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中铁除盐水站技术规程

精品文档

1 总述
系统的产水规模为160m3/h。多介质过滤器、活性炭过滤器、混凝剂加药装置为预处理设备，目的是去除水中的悬浮物等杂质以保证后续系统的正常运行；一级除盐采用阳床+脱气塔+阴床型式，能够除去水中大部分电解质；混床装置为精脱盐设备，用来保障出水的水质指标。本系统采用PLC全自动控制，可以通过PLC装置和上位机系统对全系统进行全自动控制。

原水经过在原水泵前添加次氯酸钠（目的是杀除原水中的细菌和藻类等微生物）后再添加混凝剂（聚合氯化铝，目的是将水中的胶体物质和悬浮物形成较大的颗粒），经过多介质过滤器以及活性炭过滤器过滤，然后进入阳离子交换器（阳床）除去大部分阳离子，同时用除二氧化碳器除去水中的二氧化碳，再通过中间水池停留由中间水泵进行增压通过阴离子交换器（阴床）除去水中的大部分阴离子，进入混合离子交换器（混床）是保证最终出水水质。
1.1 工艺要求
产水量：160m3/h
过滤器产水:
浊 度≤1NTU
一级复床产水：
水质：脱盐率不小于98%
导电度： ≤10μs/cm
混床产水：
导电度： ≤0.2μs/cm
二氧化硅： ≤20μg/l
硬度： ≈0
1.2 系统主工艺简图：
(1)系统运行工艺
原水池→原水泵→混凝剂加药装置→全自动多介质过滤器→全自动活性炭过滤器→无顶压逆流再生阳离子交换器→除二氧化碳器→中间水池→中间水泵→无顶压逆流再生阴离子交换器→混合离子交换器→树脂捕捉器→除盐水池→除盐水泵→用水点

(2)阳阴床再生工艺：
酸储罐 酸计量箱 酸喷射器 阳床

再生泵

碱储罐 碱计量箱 碱喷射器 阴床
(3)混床再生工艺：
酸储罐 酸计量箱 酸喷射泵

再生泵 混 床

碱储罐 碱计量箱 碱喷射泵
设备制水量为160m3/h。全自动多介质过滤器3台(两用一备)80m3/h·台，全自动活性炭过滤器3台（两用一备）80m3/h·台，全自动无顶压阳离子交换器2台(一用一备) 160m3/h·台，除二氧化碳器1台160m3/h·台，全自动无顶压阴离子交换器2台(一用一备)，全自动混和离子交换器2台(一用一备) 160m3/h·台及配套再生系统组成。
工艺说明
(1)原水池
设置一台原水池作为储水水池。水箱容积450立方。
(2)原水泵
系统需配置2台原水泵，泵的参数为Q=180m3/hr，H=44m，P=37Kw。工作方式为一用一备。
(3)混凝剂加药装置
为了保证预处理的效果，在多介质过滤器前投加混凝剂，使水中悬浮物、胶体、有机物等颗粒形成絮凝体，在多介质过滤器上被截留去除。絮凝剂计量泵同原水泵联锁。
(4)全自动多介质过滤器
多介质过滤器是利用石英砂、无烟煤两种滤料去除原水中的悬浮物，属于普通快滤设备。
系统配置3台全自动多介质过滤器，单台最小出力80m3/h，工作方式为两用一备。交换器内填充800㎜层高的石英砂滤料和400㎜层高的无烟煤滤料。多介质过滤器产水浊度≤1NTU。
(5)全自动活性炭过滤器
全自动活性炭过滤器是利用活性炭来吸附水中的各种有机物、余氯等杂质。
系统配置的3台全自动活性炭过滤器，单台最小出力为80m3/h，交换器内填充1200mm层高的活性炭滤料，活性炭过滤器产水浊度≤1NTU。

