离子（zǐ）交换器
混床是混合离（lí）子交换柱的简称，是针对离子交换技术所设计的设备。
所（suǒ）谓混床，就是把（bǎ）一定（dìng）比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对流体中的离子进行交换（huàn）、脱除。由于阳树脂的比重比阴树（shù）脂大，所（suǒ）以在（zài）混床内阴树脂在上阳树脂在下。一般阳、阴树脂（zhī）装填的比例为（wéi）1：2，也有装填比例为1：1.5的（de），可按（àn）不同树脂酌情考虑选择。混床也分为体内（nèi）同步再生式混床和体外再生式混床。同（tóng）步再生式混床在运行及（jí）整个再生过程均在混床内进（jìn）行，再生时树（shù）脂不移（yí）出设备以外，且阳、阴树脂同时再生，因此所需附（fù）属设备少，操作简便（biàn）。
混床处理工艺的设（shè）备包括混合离子交换器（qì）和体外再生（shēng）设备。其中体外再生设备主要包括树脂分离器、阴(阳)树脂再生器、树（shù）脂贮存（cún）塔、混杂树脂塔和酸碱再生设备。国内混床处理工艺主要特点体现在（zài）树脂分（fèn）离再生工艺上。树（shù）脂的分离再生工艺有三种。
1、出水水质优良（liáng），出水pH值接近中性。
2、出水水质稳定，短时间运行条件变化（如进水水质或组分、运行流速（sù）等）对混床出水水质影响不（bú）大。
3、间断运行对出水（shuǐ）水质的影响小，恢（huī）复到停运前水质所需的时（shí）间（jiān）比较短。
4、回收率达到100%
混床外壳（ké）制作材质有玻璃钢（gāng）、有机玻璃（lí）、不锈钢、碳钢、防腐等，外（wài）型为圆柱型，直径Φ200—2500mm，产水量（liàng）从0.5t/h—98t/h。阳床装载强酸阳离（lí）子交（jiāo）换树脂，阴床装载强碱阴离子交换树脂，装（zhuāng）载高度一向在（zài）1000—2400 mm，小型滤帽式设备底部没有承托层，中大型设备底部有粒度不同多（duō）级（jí）别石英砂承托层（现不建议这样做（zuò），因为（wéi）酸洗的时候石英砂和酸会产生化学反应，对水质造成影响（xiǎng）），逆流再生固定床树脂顶（dǐng）层有200 mm厚压脂层树脂（特殊的树脂用来覆（fù）盖下面的树脂）。有机玻璃柱（zhù）运行压力（lì）≤0.15MPa，其他材（cái）质的设（shè）备（bèi）运行压（yā）力≤0.6MPa。阳床配（pèi）备有酸箱、酸泵再生（shēng）系统，阴床配备有碱箱（xiāng）、碱（jiǎn）泵（bèng）再生系统（tǒng）。
运行
本系统有两种进水方式：软化(软化器处理水)进水（shuǐ）和初脱盐（yán）(反渗透处理水)进水，分别由各自的控制（zhì）阀控制进水。
运行时，开初脱盐进水控制阀、进水阀、产水阀，其他阀们均应（yīng）关闭（bì）！
反洗
关闭（bì）进水阀、产水阀；打开反洗进水阀、反洗排放阀，以10m/h反洗15min。然后（hòu），关闭反洗进水阀、反洗排放阀。静（jìng）置，沉降5~10min。开（kāi）排气阀、中排阀，部分排水至树脂层表面上10cm左右，关闭排气（qì）阀、中（zhōng）排阀。
再生
开进水阀、加酸泵、进酸阀、中（zhōng）排阀，以5m/s、200L/h对阳树脂进行再生（shēng），用反渗透产水对阴树脂（zhī）进行清洗，维持柱内液面在树（shù）脂层表面上10cm。对阳（yáng）树（shù）脂再生（shēng）30min后，关进水阀、加酸泵、进酸阀，开反（fǎn）洗进水阀、加碱泵、进碱阀，以（yǐ）5m/s、200L/h对阴树脂进行再生，用反渗透产水对阳树脂进行清洗，维持柱内液面在（zài）树（shù）脂层表面上10cm，再生30min。
置换、混脂、冲洗
关加碱泵、进碱阀，开进水阀，上下同（tóng）时进水对树脂进行置换、清洗。30min后，关进水阀、反洗进水阀、中排（pái）阀，开反洗排放阀、进气阀、排气阀，以压力0.1~0.15MPa，气量2~3m3/(m2·min)，混合（hé）树脂0.5~5min。关反洗排放阀、进气阀，沉降1~2min。开进水（shuǐ）阀、正洗排放阀，调节排气阀，灌水至（zhì）柱内无空气后，关排气阀，对树脂冲洗。当电导率达到要求时，开产水阀（fá），关正洗排放阀，开始制水。
树（shù）脂二次分离再生工艺
是将失效的混床树脂输送至树脂分离器（qì）(阳树脂（zhī）再生器)，完成水力分离后，将上层的（de）阴离子交换树脂移送混床至（zhì）阴树脂再生器。阴阳树脂分离面（miàn）附近的混合树脂输送到混杂树脂塔，然后分别再生阴阳树脂。对于混杂树脂塔内的树脂，下一次再生时将被送回到（dào）树（shù）脂分离器(阳树脂再（zài）生器)内进行（háng）二次分离。在这里（lǐ），树脂分离器同时（shí）作为阳树脂再生器。
