離子交換器工藝需要將交換劑放在離子交換器(或稱為床)內(nèi)進行，離子交換劑失效后通過再生來恢復離子交換能力。為了提高離子交換工藝的經(jīng)濟性和技術適用性，產(chǎn)生了不同樹脂的組合、不同的床型以及各種離子交換系統(tǒng)。常見的離子交換器有固定床(離子交換器)和連續(xù)床兩類。分類

離子交換器內(nèi)裝設的交換劑在交換過程中處于固定位置，此類離子交換器稱為固定床，并且原水的交換處理和樹脂失效后再生是在同一交換器內(nèi)、不同時間里分別進行的。固定床離子交換器根據(jù)交換器內(nèi)樹脂的種類可分為單床、雙床和混床。裝填單一樹脂的為單床;裝填強、弱兩種樹脂的為雙床;裝填陰、陽兩類樹脂的為混床。一?般情況下，固定床是指單床式同定床。

連續(xù)床離子交換器是離子交換樹脂在動態(tài)下運行的交換器，并且原水的交換處理和樹脂失效后的再生是在不同裝置內(nèi)同時進行的。

折疊編輯本段典型工藝流程

電滲析工程典型工藝流程:

1.苦咸水淡化、地下水除氟

原水→101過濾器→精密過濾器→電滲析裝置→中空纖維超濾器→紫外線殺菌器→成品水

2.飲用純凈水、太空水生產(chǎn)

原水→機械過濾器→活性炭過濾器→精密過濾器→電滲析裝置→陽離子交換器→陰離子交換器→混合離子交換器→中空纖維超濾器→紫外線殺菌器→臭氧滅菌裝置→成品水

3.制藥行業(yè)針劑制備、大輸液制備用水

原水→活性炭過濾器→精密過濾器→電滲析裝置→陽離子交換器→陰離子交換器→混合離子交換器→多效蒸餾水機→成品水

4.化肥、機械行業(yè)用水

原水→機械過濾器→精密過濾器→電滲析裝置→陽離子交換器→脫氣塔→陰離子交換器→成品水

純凈水的消毒，推薦使用"臭氧"，臭氧消毒后，沒有殘留物

折疊編輯本段工作原理

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(tǒng)。有的一級復床除鹽系統(tǒng)采用單元制，即每套一級復床除鹽系統(tǒng)包括 陽床、(除碳器)、陰床各一臺，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(tǒng)采用母管制，即陽床與陽床或陰床與陰床是并聯(lián)運行的，哪一臺交換器失效就再生哪一臺。

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:Fe>Al>Ca>Mg>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最后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(jiān)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):

A nRH=RnA nH

HCO3 H=H2O CO2↑

強堿性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為:SO4>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(jiān)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):

B mROH=RmB mOH

2 控制點和控制方法

由于母管制系統(tǒng)包含了單元制系統(tǒng),而且它具有能充分使用樹脂、提高交換器的出水能力、降低酸堿消耗等優(yōu)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(tǒng)。

以成都生物制品研究所蛋白分離車間純水站為例，該系統(tǒng)為母管制水處理系統(tǒng)，系統(tǒng)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(tǒng)產(chǎn)水能力為5t/h，在系統(tǒng)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(tǒng)的優(yōu)點對系統(tǒng)進行失效控制。

(1)RO對各有機溶質的去除率大于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(jīng)一級復床除鹽后，電導率(25℃)低于10μS/cm，水中硅含量低于100μg/L。