(5)无顶压逆流再生阳离子交换器
原水中含有的盐类如Ca(HCO3)2、MgSO4、NaCl、Na2SiO3等钙、镁、钠盐类，在流经阳离子交换器的阳离子交换树脂层时，阳离子Ca2+、Mg2+、Na+被树脂的活性基团中的氢离子所置换，对应生成H2CO3、H2SO4、HCL、H2SiO3。为下一步彻底去除水中盐分作准备。
系统配置2台全自动无顶压逆流再生阳离子交换器，规格为φ3000，单台最小出力160m3/h，工作方式为一用一备。交换器内填充001×7强酸型阳离子树脂，配置层高为1600㎜。阳离子交换器可以去除95%以上的金属阳离子。
(6)除二氧化碳器
除二氧化碳器的作用是去除水中溶解的CO2，避免消耗占用阴树脂的交换容积。其原理是通过布水装置将进水沿整个截面均匀淋下，经填料层时水被淋洒成细滴或薄膜，从而大大增加了水和空气的接触面。空气从下而上由鼓风机不断送入，在与水充分接触的同时，将析出的CO2气体随之排出，脱气后的水则流入下部中间水箱。
系统配置1台除二氧化碳器，规格为DN2000，设备出力160m3/h。除二氧化碳器内填充φ50规格聚丙烯多面空心球填料，填料层高3000mm。
(7)中间水箱
设置一台中间水箱汇流除二氧化碳产水并作为系统中段缓冲水箱。水箱容积为330m3。
(8)中间水泵
系统配置2台中间水泵，作为后端水处理工艺的动力输入。泵的参数为Q=180m3/hr，H=44m，P=37Kw。工作方式为一用一备。
(9)逆流再生阴离子交换器
原水经过无顶压逆流再生阳离子交换器和除二氧化碳的处理，水中的金属阳离子基本被去除。生成的H2CO3、H2SO4、HCL、H2SiO3在流经阴离子交换器的阴离子交换树脂层时，阴离子CO32－、SO42－、CL－、SiO32－被树脂的活性基团中的碱根离子所置换，碱根与氢离子在水中结合成H2O。有效降低了水中离子的含量。
系统配置2台全自动无顶压逆流再生阴离子交换器，规格为φ3000，单台最小出力160m3/h，工作方式为一用一备。交换器内填充201×7强碱型阴离子树脂，配置层高为2200㎜。复床系统可以去除水中98%以上的盐份，产水电导率≤100μs/cm。
(10)体内再生混合离子交换器
混合床离子交换器，就是把阴、阳离子交换树脂放在同一个交换器中，并且在运行前将它们混合均匀。所以，混床可以看作是许多阴、阳树脂交错排列而组成的多级式复床，如以阴、阳混匀的情况推算，其级数约可达1000～2000级。在混合床中，由于阴、阳树脂是相互混匀的，所以其阴、阳离子交换反应几乎是同时进行的。或者说，水的阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的。所以经Ｈ型交换所产生的H＋和经OH型交换所产生的OH－都不能累积起来，基本上消除了反离子的影响，交换反应进行得十分彻底，出水水质很高。
系统配置2台全自动混合离子交换器，规格为φ2600，单台最小出力160m3/h，工作方式为一用一备。交换器内填充001×7MB强酸型阳离子树脂和201×7MB强碱型阴离子树脂，配置层高分别为600㎜和1200㎜。混床产水满足用户所要求的产水水质，主要指标为残留含盐量在1.0mg/L以下，电导率在0.2µS/cm以下，残留硅酸含量（以SiO2表示）在0.02mg/L以下（酸碱度除外）。
(10)除盐水池
设置一台终端除盐水池汇流收集前端工艺的产水并准备外输至用户方用水点。水池容积650m3
(11)除盐水泵
系统需配置2台除盐水泵，泵的水力参数为Q=160m3/h，H=30m,P=37Kw。工作方式为一用一备。
(12)酸、碱储运及再生系统
酸、碱储运及再生系统用于总系统中所有离子交换器再生的配套设施。主要由酸碱储罐、酸碱计量箱、喷射器、酸碱输送泵和再生泵组成。
1)酸碱储罐
由1只高位酸储罐（30m3）、1只高位碱储罐（30m3）。设备均是碳钢承胶卧式常压容器，设备总酸碱储量约可满足系统10～12天满负荷运行的酸碱用量。
2)酸碱计量箱
离子交换器再生时所用的酸碱均需要经过计量箱的标定计量，保证系统调试运行时酸碱用量的合理经济
系统配置了1只阳床酸计量箱（3m3）、1只阴床碱计量箱（3m3）、1只混床酸计量箱（1.5m3）、1只混床碱计量箱（1.5m3）。设备均是碳钢承胶立式常压容器。
3)酸碱喷射器
离子交换器进酸碱操作采用的是再生水泵压力水经喷射器负压抽吸30%浓度的氢氧化钠或盐酸溶液，压力水和30%浓度的再生液在喷射器中调配成3～5％的有效再生液。这种方式的优点是浓酸碱液不合水泵接触，有效防止了水泵的腐蚀。
系统配置4只喷射器，分别对应于阳床用酸、阴床用碱、混床用酸、混床用碱。
4)酸碱输送泵
酸碱输送泵配置两台，分别用于输送盐酸和输送氢氧化钠。主要参数为
Q=15m3/h,H=20m，P=4KW,防腐结构为氟塑料合金泵体。

