混床設備
混床是混合離子交換柱的簡稱，是針對離子交換技（jì）術所設計的設備。
所謂混床，就是把一定比（bǐ）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（de）離子（zǐ）進行交換、脫除。由於陽（yáng）樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內陰樹脂在（zài）上陽樹脂在下。一般陽、陰樹（shù）脂裝填的比例為1：2，也有裝填比（bǐ）例為1：1.5的，可按（àn）不同樹脂酌情考慮選擇。混床（chuáng）也分為（wéi）體內（nèi）同（tóng）步再生式混床和體外再生式混床。同（tóng）步再生式混床在運行（háng）及（jí）整個再生過程均在混（hún）床內（nèi）進行，再生時樹脂不移出設備以外，且（qiě）陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少，操作簡便。
混床處理工藝（yì）的設備包括混合離子交換器和體外再生設備。其中體外再生設備（bèi）主要包（bāo）括樹脂分離器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設（shè）備。國內混床處理工藝主要特點體現在樹脂分離再（zài）生工藝上。樹脂的分（fèn）離再（zài）生工藝有三（sān）種。
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（háng）條件變化（如進水水質或組分、運行流速等）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（chuáng）外殼製作材質有玻璃鋼、有（yǒu）機玻（bō）璃（lí）、不鏽鋼、碳鋼、防腐等，外型為（wéi）圓柱型，直徑Φ200—2500mm，產水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸（suān）陽離子交換樹（shù）脂，陰床裝載（zǎi）強堿陰離子交換樹脂，裝載高度一向在1000—2400 mm，小型濾帽（mào）式（shì）設備底部（bù）沒有承托層，中大型設備底（dǐ）部有粒度不同多級別石英砂（shā）承托層（現不建議這樣做，因為酸洗的時候石英（yīng）砂和（hé）酸會產（chǎn）生（shēng）化學反（fǎn）應，對水質造成影響），逆流再（zài）生固定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層樹脂（特殊的樹脂用來覆（fù）蓋下麵的樹脂）。有機玻璃柱運行（háng）壓力≤0.15MPa，其他材質的設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配（pèi）備（bèi）有酸箱（xiāng）、酸泵再生係（xì）統，陰床（chuáng）配備有堿箱、堿泵再生係統。
運（yùn）行
本（běn）係（xì）統有兩種進水方式（shì）：軟化(軟化器（qì）處理水)進水和初（chū）脫鹽(反滲透處理水)進水，分別由各自的控製閥控製進水。
運行時，開（kāi）初脫鹽（yán）進（jìn）水（shuǐ）控製閥、進水閥（fá）、產水閥（fá），其他閥們均應（yīng）關閉！
反洗
關（guān）閉進水閥、產水閥；打開反洗進水閥、反洗排放閥（fá），以（yǐ）10m/h反洗15min。然後，關閉反洗進水閥、反洗排放閥。靜置，沉降5~10min。開排氣閥、中（zhōng）排閥，部分排（pái）水至樹脂層表麵上10cm左右，關閉排氣閥、中排閥。
再生（shēng）
開進水閥、加酸泵（bèng）、進酸閥（fá）、中排閥（fá），以5m/s、200L/h對陽樹脂進行（háng）再生，用反滲透產水對陰（yīn）樹脂進行清洗（xǐ），維持柱內液麵在樹脂層表麵（miàn）上（shàng）10cm。對陽樹脂再生30min後，關進水閥（fá）、加酸泵（bèng）、進酸閥，開（kāi）反洗進水閥、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清（qīng）洗，維持柱內液麵在（zài）樹（shù）脂（zhī）層表麵上10cm，再生30min。
置換（huàn）、混脂、衝（chōng）洗
關加堿泵（bèng）、進堿（jiǎn）閥，開進水閥，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（kāi）反（fǎn）洗排放閥、進氣閥（fá）、排氣閥，以壓力0.1~0.15MPa，氣量2~3m3/(m2·min)，混合樹脂0.5~5min。關反洗排（pái）放閥、進氣閥，沉降1~2min。開進水（shuǐ）閥、正洗排放閥，調節排氣閥，灌水至（zhì）柱內無空氣後，關排氣閥，對樹脂衝（chōng）洗。當電導率達到要求時，開產水閥，關（guān）正洗排放閥，開始製水。
樹脂二次分離再生（shēng）工（gōng）藝
