离子交换设备能力降低

『壹』 离子交换器周期制水量明显降低的可能原因有哪些

软化器周期制水量降低的原因有很多,一是软化器内载体(树脂)污染(中毒)的问题。二是设备启动再生工艺时用盐量不足,长期处于“饥饿再生”状态，所造成设备周期制水量降低的主要原因...。一杰华粼

『贰』 离子交换器的工作原理

工作原理就是离子的交换。
运行时：阳树脂(H-R)+(M+)-->：(M-R)+(H+)
阴树脂(OH-R)+(X-)-->：(X-R)+(OH-)
其中M+为金属离子，X-为阴离子。
再生过程为其逆过程。
离子交换器的失效控制
离子交换除盐水处理最简单的流程为 阳床-阴床 组成的一级复床除盐系统。有的一级复床除盐系统采用单元制，即每套一级复床除盐系统包括 阳床、（除碳器）、阴床各一台，在离子交换除盐运行过程中，无论是阳床还是阴床先失效，都是同时再生；还有的一级复床除盐系统采用母管制，即阳床与阳床或阴床与阴床是并联运行的，哪一台交换器失效就再生哪一台。
1 检测和控制原理
强酸性阳树脂对水中各种阳离子的吸附顺序为：Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+. ；由此可知，水中金属离子Na+被吸附的能力最弱，所以当离子交换时树脂层的各种离子吸附层逐渐下移，H+.最后被其他阳离子置换下来，当保护层穿透时，首先泄漏的是最下层的Na+；因此监督阳离子交换器失效是以漏钠为标准的；其反应方程为（A代表金属阳离子,R为树脂基团）：
An+ +nRH=RnA+n H+
HCO3- + H+ =H2O+CO2↑
强碱性阴树脂对水中各种阴离子的吸附顺序为：SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附能力最弱，所以当离子交换时树脂层的各种离子吸附层逐渐下移，OH-.被其他阴离子置换下来，当保护层穿透时，首先泄漏的是最下层的HSiO3-；因此监督阴离子交换器失效是以漏硅为标准的；其反应方程为（B代表酸根阴离子，R为树脂基团）：
Bm- +mROH=RmB+mOH-
2 控制点和控制方法
由于母管制系统包含了单元制系统,而且它具有能充分使用树脂、提高交换器的出水能力、降低酸碱消耗等优点，我们在研究中主要讨论以这种结构为基础的离子交换除盐水处理系统。
以成都生物制品研究所蛋白分离车间纯水站为例，该系统为母管制水处理系统，系统的结构为：砂滤-活性炭过滤-粗滤-阳床- 一阴-二阴-混床-精滤-纯水罐，系统产水能力为5 t/h，在系统的失效控制研究中，我们提出单元失效控制概念，也就是充分利用了母管制制水系统的优点对系统进行失效控制。
（1）RO对各有机溶质的去除率大于NF膜。（2）不同有机溶质的去除率不相同，有的甚至相差很大（例如，RO和NF膜对乙酸的吸光度去除率分别为95.34%、81.45%，而对苯胺的吸光度去除率则分别为61.50%、46.82%）。
3 出水水质
原水经一级复床除盐后，电导率（25℃）低于10μS/cm，水中硅含量低于100μg/L。

『叁』 树脂层高度造成流速对其交换能力的影响程度

影响全自动钠离子交换软化的因素

1、运行流速(gpm/ft2，/h)

通常流速越大离子交换所需的工作层越大，树脂有效利用率就会下降，但设备单位时间产水能力会提高。反之流速越小所需的工作层越小，树脂利用率就会提高，但设备单位时间产水能力会下降。过大的流速会造成原水只与树脂表面离子交换，水不能进入树脂内部。树脂表面通常只提供20%的交换容量，树脂里面可以提供80%的交换容量。合理的交换流速对提高设备产水处理能力和交换能力是非常重要的。一般建议运行流速控制在20-30m/h(即4-10gpm/ft2)，二级软化处理和小型装置可适当提高到小于60m/h。

2、水与树脂接触的时间(gpm/ft3)

水与树脂的接触时间越长，交换越充分，单位体积树脂的交换容量提高，但单位时间树脂的产水能力下降。接触时间越短，交换越不充分，单位体积树脂的交换能力下降，而单位时间树脂的产水能力提高。因此合理的接触时间对于软水器的经济运行非常重要。一般建议1.0-5.0gpm/ft3树脂(每小时水流量为树脂装载体积的8-40倍)。

3、树脂层高度

树脂层越低，因流速对其交换容量的影响就越大。当树脂层高的达

到30英尺(762mm)时，树脂层高度造成的流速对其交换能力的影响可降低到比较低的程度。因此建议树脂层高度大于800mm。

4、进水含盐量离子交换软化设备,软化设备

进水含盐量的高低会影响出水品质，而进水含盐量中K+、Na+的总含量对出水品质的影响非常大。

5、树脂交换容量

不同的树脂提供的交换容量是不一样的