混床設備
混床是混合離子交換柱的（de）簡稱（chēng），是針對離子交換技術所設計的設備。
所謂混床，就是（shì）把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中，對流體中的離子進行（háng）交換、脫除。由（yóu）於陽樹脂（zhī）的比重比陰樹脂大，所以在混床內陰樹脂在上（shàng）陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹脂酌情（qíng）考慮選（xuǎn）擇。混床也分為體內同（tóng）步再（zài）生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進行，再生時樹脂不移（yí）出設備以（yǐ）外，且陽、陰樹脂同時再生，因（yīn）此所需附屬（shǔ）設備少，操作簡便。
混床（chuáng）處理工藝的設備包括混合（hé）離子交換（huàn）器和體外再生設備。其中體外再生設備主要包括樹脂（zhī）分離（lí）器、陰(陽)樹（shù）脂（zhī）再生器、樹脂貯存塔、混雜（zá）樹脂塔和酸堿再生設備。國內混床處理（lǐ）工藝主要特點體現在樹脂分離再（zài）生工（gōng）藝上。樹脂的分離再生工藝有三種（zhǒng）。
1、出水水質優良，出水pH值接近中（zhōng）性。
2、出水水質穩定，短時間運行條件變化（如（rú）進水水質或組分、運行（háng）流（liú）速等）對混床出水水質影響不（bú）大。
3、間斷運行對出水水質的影響小，恢複到停運前水質所需的時間比（bǐ）較短。
4、回收率達到100%
混床外殼製作材質有玻璃鋼、有機（jī）玻璃、不鏽鋼、碳鋼、防腐等，外型為圓柱型，直徑Φ200—2500mm，產水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子交換樹（shù）脂，陰床裝載強堿陰離子交換樹脂，裝載高度一向在（zài）1000—2400 mm，小（xiǎo）型濾帽式設備底部沒有承托（tuō）層，中大型設（shè）備底部有粒度不同多級別石英砂承（chéng）托層（現不建議（yì）這樣做，因（yīn）為酸洗（xǐ）的時候（hòu）石英砂和酸會（huì）產生化學反應，對（duì）水質造成影響），逆流再生固定床樹（shù）脂頂層有200 mm厚壓脂層樹脂（特殊的樹脂用來覆蓋下麵的樹脂）。有機玻璃柱運（yùn）行壓力≤0.15MPa，其他材質（zhì）的設（shè）備運行壓力≤0.6MPa。陽床配（pèi）備有（yǒu）酸箱、酸泵再生係統，陰床配備有（yǒu）堿箱、堿泵再生係統。
運行（háng）
本係統有兩種進（jìn）水方（fāng）式：軟（ruǎn）化(軟化器處理水（shuǐ）)進水和初脫鹽(反滲透處理水)進水，分別由各自的（de）控（kòng）製閥控製進（jìn）水。
運行時，開（kāi）初脫鹽進水控製（zhì）閥、進水閥、產（chǎn）水閥，其他閥們均應關閉！
反洗
關（guān）閉進水閥、產水閥；打開反洗進水閥、反洗排（pái）放閥，以10m/h反洗15min。然後（hòu），關閉反洗進水閥、反洗排放閥（fá）。靜置，沉降5~10min。開排氣閥、中排閥，部（bù）分排水至樹脂層表麵上10cm左（zuǒ）右，關閉排氣閥、中排閥。
再生
開（kāi）進水閥、加酸泵、進酸閥、中排閥，以5m/s、200L/h對陽樹脂進行再生，用反滲透產水對（duì）陰樹脂進行清洗，維持柱內液（yè）麵在樹脂層表麵上10cm。對陽樹脂再生30min後，關（guān）進水閥、加酸泵、進酸閥，開反洗進（jìn）水（shuǐ）閥（fá）、加堿泵、進堿閥，以5m/s、200L/h對陰樹脂進行再生，用反滲透產水對陽樹脂進行（háng）清洗，維持柱（zhù）內液麵在（zài）樹脂層表麵上10cm，再生30min。
置換、混脂、衝洗
關加堿泵、進堿（jiǎn）閥，開進水閥，上下同時（shí）進水對樹（shù）脂進行（háng）置換、清洗。30min後，關進水閥、反洗進水閥、中排（pái）閥，開反洗排放閥、進氣閥（fá）、排氣閥，以（yǐ）壓力0.1~0.15MPa，氣量2~3m3/(m2·min)，混合樹脂0.5~5min。關反洗排放閥、進氣閥，沉降1~2min。開（kāi）進水閥、正洗排放閥，調（diào）節排氣閥，灌（guàn）水至柱內無空氣後，關排氣閥，對樹脂衝洗。當電導率達到要（yào）求時，開產水（shuǐ）閥，關正洗排放閥，開（kāi）始製水。
樹脂二次分（fèn）離再生工（gōng）藝（yì）
是將失效的混床樹脂（zhī）輸送（sòng）至樹脂（zhī）分離（lí）器(陽樹脂再生器)，完成水力分離後，將上層的陰離子交換樹脂移（yí）送（sòng）混床至陰樹脂再生（shēng）器。陰陽樹脂分離麵附近的混合樹脂輸送到混雜樹脂塔，然後分別再生陰陽樹脂。對於混雜樹脂塔內（nèi）的樹脂，下一次再生時將被送回（huí）到樹脂分離器(陽樹（shù）脂再生器)內進（jìn）行二次分離（lí）。在這（zhè）裏，樹脂分離器同時作為陽樹脂再生器。