锥体分离再生工艺
锥体分离再生工艺是将（jiāng）树脂分离器底部作成一锥体。该设备同时作为阴（yīn）树脂再生器而不作为阳树脂再生器。失效树（shù）脂（zhī）从混（hún）床输送到树脂分离器完（wán）成水力分层后，位于树（shù）脂分离器下部的阳树脂从（cóng）锥（zhuī）体底部被输送到阳树脂再生器。由于树脂分离器底部为一锥形体，树脂分离界面的树脂很少，从而减少中间混（hún）合树脂的数量，提高分离效果。在输送阳树脂（zhī）时，分离界（jiè）面在自动控制时的自（zì）动（dòng）检测常采用光（guāng）电法或电（diàn）导法。所谓光（guāng）电法（fǎ）即采用光电计检（jiǎn）测阴阳树脂颜色的深浅；而（ér）电导法则采用测量（liàng）阴阳树（shù）脂输送水的电导变化，当充入W2气体的（de）树脂输送水由阳（yáng）树脂变为阴树脂时，其电导将变小。利用两种方式产生的信号变化来控制（zhì）阴阳树脂界限。
阴阳树脂再生工艺
是将失效（xiào）树脂从混床输送到树脂分离器内，失效树脂水力分层后，在分离器内同时对阴阳树脂进行（háng）再生（shēng）。树脂分离（lí）器同时作为树脂再生器。该方式（shì）同补给水处理除盐（yán）混床完全相同。
离（lí）子交换器
离子交换器（qì）工艺需要将交换剂放在离子交（jiāo）换器(或称为床)内（nèi）进（jìn）行，离子交换剂（jì）失效后通（tōng）过再生来（lái）恢（huī）复离子交换能力。为了提高离（lí）子交换工（gōng）艺的（de）经济（jì）性和（hé）技术适用性，产生了不同树脂（zhī）的组合、不同的床型以及各种离子交换系统（tǒng）。常见的离子交（jiāo）换器有固定床(离子（zǐ）交换器)和连续床两类。
工（gōng）作原理就是离子的交换。
运行时：阳树脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
阴树脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中M+为金属离子，X-为阴离（lí）子。再（zài）生过程为其逆过程。
离子（zǐ）交换器的失（shī）效（xiào）控制
离子交换除盐水处（chù）理较简单的流程为阳（yáng）床-阴床组成的一级复床除盐系（xì）统。有的一级复床除盐系统采（cǎi）用单元制，即每套一级复床除盐系统包括 阳床、（除碳器）、阴床各一台，在离子交（jiāo）换除盐运行过程中，无论（lùn）是阳床还是阴床（chuáng）先失效，都是同时再生；还有的一级复床除盐系统采用母管制，即阳床与阳床或阴床与阴床（chuáng）是并联运行（háng）的，哪一台交（jiāo）换器失效就再（zài）生哪一台。
1 检测（cè）和控制原理
强酸性阳树脂（zhī）对水中各种阳离子的吸附顺序为：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由此可知，水中金属离（lí）子Na+被吸附的能力较弱，所以当离子交换时（shí）树脂层的各种离子吸附层逐渐下移，H+.被其他阳离子置换下来，当保护层穿透时，首先泄漏的是下层的Na+；因此监督阳离子交换器失效是以漏钠为标准的；其反应方程（chéng）为（A代表金属阳离子,R为树脂基（jī）团）：
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
强碱（jiǎn）性阴（yīn）树脂对（duì）水中各种阴离子（zǐ）的吸附顺序（xù）为：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此（cǐ）可知，HSiO3-的吸附能（néng）力较弱，所以当离子交换时（shí）树脂层的各种离子吸附层逐（zhú）渐下移，OH-.被其他（tā）阴离子置换下来，当保（bǎo）护层穿透时（shí），首（shǒu）先泄漏的是下层的HSiO3-；因此监督阴离子交换器失效是以漏硅为标准的；其反应方程为（B代表酸根阴离子，R为树脂基（jī）团）：
Bm-+mROH=RmB+mOH-
2 设（shè）备优点
(1) 出水水（shuǐ）质优良，出水pH值接近中（zhōng）性。
(2) 出水水质稳定，短时间运行条件变化（如进水水质或成分、运行流速等）对混床出水水质影响不大。
(3) 间断（duàn）运行对出水水质（zhì）的影响小，恢复到（dào）停运前水质所需的时（shí）间比（bǐ）较短。
(4) 产水水质优良，电导率≤0.2us/cm
离子交换器主（zhǔ）要（yào）用于纯水和高纯水的制备，主要用于中高压锅炉给水；新材料、新能源、化工新材料，轻金属材料、纳米材料、玻璃钢石墨、复合（hé）材料等的生产工艺用水。
