【专家解说】：逆流再生离子交换床的运行过程
大型逆流再生离子交换床的再生与运行操作过程与小型离子交换器的操作略微有所差别，注意事项更多，操作相对也复杂些。 运行操作过程具体步骤为:小反洗,放水,顶压,再生,逆正洗,小反洗,正洗,运行等八步，水顶压法的再生各骤步： a小反洗(表层反洗)；b放水；c正洗；d再生；e大反洗 (1) 小反洗 小反洗指逆流床在再生前，从中间排水装置引入，从上部进水装置排出，对压实层进行的冲洗。小反洗有三个作用:清洗压实层污物;疏通支排管滤网;平整、松动压实层。反洗流速10~15m/h,时间一般15~20min。小反洗流速应保证派水中无正常颗粒的交换树脂。 小反洗至排水清晰时为止。 (2) 放水 放至中间排水装置处。压脂层上水放干。 (3)顶压 按再生操作时压脂面上的顶压方式,逆流床可分为起顶压、水顶压和无顶压三种方式。目前应用较广的为气顶压。各种方法的特点见表01所示。 由于顶压操作是整个再生过程中防止树脂“乱层”的关键,所以在顶压是应注意如下几点: 1. 顶压前,床内水位应不超过压脂层。 2. 开顶压风门,使床内压力保持在0.03~0.05Mpa。 3. 顶压稳定后,再投入再生水抽子。此时中间排水装置的排水门应开足,避免由于“截流”的原因而使床内水位上升,树脂乱层。再生水的流速用水抽子入口门调整。 4. 在整个再生过程中应注意排除废液中的气水混和情况,并注意压缩风的压力变化情况,发现异常情况时应立即查明原因,予以消除。 ( 4)进再生液由于逆流再生的再生剂量接近于理论值,所以要特别注意再生液与交换树脂的接触时间(一般再生应不低于30min,强碱阴树脂应不低于60min),同时由于再生剂的用量少,所以再生液的浓度、流速都要保持适宜。 (5)逆洗 逆洗流速10~15m/h,逆洗时间25~30min。 逆洗终点:钠床的出水硬度<0.5mmol/L或出水Cl-<(原水+20mg/l);阳床的出水酸度<3~5mmol/L;阴床出水碱度<0.5mmol/L。 逆洗结束时,要先关逆进水门,然后再停止顶压,以防乱层。 01逆流床几种顶压方式比较操作方式 条 件 优 点 备 注 气顶压法 (1) 压缩空气压力0.03~0.05Mpa(2) 气量0.2~0.3m3/m2.min(3) 再生液流速4~6m/h (1) 不易乱层,稳定性好(2) 操作容易掌握 需设置净化压缩风系统 水顶压法 (1) 水压0.05Mpa(2) 压脂层厚500mm(3) 顶压水量为再生液流量的1.5倍 (1) 操作简单(2) 耗水量大 再生废液多 无顶压法 (1) 中排装置小孔处流量应不大于0.1m/s(2) 压脂层厚度200mm,再生时处于干状态(3) 再生流速5~7m/h (1) 外部管系简单(2) 不需要投资顶压设备 (6)小正洗 小正洗是指从逆流床进水装置引入,从中间排水装置引出,对上部压实层进行的冲洗,因为再生后压实层中往往会有部分废再生液和再生产物残留。如果不冲洗干净就进行正洗,正洗水会把这部分残留废液带到树脂层中,从而影响床层的再生效果。小正洗流速为10~15m/h时间为2~10min。 (7)正洗 流速一般为10~15m/h ,以出水水质符合运行控制指标为终点。 (8)大反洗的确定 逆流床平时再生,仅反洗表面的实压层,但在多次运行后,下部的交换树脂也会被污染。 因此必须定期对整个床层进行反洗,也即通常的大反洗。大反洗后因树脂层的层次有搅动,故应以平时再生剂用量的1.5~2.0倍进行再生,因此这种大反洗应尽量减少。大反洗的周期需根据入床水的浊度来决定。一般阳床及钠软化器运行15~20个周期要大反洗一次,阴床的大反洗因入床水浊度较小可适当延长大反洗周期至25~30个周期大反洗一次。也可以视树脂层污脏情况,如果再生剂比耗上升或出水水质下降等现象来决定大反洗 间隔时间。 为了防止中间排水装置的损坏,在大反洗前可进行小反洗,以松动压实层,去出污物,大反洗时流量也应尽量排除树脂层中空气,以防跑树脂。 一逆流床在运行中应注意的几个问题 (1)压实层的厚度要符合要求。压实层有过滤和使顶压介质均匀分布两个作用,所以压实层的厚度一般应维持在150~200mm。 (2)压缩风要净化,以防油类污染树脂。 (3) 逆流床再生所用的再生剂质量要好。 (4) 逆洗水质量要好,以免底部再生程度高的树脂被杂质污染而影响出水质量。逆流再生的“保护层”树脂只有少量的转为钠型,其余的绝大多数为氢型,失效程度很低。在再生时,“新鲜”的再生液又是首先再生这一部分树脂,所以其再生度是很高的。但是如果再生后使用杂质含量较高的水进行逆洗,因为此时保护层树脂具有很强的交换能力,即使逆洗水中杂质含量很少也会很容易地被交换掉,从而大大降低了这部分树脂的再生度,导致床子运行时出水中被交换离子漏泄量增加(表05)。 04逆洗水中Na+阳床出水水质影响置换用水 置换水中Na+/μg.L-1 阳床出水Na+/μg.L-1二级除盐水一级除盐水一级除盐水一级除盐水 0.564810921550 3.54053151 (5) 应防止气泡混入树脂层中。 (6) 中间排水装置应进行必要的加固,以防其上的支管断裂或弯曲。中间排水装置埋设在树脂层中,起着排出再生废液、上部压实层反洗和排顶压介质(风或水)等的作用,因此在再生时要承受较大的推力。生产实践中多次发生过由于中排管在床内受力不均,在加上管子本身强度不够,而造成支排管不同部位发生断裂或中排管弯曲等问题。所以对中间排水装置的安装、材质的选择等部位都予以足够的考虑。
