離子交換設備能力降低

『壹』 離子交換器周期制水量明顯降低的可能原因有哪些

軟化器周期制水量降低的原因有很多,一是軟化器內載體(樹脂)污染(中毒)的問題。二是設備啟動再生工藝時用鹽量不足,長期處於「飢餓再生」狀態，所造成設備周期制水量降低的主要原因...。一傑華粼

『貳』 離子交換器的工作原理

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。
再生過程為其逆過程。
離子交換器的失效控制
離子交換除鹽水處理最簡單的流程為 陽床-陰床 組成的一級復床除鹽系統。有的一級復床除鹽系統採用單元制，即每套一級復床除鹽系統包括 陽床、（除碳器）、陰床各一台，在離子交換除鹽運行過程中，無論是陽床還是陰床先失效，都是同時再生；還有的一級復床除鹽系統採用母管制，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 檢測和控制原理
強酸性陽樹脂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+被吸附的能力最弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移，H+.最後被其他陽離子置換下來，當保護層穿透時，首先泄漏的是最下層的Na+；因此監督陽離子交換器失效是以漏鈉為標準的；其反應方程為（A代表金屬陽離子,R為樹脂基團）：
An+ +nRH=RnA+n H+
HCO3- + H+ =H2O+CO2↑
強鹼性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為：SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附能力最弱，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，當保護層穿透時，首先泄漏的是最下層的HSiO3-；因此監督陰離子交換器失效是以漏硅為標準的；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 控制點和控制方法
由於母管制系統包含了單元制系統,而且它具有能充分使用樹脂、提高交換器的出水能力、降低酸鹼消耗等優點，我們在研究中主要討論以這種結構為基礎的離子交換除鹽水處理系統。
以成都生物製品研究所蛋白分離車間純水站為例，該系統為母管制水處理系統，系統的結構為：砂濾-活性炭過濾-粗濾-陽床- 一陰-二陰-混床-精濾-純水罐，系統產水能力為5 t/h，在系統的失效控制研究中，我們提出單元失效控制概念，也就是充分利用了母管制制水系統的優點對系統進行失效控制。
（1）RO對各有機溶質的去除率大於NF膜。（2）不同有機溶質的去除率不相同，有的甚至相差很大（例如，RO和NF膜對乙酸的吸光度去除率分別為95.34%、81.45%，而對苯胺的吸光度去除率則分別為61.50%、46.82%）。
3 出水水質
原水經一級復床除鹽後，電導率（25℃）低於10μS/cm，水中硅含量低於100μg/L。

『叄』 樹脂層高度造成流速對其交換能力的影響程度

影響全自動鈉離子交換軟化的因素

1、運行流速(gpm/ft2，/h)

通常流速越大離子交換所需的工作層越大，樹脂有效利用率就會下降，但設備單位時間產水能力會提高。反之流速越小所需的工作層越小，樹脂利用率就會提高，但設備單位時間產水能力會下降。過大的流速會造成原水只與樹脂表面離子交換，水不能進入樹脂內部。樹脂表面通常只提供20%的交換容量，樹脂裡面可以提供80%的交換容量。合理的交換流速對提高設備產水處理能力和交換能力是非常重要的。一般建議運行流速控制在20-30m/h(即4-10gpm/ft2)，二級軟化處理和小型裝置可適當提高到小於60m/h。

2、水與樹脂接觸的時間(gpm/ft3)

水與樹脂的接觸時間越長，交換越充分，單位體積樹脂的交換容量提高，但單位時間樹脂的產水能力下降。接觸時間越短，交換越不充分，單位體積樹脂的交換能力下降，而單位時間樹脂的產水能力提高。因此合理的接觸時間對於軟水器的經濟運行非常重要。一般建議1.0-5.0gpm/ft3樹脂(每小時水流量為樹脂裝載體積的8-40倍)。

3、樹脂層高度

樹脂層越低，因流速對其交換容量的影響就越大。當樹脂層高的達

到30英尺(762mm)時，樹脂層高度造成的流速對其交換能力的影響可降低到比較低的程度。因此建議樹脂層高度大於800mm。

4、進水含鹽量離子交換軟化設備,軟化設備

進水含鹽量的高低會影響出水品質，而進水含鹽量中K+、Na+的總含量對出水品質的影響非常大。

5、樹脂交換容量

不同的樹脂提供的交換容量是不一樣的