混床設備
混床（chuáng）是混合離（lí）子交換柱的簡稱，是針對離（lí）子交換技術所設計的設備（bèi）。
所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填（tián）於同一交（jiāo）換裝（zhuāng）置中，對流體中的離子進行交換、脫除。由於陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以（yǐ）在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比（bǐ）例為1：2，也有裝填比（bǐ）例為1：1.5的，可按不同樹脂酌情考慮（lǜ）選擇。混床也分為體內同步再生式混（hún）床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整（zhěng）個再生過程均在混床內進行（háng），再生時樹脂不移出設備以外，且（qiě）陽、陰（yīn）樹脂同時再生，因此所需附屬設備（bèi）少，操作簡便。
混床處理工藝的設備（bèi）包括（kuò）混合離子交換器和體外再生設備。其中體外再生設備主要包括樹脂分離器、陰(陽（yáng）)樹脂再生器、樹（shù）脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生（shēng）設備。國內混床處理工藝主要特點體現在樹脂分離（lí）再生工藝上。樹脂的分（fèn）離再生工藝有三種。
1、出水水質優良，出水pH值（zhí）接近中性。
2、出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進水水質或組分（fèn）、運行流速等）對混床出水水質影（yǐng）響不大。
3、間斷運行（háng）對出水水質的影響小，恢複到停運前水質（zhì）所需的時間比較短。
4、回收率達到100%
混床外殼製作材質有玻璃鋼、有機玻（bō）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脂，陰（yīn）床裝載強堿陰離子交換樹脂，裝載高度一向（xiàng）在1000—2400 mm，小型（xíng）濾帽式設備底部沒有（yǒu）承托層，中（zhōng）大型設備底部有粒度（dù）不同多級別石英砂承托層（現不建議這樣做，因為（wéi）酸洗的時候石英砂（shā）和酸會產生化學（xué）反應，對水質造成影（yǐng）響），逆流再生固定床樹脂頂（dǐng）層（céng）有200 mm厚壓脂層樹脂（特（tè）殊的樹脂用來覆蓋下麵的樹脂）。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa，其他材質的設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配備有酸箱、酸泵再生係統，陰床配備有堿箱、堿泵再（zài）生係統。
運行
本係統有兩種進（jìn）水方式（shì）：軟化(軟化器處理水（shuǐ）)進水（shuǐ）和初脫鹽(反滲透處理水)進水，分別由（yóu）各自的控製閥控（kòng）製進水。
運行時，開初脫鹽進水控製閥、進水閥、產水閥，其他閥們（men）均應關閉！
反（fǎn）洗
關閉進水（shuǐ）閥、產水閥；打開反洗進水閥（fá）、反洗排放（fàng）閥，以10m/h反洗15min。然後（hòu），關閉（bì）反洗進水閥、反洗排放閥。靜（jìng）置，沉降5~10min。開排氣閥（fá）、中排閥，部分排水（shuǐ）至（zhì）樹脂層表麵上（shàng）10cm左右，關閉排氣閥、中排閥。
再生
開進水閥（fá）、加（jiā）酸泵、進酸閥、中排閥，以5m/s、200L/h對陽樹脂進行再生，用反（fǎn）滲（shèn）透產水（shuǐ）對陰樹脂進行清洗，維持柱內液麵在樹脂層表麵上10cm。對陽樹脂再生（shēng）30min後，關（guān）進水閥（fá）、加（jiā）酸泵、進酸閥，開反洗進水（shuǐ）閥（fá）、加堿泵、進堿閥，以5m/s、200L/h對（duì）陰樹脂進行再生，用反滲透產水對陽樹脂進行（háng）清洗，維持柱內液（yè）麵在樹脂層表麵上10cm，再生30min。
置換、混脂、衝洗（xǐ）
關加堿泵、進（jìn）堿閥，開（kāi）進水（shuǐ）閥，上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（fǎn）洗排放（fàng）閥、進氣閥、排（pái）氣（qì）閥，以壓力0.1~0.15MPa，氣量2~3m3/(m2·min)，混合樹脂0.5~5min。關反洗（xǐ）排放閥、進氣閥，沉（chén）降（jiàng）1~2min。開進水閥、正洗排放（fàng）閥，調節排氣閥，灌水至柱內無空氣後，關排氣閥，對樹脂衝洗。當（dāng）電導率達到要（yào）求時，開產水閥，關正洗排放閥，開始製水。
樹脂二次分離再生工藝
是將失效的混床樹脂輸送（sòng）至樹脂分離器(陽樹脂再生器)，完（wán）成水力（lì）分離後，將上層的陰離子交換樹脂移送混床至陰樹（shù）脂再生器。陰陽樹脂分離麵附近的混合樹脂輸送到混雜樹脂塔，然後（hòu）分別（bié）再（zài）生陰陽樹（shù）脂。對於混雜樹脂塔內的樹脂，下一次再生（shēng）時將被（bèi）送回到樹（shù）脂分離器(陽樹脂再生器)內進行二次分離。在這裏，樹脂分（fèn）離器同時作為陽樹脂再（zài）生器。