錐體（tǐ）分（fèn）離再生工藝（yì）
錐（zhuī）體分離再生（shēng）工藝是將樹脂分離器底部作成一錐體（tǐ）。該設備（bèi）同時作為陰樹脂再生器而不作（zuò）為陽樹脂再生器。失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器完成水力分層後，位於樹脂分離（lí）器下部的陽樹脂從錐體（tǐ）底部被輸送到陽樹脂再生器。由（yóu）於樹脂分離（lí）器底部為（wéi）一錐形體，樹脂分離界麵的（de）樹脂很少，從而（ér）減少中間混合樹脂的（de）數量，提高分離（lí）效（xiào）果。在輸送陽樹脂時，分離界麵在自動控製時的自（zì）動檢測常（cháng）采用光電法或電導法。所謂光電法即采用光電計檢測（cè）陰陽樹（shù）脂顏色的深淺；而電導法則采用測量陰陽樹脂輸送水的電導變化，當充入W2氣體的（de）樹脂輸送水（shuǐ）由陽（yáng）樹脂變為陰樹脂（zhī）時，其電導將變（biàn）小。利用兩種方式產生的信號變化（huà）來控（kòng）製陰陽樹脂界限。
陰陽樹脂再生工藝
是將失效樹脂從混床輸送到樹脂（zhī）分離器內，失效（xiào）樹脂水力分層後，在（zài）分離器內同時對陰（yīn）陽樹脂進行再（zài）生。樹脂分離器同時作為樹脂再生器。該方式同補（bǔ）給水（shuǐ）處理除鹽混床完（wán）全相同（tóng）。
離子交換器
離子（zǐ）交換器（qì）工藝需要將交換劑放在離子（zǐ）交換（huàn）器(或稱為床)內進行，離子交換劑失效後通過再生來（lái）恢複離（lí）子（zǐ）交換能力。為了提（tí）高離子交換工藝的經濟性和技術適（shì）用性，產生了不同樹脂的組合、不同（tóng）的床型以及各種（zhǒng）離子交換係統。常見的離子交換（huàn）器有固定床(離子交換器)和連續床兩類。
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（de）失效控製
離子交（jiāo）換除鹽水處理較簡單（dān）的流程為（wéi）陽床-陰床組成的一級複床除鹽係統。有的一級複床除鹽係統采用單元製，即每套一級複床除鹽係（xì）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（chuáng）還是陰床先失效，都是同時再生；還有的一級複床除鹽係統采（cǎi）用母管製（zhì），即陽（yáng）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（tái）。
1 檢測和控製原理
強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附（fù）順序為：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由此可知，水中金屬離子Na+被吸附的（de）能力較（jiào）弱，所以當（dāng）離子交換時樹（shù）脂層的各種離（lí）子吸附層（céng）逐漸下移，H+.最後被其他陽離子置換下（xià）來，當保護層（céng）穿透時，首（shǒu）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（lòu）鈉為（wéi）標準的；其反應方程為（wéi）（A代表金屬陽離子（zǐ）,R為樹脂基團（tuán））：
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強堿性陰樹脂對水中各種陰（yīn）離子的吸附順序為：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由（yóu）此可知（zhī），HSiO3-的吸附能力（lì）較弱，所（suǒ）以當離子交換時樹脂層的（de）各種離子吸附層逐漸下移，OH-.被其他陰離子（zǐ）置（zhì）換下來，當保（bǎo）護層穿透時，首先泄漏（lòu）的（de）是最下（xià）層的HSiO3-；因此監督（dū）陰離（lí）子交換器失效是以漏矽為標準的；其反（fǎn）應方程為（B代表酸根陰離子（zǐ），R為樹脂基團）：
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 設備優點
(1) 出水水質優良，出水pH值接近中性。
(2) 出水水（shuǐ）質穩定，短時間運行條件變化（如進水水質或成分、運行流速等）對（duì）混床出水（shuǐ）水質影響不大。
(3) 間斷運（yùn）行對出水水質的影響小，恢複到停運（yùn）前水質所需的時間比較短。
(4) 產水水質優良，電導（dǎo）率≤0.2us/cm
離（lí）子交換器主（zhǔ）要用於純水和（hé）高純水的製備，主要用於中高壓（yā）鍋爐給水；新材料、新能源、化工新材料，輕金屬材料、納米材料、玻璃鋼石墨、複合材料等的生產工藝用（yòng）水。
