离子交换器检修

『壹』 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。

『贰』 全自动钠离子交换器的日常维护

日常的维护管理工作只是向盐箱加盐，应使用干净的大粒盐，以避免杂质堵塞，影响正常运行版。根据用水权情况，定期检查箱内的剩余盐量，打开盐箱盖，如果看不到盐，就会导致出水不合格，万一出现这种情况，应立即加盐，并分别对二个罐都进行一次强制再生，再投入运行。
对配用管路过滤器的设备，应定期清洗过滤器，以防杂质累积过多堵塞进水。
设备运行时应定期清洗盐箱，建议每三个月清洗一次。

『叁』 为什么要对新树脂进行处理，如何处理

新的离子交换树脂抄，因常含有少量袭低聚合物和末参加聚合反应的物质，除了这些有机物外，还往往含有铁、铝、铜等无机物质；因此，当树脂与水、酸、碱或其他溶液相接触时，上述可溶性杂质就会转入溶液中而影响水质。所以，新树脂在使用之前要进行处理。
具体的处理方法有：
一、用食盐水处理
用10％的食盐水溶液，约等于被处理的树脂体积2倍，侵泡20小时以上，然后放尽食盐水，用清水漂净，使排出水不带黄色。如果有杂质及细碎树脂粉末也应漂洗干净。
二、用稀盐酸处理
用2％一5％浓度的HCl溶液，约等于被处理树脂体积2倍，浸泡4小时以上，然后，放尽酸液，用清水洗至中性为止。
三、用稀氢氧化钠溶液处理
用4％的NaOH溶液，约等于被处理树脂体积2倍，浸泡4小时，后放尽碱液，用清水洗至中性为止。

『肆』 离子交换器为什么正排门不跑树脂以及出水门不跑树脂的原因

离子交换器中阴床和阳床底部有石英砂垫层，混床一般是用的水帽。正常情况下树脂不会从正排门和出水门跑出。如在正排门与出水门发现树脂，则应立即停床联系检修处理。

『伍』 离子交换器如何判断失效

经调整后内冷水的电导率小于0.5μs/cm时，即判断离子交换器失效。

『陆』 钠离子交换器出水是黑色（锅炉软化用）

你们这一问题,先要了解一下水源水的情况,是市镇自来水,还是井水或沟渠地表水?另一个版是否是软化器已权停用了一个时期?以上情况软化器的出水呈黑色有关。至于软化器出水硬度超标问题:一个是自控阀的串水问题,另外就是软化器内载体(离子交换树脂)已失去交换能力所至…。华粼水质

『柒』 离子交换器停用一段时间后，重新启动时为什么先要正洗一下

以固定床离子交换器为例:在交换器停用一个时期后，交换器体内难免有反离子现象出现，内假如设备在运行前经水容质分析该水质指标不合格，此时最好开启与设备运行进水一至的正洗进水阀进水若干分钟后，再在正洗排水口取样进行水质指标分析合格后，设备停止正洗转入运行(制水)，以上形式的操作，目的是不让不合格的水质进入中间水箱…。一杰水质

『捌』 离子交换的基本原理和装置运行方式

离子交换的基本原理和装置运行方式

借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，是一种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当量交换反应。下面一起来了解一下离子交换的基本原理和装置运行方式：

1.1离子交换的基本原理

水处理中主要采用离子交换树脂和磺化煤用于离子交换。其中离子交换树脂应用广泛，种类多，而磺化煤为兼有强酸型和弱酸型交换基团的阳离子交换剂。

离子交换树脂按结构特征，分为：凝胶型、大孔型和等孔型;

按树脂母体种类，分为：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;

按其交换基团性质，分为：强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型。

⑴离子交换树脂的构造

是由空间网状结构骨架(即母体)与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离，分成两部分：固定部分，仍与骨架牢固结合，不能自由移动，构成所谓固定离子，活动部分，能在一定范围内自由移动，并与其周围溶液中的其他同性离子进行交换反应，称为可交换离子。

⑵基本性能

①外观

呈透明或半透明球形，颜色有乳白色、淡黄色、黄色、褐色、棕褐色等，

②交联度

指交联剂占树脂原料总重量的百分数。对树脂的许多性能例如交换容量、含水率、溶胀性、机械强度等有决定性影响，一般水处理中树脂的交联度为7%～10%.