錐體分離再生工藝
錐體分離再生工藝是將樹脂分離器底部（bù）作成一錐體。該設備同時作為陰樹脂再生器（qì）而不作為陽樹脂再生器。失效樹脂（zhī）從混床輸送到樹脂分離器完成（chéng）水力分層後（hòu），位於樹脂（zhī）分離器下部的陽（yáng）樹脂從錐體底（dǐ）部被輸送到陽樹脂再生器。由於樹脂分離器底部為（wéi）一錐形體，樹脂分（fèn）離界麵的樹脂很少，從而減少中間混合樹脂（zhī）的數量，提高分離效（xiào）果。在輸送陽樹脂時，分離界麵在自（zì）動控（kòng）製時的自動檢測常采（cǎi）用光（guāng）電法或電導法。所謂光（guāng）電法即采用光電計檢測陰陽樹脂（zhī）顏（yán）色的深淺；而電導法則采（cǎi）用測量陰陽樹脂輸送水的電導變化，當充入W2氣體的樹脂（zhī）輸送水由陽樹脂變為陰樹（shù）脂（zhī）時，其（qí）電導將變小。利用兩種方式（shì）產生的信號（hào）變化來控製陰陽樹（shù）脂界限。
陰（yīn）陽樹脂再生工藝
是將失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器內，失效樹脂水力分層後，在分離器內同時對陰陽樹脂進行再生。樹脂分離器同時作（zuò）為樹脂（zhī）再生器。該方式同補（bǔ）給水處理除鹽混床（chuáng）完全相同。
離子交換器
離子交換器工藝需要將交（jiāo）換劑放（fàng）在離子交換（huàn）器（qì）(或稱為床)內進行，離（lí）子交換劑失效後通過再生來恢複（fù）離子交換能力。為了提高離子（zǐ）交換工藝的經濟性和技術適用性，產生了不同樹脂的組合、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（liǎng）類。
工作原理就是離子的（de）交換。
運行時：陽樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰樹脂（zhī）(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中（zhōng）M+為金屬離子，X-為陰離子。再生過程為其（qí）逆過程（chéng）。
離子交換器的失效控製
離子（zǐ）交換除鹽水處理較簡單的流程為陽床-陰床組成（chéng）的一級複（fù）床除（chú）鹽（yán）係統。有的一級複床除鹽係統采用單元製（zhì），即每套一級（jí）複床除鹽係統（tǒng）包（bāo）括 陽床（chuáng）、（除碳（tàn）器）、陰床各一台，在離子交換除鹽運行（háng）過程中（zhōng），無論（lùn）是陽床還是陰床先失效，都是同時再生；還有的一級複床除鹽係統采用母管製（zhì），即陽床與陽床或陰床與陰床是並聯（lián）運行的（de），哪一台交（jiāo）換器失效就再生哪（nǎ）一台。
1 檢測和控（kòng）製原（yuán）理
強（qiáng）酸性陽樹脂（zhī）對（duì）水中各種陽離子的吸附順序為：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由此可知，水中（zhōng）金屬離子Na+被吸附的能力（lì）較弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸（jiàn）下移，H+.後被其他陽離子置換下來，當保護層穿透時，首先泄漏的是下層的Na+；因此監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（shǔ）陽離子,R為樹脂基團）：
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（shùn）序為：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可（kě）知，HSiO3-的吸附能力較弱，所（suǒ）以當離子交換（huàn）時樹脂層（céng）的各種（zhǒng）離子吸附層逐（zhú）漸下移，OH-.被其他陰離子置換下來，當保護層穿透時（shí），首先泄漏的是下層的HSiO3-；因此監督陰離（lí）子交換器失效是以漏矽為標準的；其反應方程為（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（shuǐ）質優良，出水pH值接近中性。
(2) 出水水質穩（wěn）定，短（duǎn）時間運行條件變化（如進水水（shuǐ）質或成分、運行流速等）對混床出水水質影響（xiǎng）不大。
(3) 間斷運行對出（chū）水水質的影響小，恢複（fù）到停運前水質所需的時間比較短。
(4) 產水水質（zhì）優良，電導率≤0.2us/cm
離子交換器主要（yào）用於純水和高純水的製備，主要用於（yú）中高壓鍋爐（lú）給（gěi）水；新（xīn）材料、新能源、化工新材料（liào），輕金屬材料、納米（mǐ）材料、玻璃鋼石墨、複合材料等的生產工（gōng）藝用水。