一 多介质过滤器
1 工艺原理：
多介质过滤器是利用石英砂、无烟煤两种滤料去除水中的悬浮物。
含有悬浮物颗粒的水在管道中与絮凝剂、助凝剂充分混合，使水中形成胶体颗粒的双电层被压缩。当胶体颗粒流过多介质过滤器的滤料层时，滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于截留在滤料表面。当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜，随时间推移过滤器的前后压差将会很快升高，直至失效。此时需要利用逆向水流反洗滤料，使过滤器内石英砂及无烟煤层悬浮松动，从而使粘附于石英砂及无烟煤表面的截留物剥离并被水流带走，恢复过滤功能。这里使用的双层滤料是在过滤层上部放置较轻的大颗粒无烟煤，下部为大比重的小颗粒石英砂，这样可以充分发挥整个滤层的效率、提高截污能力。
主要技术参数：
·数量：3台，2用1备
·工作压力：大于0.2Mpa
·浊度：进水<10NTU； 出水<2NTU
·反洗强度：10-12L/m2.s
·气洗强度：15L/m2.s
·运行流速：10m/h
·设备出力：正常80m3/h
· 滤料：
（1）无烟煤（上层）： 粒径：1-2.5mm；厚度：400mm
（2）石英砂（下层）： 粒径：0.8-1.2mm；厚度：800mm
2 阀门仪表配置：

进水阀，DN125，PN1.0
出水阀，DN125，PN1.0
反洗进水阀，DN200，PN1.0
反洗排水阀（上排阀），DN200，PN1.0
正洗排放阀（下排阀），DN125，PN1.0
进气阀，DN100，PN1.0
排气阀，DN40，PN1.0
PI：多介质过滤器进、出口压力表
FI：多介质过滤器流量计
3 手动操作
1）正洗
（1）打开正洗排放阀、排气阀。
（2）打开进水阀，启动原水泵（前提是原水池处于中高液位，加药泵正常状态）
（3）排气管出水后关排气阀。
（4）正洗5—10分钟，滤速控制在6-10m/h。
（5）正洗结束后关闭原水泵，关闭进水阀及正排阀
2 ）制水
开出水阀，关闭正洗排放阀，开始制水。流速控制在6--10m/h，此时既能产生接触凝聚也能产生凝聚澄清，工作到一定时间后或达到规定的周期制水量或由于悬浮物的截留致使过滤器压差≥0.05MPa时，须进行反洗。
3 ）反洗操作
3. 1 排水
a)开反排阀
b)开正洗排放阀，观测过滤器视镜，使水面至上视镜底部
c)关闭正洗排放阀
注：一定要注意不允许将滤料上部的水排净，滤料上部至少要保持10-20cm高的水。
3．2空气擦洗
a)打开反排阀
b)打开进气阀，气擦洗约3-5分钟（根据水质情况可调）
c)关闭进气阀。
3. 3反洗
a)开反排阀、排气阀
b)开反洗进水阀同时启动反洗泵，反洗10—15分钟后（启动反洗泵前查看原水池是否处于中高液位）停反洗泵关反洗进水阀。
4）正洗
（1）打开正洗排放阀、排气阀。
（2）打开进水阀，启动原水泵（前提是原水池处于中高液位，多介质进出水阀门处于开启状态）
（3）排气管出水后关排气阀。
（4）正洗10—15分钟，滤速控制在6-10m/h，流量80m3/h。
（5）出水浊度小于1度时正洗合格，停原水泵关闭所有阀门