③含水率

指每克湿树脂所含水分的百分率，一般为50%，交联度越大，孔隙越小，含水率越少。

④溶胀性

指干树脂用水浸泡而体积变大的现象。一般来说，交联度越小，活性基团越容易电离，可交换离子的水合离子半径越大，则溶胀度越大;树脂周围溶液电解质浓度越高，树脂溶胀率就越小。

在生产中应尽量保证离子交换器有长的工作周期，减少再生次数，以延长树脂的使用寿命。

⑤密度

分为干真密度、湿真密度和湿视密度

⑥交换容量

是树脂最重要的性能，是设计离子交换过程装置时所必须的数据，定量地表示树脂交换能力的大小。分为全交换容量和工作交换容量。

⑦有效PH范围

由于树脂的交换基团分为强酸强碱和弱酸弱碱，所以水的PH值对其电离会产生影响，影响其工作交换容量。弱碱只能在酸性溶液中以及弱酸在碱性溶液中有较高的交换能力。

⑧选择性

即离子交换树脂对水中某种离子能优先交换的性能。除与树脂类型有关外，还与水中湿度和离子浓度有关。

⑨离子交换平衡

离子交换反应是可逆反应，服从质量作用定律和当量定律。经过一定时间，离子交换体系中固态的树脂相和溶液相之间的离子交换反应达到平衡，其平衡常数也称为离子交换选择系数。降低反应生成物的浓度有利于交换反应的进行。

⑩离子交换速率

主要受离子交换过程中离子扩散过程的影响。

其他性能：如溶解性、机械强度和耐冷热性等。离子交换树脂理论上不溶于水，机械强度用年损耗百分数表示，一般要求小于3%～7%/年。另外，温度对树脂机械强度和交换能力有影响。温度低则树脂的机械强度下降，阳离子比阴离子耐热性能好，盐型比酸碱型耐热好。

⑶树脂层离子交换过程

以离子交换柱中装填钠型树脂，从上而下通以含有一定浓度钙离子的硬水为例，以交换柱的深度为横坐标，以树脂的饱和度为纵坐标，可绘得某一时刻的饱和度曲线。就整个交换过程而言，树脂层的变化可分为三个阶段。

1.2离子交换装置运行方式

离子交换装置按运行方式不同，分为固定床和连续床

⑴固定床的构造与压力滤罐相似，是离子交换装置中最基本的也是最常用的一种型式，其特点是交换与再生两个过程均在交换器中进行，根据交换器内装填树脂种类及交换时树脂在交换器中的.位置的不同，可分为单层床、双层床和混合床。

单层床是在离子交换器中只装填一种树脂，如果装填的是阳树脂，称为阳床;如果装填的是阴树脂，称为阴床。

双层床是离子交换器内按比例装填强、弱两种同性树脂，由于强、弱两种树脂密度的不同，密度小的弱型树脂在上，密度大的强型树脂在下，在交换器内形成上下两层。

混合床则是在交换器内均匀混杂的装填阴、阳两种树脂，由于阴、阳树脂混杂，因此原水流经树脂层时，阴、阳两种离子同时被树脂所吸附，其产物氢离子和氢氧根离子又因反应生成水而得以降低，有利于交换反应进行的彻底，使得出水水质大大提高。但其缺点是再生的阴、阳树脂很难彻底分层。于是又发明了三层混床新技术，保证在反洗时将阴、阳树脂分隔开来。

根据固定床原水与再生液的流动方向，又分为两种形式，原水与再生液分别从上而下以同一方向流经离子交换器的，称为顺流再生固定床，原水与再生液流向相反的，称为逆流再生固定床。

顺流再生固定床的构造简单，运行方便，但存在几个缺点：在通常生产条件下，即使再生剂单位耗量二至三倍于理论值，再生效果也不太理想;树脂层上部再生程度高，而下部再生程度差;工作期间，原水中被去除的离子首先被上层树脂所吸附，置换出来的反离子随水流流经底层时，与未再生好的树脂起逆交换反应，上一周期再生时未被洗脱出来的被去除的离子，作为泄漏离子出现在本周期的出水中，所以出水剩余被去除的离子较大;而到了了工作后期，由于树脂层下半部原先再生不好，交换能力低，难以吸附原水中所有被去除的离子，出水提前超出规定，导致交换器过早地失效，降低了工作效率。因此，顺流再生固定床只选用于设备出水较小，原水被去除的离子和含盐量较低的场合。

逆流再固定床的再生有两种操作方式：一是水流向下流的方式，一是水流向上流的方式，逆流再生可以弥补顺流再生的缺点，而且出水质量显著提高，原水水质适用范围扩大，对于硬度较高的水，仍能保证出水水质，所以目前采用该法较多。