是將失（shī）效（xiào）的混床樹脂輸送（sòng）至樹脂分離器(陽樹脂再生器)，完成水力分離後（hòu），將上層的陰離子交（jiāo）換樹脂移送混床至陰樹脂再生器（qì）。陰陽樹脂分離麵附（fù）近的混合樹脂輸送到混雜樹脂（zhī）塔，然後分別（bié）再生陰陽樹脂。對於混雜樹脂塔內的樹脂，下一次再生時將被送回到樹脂分離器(陽（yáng）樹脂再生器)內（nèi）進行二次分離。在這裏，樹脂分離器（qì）同時作為陽樹脂再生器。
錐體分離再生工藝
錐體分（fèn）離再生工藝是將樹脂（zhī）分離器底部作成（chéng）一錐體。該設備同時作為陰樹脂再生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（lì）分層後，位於樹脂分離器下部的陽樹脂從錐體底部被（bèi）輸送到陽樹脂再生器。由於樹脂（zhī）分離器底部為一（yī）錐形體，樹脂分離界麵的樹脂很（hěn）少，從（cóng）而減少中間混合樹脂的數量，提高分（fèn）離（lí）效果。在輸送陽樹脂時（shí），分離界麵在自（zì）動（dòng）控製時的自動（dòng）檢測常采用光電法或電導法。所謂光電法即采用光電計檢測陰（yīn）陽（yáng）樹脂顏色的深淺；而電導法則采用（yòng）測量陰陽樹（shù）脂（zhī）輸送水的電導（dǎo）變化，當（dāng）充入W2氣（qì）體的樹脂輸送水由陽樹脂變為陰樹脂時，其電導將變小。利用兩種方式產（chǎn）生的（de）信號變化來控製陰陽樹脂界限。
陰陽樹脂再生工藝
是將失效樹脂從混床輸送到樹脂分離器內，失效（xiào）樹脂水力分（fèn）層後，在分離器內同時對（duì）陰陽樹脂進行再生。樹脂分離器同時作（zuò）為樹脂再生（shēng）器。該方式同補給水處理除鹽混床完全相同。
離子交換（huàn）器
離子交換器工（gōng）藝需要將交換劑放在離子交換器（qì）(或稱為床)內進行，離子交換劑失效後（hòu）通過再生（shēng）來恢複離子交換能力。為了提高離子交換工藝的經濟性和技（jì）術適用性，產生了不同樹脂（zhī）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（jiāo）換器有固定床(離（lí）子（zǐ）交換器（qì）)和連續床兩類。
工作原（yuán）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（zǐ），X-為陰離子。再生過（guò）程為其逆過（guò）程。
離子交換器的失效控（kòng）製
離子交換除鹽水處理較簡單的流（liú）程為陽床-陰床組成的一級複床除鹽係統。有的一級複（fù）床除鹽係統采用單元製，即每套一（yī）級複床除鹽（yán）係統包括 陽床、（除碳器）、陰床各一台，在離子交換除鹽運行過（guò）程（chéng）中，無論是陽床還是（shì）陰床先失（shī）效，都是同（tóng）時再生；還有的一級（jí）複床除鹽係統采用母管製，即陽床與陽（yáng）床或陰床（chuáng）與陰床是並聯運行的，哪一（yī）台交換器失效就再生哪一台。
1 檢測和控製原理
強酸性陽樹脂對（duì）水（shuǐ）中各種陽離子的吸附順序為：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由此（cǐ）可知，水中金屬離子Na+被吸附的能力較弱，所以當離子交換時（shí）樹（shù）脂層的（de）各種離子吸附（fù）層逐漸下移，H+.最後被其（qí）他陽離（lí）子置（zhì）換下來，當保護層穿透時，首先泄漏的是（shì）最下層的Na+；因此監督（dū）陽離子交換器失效是以漏鈉為標準（zhǔn）的；其（qí）反應方程為（A代表金屬陽離子,R為樹脂基團）：
An++nRH=RnA+nH+
HCO3-+ H+ =H2O+CO2↑
強堿性陰樹脂對水（shuǐ）中各種陰離子的吸（xī）附順序為：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附能力較弱，所以當離子交換（huàn）時樹脂層的各種離子吸附（fù）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（xià）層的（de）HSiO3-；因此監督陰離子交換器失效是以漏矽為標準的；其反應方程為（wéi）（B代（dài）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) 出水水質穩定，短時間（jiān）運行條件（jiàn）變化（如進水水質或成（chéng）分、運行流（liú）速（sù）等）對混床出水水質（zhì）影響不大（dà）。
(3) 間斷運行對出（chū）水水質的影響小（xiǎo），恢（huī）複到停運前水質所需的時間比較短。
(4) 產（chǎn）水水質優良，電導率≤0.2us/cm
離子交換器主要（yào）用於純水和（hé）高純水的製備，主要用於中高壓鍋爐給水；新（xīn）材料、新能源、化工新材（cái）料，輕（qīng）金屬材料（liào）、納（nà）米（mǐ）材料、玻璃鋼石墨、複合材（cái）料（liào）等的生產工藝用水。