4 注意事项：
4.1如过滤器为单台，反洗时关闭加药系统。
4.2过滤器反洗时，气洗压力一定要调节适当，以免水流太大带走滤料；。
4.3严禁在设备本体或阀组的钢衬胶管道表面进行电焊、气割作业。
5 运行说明：
本装置中多介质过滤器的运行及正、反洗均为自动运行，在试运行时或正式运行后，应按以下内容调整：
5.1处理量：
运行流量: 80m3/h
5.2连续运行时间：
系统的设计运行时间12-24小时, 随后应对多介质过滤器进行反洗；并应依据季节不同、水质的变化等调整反洗周期。当多介质过滤器进出压差达0.05-0.01 Mpa时, 立即进行反洗再生。
5.3反洗
反洗的目的在于使石英砂、无烟煤反向松动, 并将滤层上所截留的截留物冲走，达到清洁滤层的作用, 过大容易冲跑滤料，太小冲不出依附在滤料表面上的杂质，反洗流量在300m3/h左右。
5.3.1反洗时间：
反洗时间的长短和填料层的截污量有关。反冲洗时间可根据反洗排水而定。一般情况下反洗排水清澈（反洗排放水清澈，目视检查无明显杂质），且时间不少于5分钟，可根据运行情况进行适当调整。
5.3.2正洗流量：
正洗流量可在70m3/h 左右。
5.3.3正洗时间：
按正洗出水浊度在1度, 通常正洗15分钟左右，可根据运行情况进行调整
6 维护
·石英砂、无烟煤的添加：
由于运行摩擦、反洗冲跑，填料层会逐渐减少。需要通过观察孔，监视填料的变化，大约每半年会降低100-200mm左右，此时最好添加一次。
·注意观察出水浊度，特别要注意絮凝剂加药泵是否正常工作，应定期检查计量泵的加药量是否正确。
二 活性炭过滤器
1 工艺原理：
活性炭过滤器主要是利用粒状活性炭的吸附机理来吸附水中的有机物和余氯，还可以去除胶体渣、铁化物、悬浮物，降低色度、浊度,保证后系统的正常运行，延长后级树脂的使用寿命
活性炭过滤器应保证出水余氯≤0.1ppm，SDI≤1
主要技术参数：
·数量：3台，2用一备
·工作压力：大于0.2Mpa
··反洗强度：10-12L/m2.s
·气洗强度：15L/m2.s
·运行流速：12m/h
·设备出力：正常90m3/h
· 滤料： 活性炭（粒径：1.5-2.0mm，厚度：1200mm）
2 阀门仪表配置：

. 活性炭过滤器
.进水阀，DN125，PN1.0
.出水阀，DN125，PN1.0
.反洗进水阀，DN200，PN1.0
.反洗排水阀（上排阀），DN200，PN1.0
.正洗排放阀（下排阀），DN125，PN1.0
.进气阀，DN100，PN1.0
.排气阀，DN40,PN1.0
.PI：活性炭过滤器进、出口压力表
.FI：活性炭过滤器流量计
3 手动操作
1） 正洗
（1）打开正洗排放阀、排气阀。
（2）打开进水阀，启动原水泵（前提是原水池处于中高液位，多介质进出水阀门处于开启状态）
（3）排气管出水后关排气阀。
（4）正洗3—5分钟，滤速控制在6-10m/h。
2） 制水
开出水阀，关闭正洗排放阀，开始制水。流速控制在6--10m/h，此时既能产生接触凝聚也能产生凝聚澄清，工作到一定时间后或达到规定的周期制水量或由于悬浮物的截留致使过滤器压差≥0.05MPa时，须进行反洗。控制出水浊度＜1度。
3 ）反洗操作
3. 1 排水
a)开反排阀，排气阀
b)开正洗排放阀，观测过滤器视镜，使水面至上视镜底部
c)关闭正洗排放阀
注：一定要注意不允许将滤料上部的水排净，滤料上部至少要保持10-20cm高的水。
3. 2反洗
a)开反排阀
b)开反洗进水阀同时启动反洗泵，反洗10—15分钟后（启动反洗泵前查看原水池是否处于中高液位）停反洗泵关反洗进水阀。
注：反洗流量：300m3/h
4）正洗
（1）打开正洗排放阀、排气阀。
（2）打开进水阀，启动原水泵（前提是原水池处于中高液位，多介质进出水阀门处于开启状态）
（3）排气管出水后关排气阀。
（4）正洗10—15分钟，滤速控制在6-10m/h，流量80m3/h。
（5）出水浊度小于1度时正洗合格，停原水泵关闭所有阀门。