总起来说，固定床有出水水质好等优点，但固定床离子交换器存在三个缺点：一是树脂交换容量利用率低，二是在同设备中进行产水和再生工序，生产不连续，三是树脂中的树脂交换能力使用不均匀，上层的饱和程度高，下层的低。

为克服固定床的缺点，开发出了连续式离子交换设备，即连续床。

⑵连续床又分为移动床和流动床

移动床的特点是树脂颗粒不是固定在交换器内，而是处于一种连续的循环运动过程中，树脂用量可减少三分之一至二分之一，设备单位容积的处理水量还可得到提高，如双塔移动床系统和三塔移动床系统。

流动床是运行完全连续的离子交换系统，但其操作管理复杂，废水处理中较少应用。

『玖』 钠离子交换器常见故障

1.钠离子交换器产水出现硬水. 原应是1旁通阀未关闭,应该立刻关闭旁通阀. 2盐箱缺盐,立刻为为盐箱加盐. 3射流器堵塞, 解决办法是清洗射流器. 4中心管未插好,解决办法是重装中心管, 5,内部阀心串水,最好更换密封圈.
2.钠离子交换器排水不止.原因是1阀体内部有异物,解决方法是清洗阀体内部, 2控制器内部有泄漏,立刻更换密封圈. 3控制器反洗\吸盐被卡住,解决方法是更换活塞, 4定时电机停转或被卡住,需要更换电机. 5设备再生时停电,从新启动手动调整.
3.钠离子交换器再生不吸盐.
原因是1射流器堵塞,解决方法是清洗射流器, 2盐阀堵塞,解决方法是清洗盐阀. 3水压过低,解决方法是加大水压. 4控制器密封出问题,解决方法是更换阀体密封圈.

『拾』 离子交换器常见故障及其消除方法有哪些

净得瑞为您解答：
离子交换剂常见的故障有：交换剂工作交换能力降低，周期制水量减少；运行或再生反洗过程中有交换剂流失；整个软化过程中，交换器出水总是有硬度；软化水氯离子含量增加；软化水或再生排废水，有时呈黄色，即交换剂产生溶胶现象。1、交换剂工作交换能力降低，周期制水量减少其可能产生的原因有：
（1）原水中Fe3+、Al3+含量高，使交换剂“中毒”，这时树脂颜色变深，呈暗红色。处理方法是用酸清洗复苏交换剂。
（2）反洗不够彻底，交换剂被悬浮物污染，有结块现象，产生偏流。处理方法是彻底反洗或清洗交换剂层，尽量降低进水的悬浮物含量。
（3）再生剂用量太少活浓度太低；食盐中钢离子含量过低。处理方法是适当增加再生剂用量或提高再生液浓度，使用含钠量高的工业盐。
（4）交换剂层高度太低或交换剂逐渐减少。处理方法是适当增加交换剂层高度。（5）再生流速太快或再生方法不对。处理方法是严格按正确的再生方法操作。
（6）原水水质突然恶化，或运行流速太快。处理方法是掌握水质变化规律，适当降低运行流速。2、运行或再生反洗过程中有交换剂流失其可能产生的原因有：
（1）排水装置如排水帽破裂。处理方法是检修排水装置，更换排水帽。
（2）反洗强度太大。处理方法是反洗时注意观察树脂膨胀高度，当树脂膨胀接近顶部时，适当降低反洗强度。
3、整个软化过程中，交换器出水总是有硬度其可能产生的原因有：
（1）反洗阀门或盐水阀门泄漏，关不严。处理方法是及时检修阀门。
（2）交换剂层高度不够或运行流速太快。处理方法是添加交换剂，调整运行流速。（3）交换剂“中毒”变质，已失去交换能力。处理方法是处理或更换交换剂。（4）原水中硬度太高，或钠盐浓度太大。处理方法是采用二级软化。
（5）化验试剂中有硬度或指示剂失效。处理方法是检查或更换试剂，正确进行化验操作。4、软化水氯离子含量增加其可能产生的原因有：
（1）再生时错开出水阀或运行时误开盐阀。处理方法是谨慎操作，防止差错。（2）盐水阀或正在再生的交换器出水阀渗漏。处理方法是及时检修阀门。
（3）再生后正洗不彻底，或水源水质变化。处理方法是正洗至进、出水氯根含量基本一致，监测原水氯根含量是否增加。