離子（zǐ）交換設備
混床是（shì）混合離子交換柱的簡稱，是針（zhēn）對離子交換技術所設計的設備。
所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離（lí）子交換樹（shù）脂混合裝填於同一交（jiāo）換裝置中，對流體中的離子進（jìn）行（háng）交（jiāo）換、脫除。由於（yú）陽（yáng）樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。一般（bān）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（shù）脂酌情考慮選擇。混床也分為體內（nèi）同步再生式混床和體外（wài）再生式（shì）混床。同步再生（shēng）式混床在運行及整個再生過程（chéng）均在混床內進行，再生時樹（shù）脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因（yīn）此所需附屬設備少，操作簡便。
混床處理工（gōng）藝的設備包括混合離子（zǐ）交換器和體外再生設備。其（qí）中體外再（zài）生設備主要包括樹脂分離（lí）器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存（cún）塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設備。國內混床處理工藝主要特點體現在樹脂分離再生工藝（yì）上。樹脂（zhī）的分離再生工藝有三種（zhǒng）。
1、出水水（shuǐ）質優良，出水pH值接近中性。
2、出水水質（zhì）穩定，短時間運行條件變化（如進水水質或組分（fèn）、運行（háng）流速等）對混床出水水質影響不大。
3、間斷運行對出水（shuǐ）水質的影響小，恢複到停運前水質所需的時間比較短。
4、回收率（lǜ）達到100%
混床外殼製作材質有玻璃鋼、有機玻璃、不鏽鋼（gāng）、碳鋼、防腐等（děng），外型為圓柱型，直徑Φ200—2500mm，產水（shuǐ）量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子交換樹脂，陰（yīn）床裝載強堿陰離子交換樹脂，裝載（zǎi）高度一向在1000—2400 mm，小型濾帽式設備底部沒有承托層，中大型設備底部（bù）有粒度不同多（duō）級別石（shí）英砂承托層（現不建議這樣做，因（yīn）為酸洗的時候石英砂和酸會（huì）產生化學反（fǎn）應（yīng），對水質造成影響），逆流再生固定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層（céng）樹脂（特殊的（de）樹脂用來覆蓋下麵的（de）樹脂）。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa，其他材質（zhì）的設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配備有酸箱、酸泵再生係統，陰床配備有堿（jiǎn）箱、堿泵再生係統。
運行
本係統有兩種（zhǒng）進（jìn）水方式：軟化(軟化（huà）器（qì）處理水)進水和初脫鹽(反滲透處理水)進水，分別由（yóu）各自的控製閥控製進水。
運行時，開初脫鹽進水控製閥、進水閥、產水閥，其他（tā）閥們均應關閉！
反洗
關閉進水閥、產（chǎn）水閥；打開反洗進水（shuǐ）閥、反洗排放閥，以（yǐ）10m/h反（fǎn）洗15min。然後，關閉反洗進水閥、反洗排放閥。靜（jìng）置，沉降5~10min。開排氣閥、中（zhōng）排閥，部分排水至樹脂層表麵（miàn）上10cm左右（yòu），關閉排氣閥（fá）、中排（pái）閥。
再（zài）生
開進水閥、加酸泵、進酸閥、中排閥，以5m/s、200L/h對陽樹脂進行再（zài）生，用（yòng）反（fǎn）滲透產水（shuǐ）對陰樹脂進行清洗，維持柱內液（yè）麵在樹（shù）脂層表麵上10cm。對陽樹脂再生30min後，關進水閥、加酸泵（bèng）、進酸閥（fá），開反洗進水閥、加堿泵、進（jìn）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清洗（xǐ），維持（chí）柱內液（yè）麵在樹脂層（céng）表麵上10cm，再（zài）生30min。
置換、混脂、衝洗
關加堿泵、進堿閥，開進水閥，上（shàng）下同時進水對樹脂進行置換、清洗。30min後，關進水閥、反洗進水閥、中排閥，開反洗排放閥、進氣（qì）閥、排氣閥，以壓力0.1~0.15MPa，氣量2~3m3/(m2·min)，混合（hé）樹脂0.5~5min。關反洗排放閥、進氣閥，沉降1~2min。開進水閥、正洗排放閥，調節排氣閥（fá），灌水至柱（zhù）內無空（kōng）氣後（hòu），關排（pái）氣閥，對樹脂衝洗。當電導率達到要求時，開產水閥，關正洗排（pái）放閥，開始製水。
樹脂二次分離再（zài）生工藝