4 注意事项：
4.1如过滤器为单台，反洗时关闭加药系统。
4.2严禁在设备本体或阀组的钢衬胶管道表面进行电焊、气割作业。
4.3反洗活性炭过滤器同时打开一个备用多介质过滤器，以减小水流对活性炭的冲击。
5 运行说明：
本装置中活性炭过滤器的运行及正、反洗均为自动运行，在试运行时或正式运行后，应按以下内容调整：
5.1处理量：
运行流量: 80m3/h
5.2连续运行时间：
系统的设计运行时间12-24小时, 随后应对活性炭过滤器进行反洗；并应依据季节不同、水质的变化等调整反洗周期。当活性炭过滤器进出压差达0.08-0.1Mpa时, 立即进行反洗再生。
5.3反洗
反洗的目的在于使过滤器中的活性炭反向松动, 并将滤层上所截留的截留物冲走，达到清洁滤层的作用, 过大容易冲跑滤料，太小冲不出依附在滤料表面上的杂质，反洗流量为300m3/h左右。
5.3.1反洗时间：
反洗时间的长短和填料层的截污量有关。反冲洗时间可根据反洗排水而定。一般情况下反洗排水清澈（反洗排放水清澈，目视检查无明显杂质），且时间不少于10分钟，可根据运行情况进行适当调整。
5.3.2正洗流量：
正洗流量可在80m3/h左右。
5.3.3正洗时间：
按正洗出水浊度在1度, 通常正洗15分钟左右，可根据运行情况进行调整

6 维护
·活性炭的添加： 由于运行摩擦、反洗冲跑，填料层会逐渐减少。需要通过观察孔，监视填料的变化，大约每半年会降低100-200mm左右，此时最好添加一次。
·运行管理： 严格执行运行操作程序说明，观察出水余氯，余氯超标一定要反洗，如果是永久性失效，则需要更换活性炭。
复床离子交换系统
. 工艺处理流程
过滤器产水→无顶压逆流再生阳离子交换器→除CO2器→中间水池→无顶压逆流再生阴离子交换器
. 工艺原理
工作原理
系统由无顶压逆流再生阳离子交换器（以下简称阳床）、除CO2器、中间水箱、无顶压逆流再生阴离子交换器（以下简称阴床）、除盐水箱、除盐水泵以及酸碱再生系统所构成。它的工作原理是通过离子交换树脂对水中阳、阴离子的吸附置换作用达到脱盐的目的。
在离子交换器工作了一段时间之后，当树脂的交换能力被原水中盐类的阳、阴离子所交换饱和时，离子交换器出口的水质会发生明显的变化，此时离子交换器就应停止工作，进行再生处理，恢复树脂的交换能力，阳树脂可以用盐酸HCL进行再生，阴树脂用NaOH进行再生。
除CO2器的作用是去除水中溶解的CO2，其原理是通过布水装置将进水沿整个截面均匀淋下，经填料层时水被淋洒成细滴或薄膜，从而大大增加了水和空气的接触面。空气从下而上由鼓风机不断送入，在与水充分接触的同时，将析出的CO2气体随之排出，脱气后的水则流入下部中间水箱。
三 阳离子交换器
1 设备参数
数量： 两台（一用一备）
设备出力： 160m3/h.单台
运行流速：20-25m/h
工作压力： 0.6MPa
工作温度： 5-45℃
再生方式： 无顶压逆流再生
设备直径 ：Φ3000mm
有效树脂层高：2000mm
2 操作
全自动无顶压逆流再生阳离子交换器由外配的气动阀组的不同组合来实现各种工艺操作。阀门组示意图如下。

步骤1正洗：打开进水阀、正洗排水阀、排气阀。

正洗状态示意图
当阳床一段时间不用，又投运时需要进行一下正洗，检查多介质和活性炭是否处于制水状态，打开排气阀、正排阀进水阀开启原水泵待排气阀出水后将其关闭。正常开启时间为5-10min
步骤2.产水：打开进水阀、排气阀、工作产水阀，其余全关。

工作产水状态示意图
描述：正常工作时的状态，流速15-20m/h。额定出力160m3/h。
注意：先打开出水阀和排气阀，随后打开进水阀当排气阀出水时，关闭排气阀同时进行产水。
步骤3 小反洗：打开小反洗进水阀、反洗排水阀、排气阀，其余全关。

小反洗示意图
描述：当出水Na+大于100μg/L时阳床失效，需对其进行再生操作，首先小反洗，打开反洗排水阀，小反洗进水阀，启动原水泵通过过滤器向阳床进水，其目的是冲净树脂上方和附着于中排管外壁的杂质、破碎的树脂并松动上层树脂以减轻工作交换阻力，保证出水流速5-10m/h时间10-15分钟，以排水清澈透明为终点。
注：小反洗结束后关闭小反洗进水阀、开启排气阀、中排阀将交换器的水放至树脂层上100-200mm，
步骤4大反洗：打开反洗排水阀、反洗进水阀、排气阀，其余全关

