視孔中心線，流量以不跑樹脂為準，洗至出水透明，陰陽樹脂可明顯分層時，緩慢關反洗進水閥、反洗排水閥，使樹脂完全沉降，陰陽樹脂分層。當反洗分層不明顯時應停止反洗，通過堿噴射器進少量堿，當用酚釀指示劑滴入排水樣中有微紅
即可停止進堿。繼續反洗至能明顯分層。
2、放水項壓
開啟混床空氣門，上排閥進行放水，至上排閥出水放盡（約樹脂層上10cm左右）關空氣門、上排閥。開啟進酸閥、中排閥，啟動再生水泵，開啟泵出口閥，酸混噴射器進水閥，調整流量為10t/h，進行頂壓。
混床陰樹脂
再生
開啟進堿門，開啟堿混噴射器進水門，調整流量到10t/h，開混床堿計量箱出堿門，噴射器吸堿門，調整吸堿門升度使堿液濃度為2.0－2.5%。迸30×10-2質量分數的工業堿450Kg後，關閉吸堿門，堿計量箱出口閥。
沖洗
繼續用混床堿噴射器通水20min左右，當中排出水堿度小于0.5mmol/L時，方可進酸進行陽樹脂再生。
混床陽樹脂
再生
開啟酸混計量箱出酸門，噴射器吸酸門，調整酸液濃度在20－30%，流量為10－12t/h進30×10-2質量分數的工業鹽酸400Kg左右，關閉酸計量箱出酸門及吸酸門。
沖洗
繼續用酸噴射器通水20min左右，當中排出水酸度小于0·5mmol/L小時，進行整體串洗。
混床樹脂混合
開空氣門，開上排閥，至上排閥出水将盡（樹脂層上10cm左右），關上排閥，開啟工藝用氣閥及混床進氣減壓閥（壓力在0．4－0．6MPa）進氣約5分鐘，若樹脂混合仍不充分，則再進氣2分鐘，甚至重複幾次。關工藝用氣閥及進氣減壓閥。i．混合後大正洗開混床進水閥，開空氣閥，等空氣管溢流後關空氣閥，開正洗排水閥，開始大正洗至出水含sio2<20微克/L，導電度<0．2us/cm時，大正洗結束關正洗排水閥，進水閥作備用或投入運行。
離子交換
離子交換是一種特殊的固體吸附過程，它是由離子交換劑的電解質溶液中進行的。按照所交換離子的種類，離子交換劑可分為陽離子交換劑和陰離子交換劑兩大類。
離子交換混床為深度脫鹽設備，用于制造高純水，産水電阻率為10-18MΩ?CM(25C),二氧化矽含量（SIO2）≤0.02mg/L,混床分為單、雙床、抛光床、雙床可一用一備；可串聯使用，以提高産水水質，有效利用樹脂的交換容量；當生産用水量大時，可并聯使用，運行相當靈活、方便。出水電導率由高精度電阻率儀監控。
混床陰陽樹脂
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。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床内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。混床也分為體内同步再生式混床和體外再生式混床。混床樹脂比較同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床内進行，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。
具有以下優點：
(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。