是將失效的混床樹（shù）脂輸（shū）送至樹脂分（fèn）離器(陽樹脂（zhī）再（zài）生器)，完（wán）成水力（lì）分離後，將上層（céng）的陰離子交換樹脂移送混床至陰樹脂再生器（qì）。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（shēng）陰陽樹脂。對於混雜樹脂（zhī）塔內的樹脂，下一次再生時將（jiāng）被送回到樹脂分（fèn）離器(陽（yáng）樹脂再（zài）生器)內進行二次（cì）分（fèn）離。在這裏，樹（shù）脂分離器同時作為陽樹脂再生器。
錐體分離再生工藝
錐體分離再生工藝是將（jiāng）樹脂分離器底部作成一錐體。該設備同時（shí）作為陰樹脂再生（shēng）器而不作為陽樹脂再生器。失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器完成水力分層（céng）後，位於樹脂分離器下（xià）部（bù）的陽樹脂從錐體底部被輸送到陽樹脂再生器。由（yóu）於樹脂分離器底部為一錐形（xíng）體，樹脂分離界麵的樹脂很少，從而減少中間混合樹脂的數量，提高分離效果。在輸送陽樹脂時，分離界麵在自動控製時（shí）的自動檢測常采用光電法或電導法。所謂光電法即采用（yòng）光電計檢測陰陽樹脂顏色的深淺；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氣體的樹脂輸送水由陽樹脂變為陰樹脂時，其電導將（jiāng）變（biàn）小。利（lì）用兩種方式產（chǎn）生的信號變化來（lái）控製陰陽樹脂界限。
陰陽樹（shù）脂再生工藝
是將失效樹脂從混床輸送到樹脂分離（lí）器內（nèi），失效樹脂水力分層後，在分離器（qì）內同（tóng）時對陰陽樹（shù）脂進（jìn）行再生。樹脂分離器同時作為樹脂再生器。該方式同（tóng）補給水處理除鹽（yán）混床完全相同。
離子交換器
離子交換（huàn）器工藝需要將交換劑放在離子（zǐ）交換器(或稱為床)內（nèi）進行，離子交換劑失效後通過再生來恢複離子交換能（néng）力。為了提高離（lí）子交換工藝的經濟性和技術適用性（xìng），產生了不同樹脂的組合（hé）、不同的床型以及各種離子交換係統。常見的離子交換器有固定床(離子交換器)和連續床兩類。
工（gōng）作原理就是離子的交換。
運（yùn）行時：陽樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰樹（shù）脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子，X-為陰離子（zǐ）。再生（shēng）過程為其逆過程。
離（lí）子交換器的失效控製
離子交換除鹽水處理較（jiào）簡單的（de）流程為陽床-陰床組成的（de）一級複床除鹽係（xì）統。有的（de）一級複床除（chú）鹽係統采用單元製，即每套一級複床除鹽係（xì）統包括（kuò） 陽床、（除碳器（qì））、陰床各一台，在離子交換除鹽運行過程中，無論（lùn）是陽床還是陰床先失（shī）效（xiào），都是同時再生；還有的一級複床除鹽係（xì）統采用母管製，即陽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。
1 檢測和控製原（yuán）理
強酸性陽樹脂（zhī）對水中各（gè）種陽離子的吸附順序為：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由此可知，水（shuǐ）中金（jīn）屬離子（zǐ）Na+被吸附的能力較弱，所以當離子交換時樹脂（zhī）層的各種離子吸附層（céng）逐漸下移，H+.後被其他陽離子（zǐ）置換下（xià）來，當（dāng）保護層（céng）穿透時，首先泄漏的是下層的Na+；因（yīn）此監督陽離子交換器失效是以漏鈉為標準的；其（qí）反應方程（chéng）為（A代表金（jīn）屬陽離子,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離子的吸附順序為：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由（yóu）此可知，HSiO3-的吸附能力較弱，所（suǒ）以當離（lí）子（zǐ）交換時樹脂（zhī）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，首先泄漏的是下層的HSiO3-；因此監（jiān）督陰離子交換器（qì）失效（xiào）是以漏矽為標準的；其反應（yīng）方程（chéng）為（B代表酸根陰離子，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) 出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進水水質或（huò）成分、運行流速等）對混床出水水質（zhì）影響不大（dà）。
(3) 間斷（duàn）運行對出水（shuǐ）水質（zhì）的影響（xiǎng）小，恢複到停運（yùn）前水質所需的時間比（bǐ）較短。
(4) 產水水質優良，電導率≤0.2us/cm
離子交換器主要用於純（chún）水和高純水的製備，主要用於中高壓鍋爐給水；新材料、新能源、化工新材料，輕金屬材料（liào）、納（nà）米材料、玻璃鋼石墨、複合材料等的生產工藝用水。