大反洗状态示意图
描述：经过数周期的再生及制水，整个树脂层可能积块使出水阻力大大增加，需有一次从下至上的大反洗来疏松树脂以减小出水阻力，达到预定的出水能力。确定多介质及活性炭过滤器在运行，打开反洗进水阀、反排阀、排气阀，当排气阀出水后将其关闭。控制流速 10-15m/h，时间为10-15分钟。大反洗后对树脂再生时再生液的用量比小反洗大一倍。
步骤5再生：打开中排阀、进酸阀，其余全关。

再生状态示意图
描述：检查除盐水池液位是否适合开机，打开阳床的中排阀和进酸阀、阳床喷射器出口阀开启再生泵，调节流量为18m3/h，待出口流量稳定后，打开酸计量箱浓酸阀调节流量至20 m3/h，时间为50min。再生结束关闭酸计量箱的浓酸阀。再生时注意观察树脂上升速度如发现乱层及时调整流量
步骤6置换：打开中排阀、进酸阀 其余全关。

漂洗状态示意图
描述：进完再生液后关闭酸计量箱浓酸阀，继续进水，此步目的是洗涤树脂层并将置换出的杂质和未参加反应的再生液排出，并疏通中排管。开启再生水泵将水由阳床的进酸阀进入使清水自下而上流过树脂层，达到清洗的目的。流速3-5m/h，时间50-60min左右，终点为出水ph=3-4。
步骤7正洗：打开工作进水阀、正洗排水阀，其余全关。

正洗状态示意图
描述：1）小正洗 检查多介质、活性炭过滤器是否处于制水状态，打开排气阀、中排阀后打开进水阀，待排气阀出水后将其关闭。小正洗时间为5分钟。
2）正洗 小正洗结束后关闭中排阀，打开正排阀以10～15m/h的流速进行正洗，时间约为10-20min，PH=3-4，硬度为0，出水合格后，方可投入制水运行。
注： 正洗的目的是将树脂层残留的再生液进一步的清洗
3 运行管理：a）严格执行操作程序说明，观察出水硬度，要注意各阀门的启停情况是否正常工作，应定期检查气动阀及压缩空气管及空气源压力情况。
b） 树脂由于运行摩擦、反洗冲跑，树脂层会逐渐减少。需要通过观察孔监视树脂的变化，大约每半年会降低总量的5%左右，此时需添加一次。
4 设备切换：共有两台阳床1用1备。需要反洗时，备用阳床按1 、设备制水的顺序启动投用，原备用阳床运行正常后原运行阳床按步骤2、再生的顺序进行再生操作最后进入备用状态。
注：阳床长时间停运时，必须经常冲洗，操作同正洗。夏季不得超过三天，冬季不得超过五天，每次时间20-40min。
5 再生时工艺参数：
a）再生液流速V 3-5m/h 一般取3 m/h
b）再生时间 T 30-60min 一般取45 min
c)再生液浓度 C 3-6% 一般取3%
d）再生剂 30%的HCL
再生流量=再生流速×交换柱截面积
Q再=V×S=3.14/4×D2V （D 为柱体直径：单位：米）
四 除二氧化碳器
1作用
·离二氧化碳对锅炉给水系统，冷凝水系统和锅炉水汽系统的腐蚀
·减轻化学除盐工艺中阴离子交换器的负荷，提化学除盐工艺的经济性和出水水质。
在离子交换水处理工艺中，常用的除碳器为鼓风填料式除碳器。鼓风填料式除碳器是一种圆柱形塔式设备。由配水装置，填料装置和风机装置所组成。
鼓风填料式除碳器的原理是基于机械传质的脱气过程：因为空气中的二氧化碳含量很少（约占大气总量的0.3‰），所以当鼓入除碳器的空气流和除碳水相接触时，水中的二氧化碳便会析出，并被空气流带走。 除二氧化碳器在离子交换水处理过程中的作用在于除去水中的二氧化碳，以减轻阴离子交换器的负荷，提高水处理系统的经济性及出水水质。经脱气处理后，水中残余二氧化碳含量为5～10mg/L。工作示意图如下：
除二氧化碳器工作示意图
2 技术参数：
台数：1台
位置：中间水池顶部
设备直径： Ф2000mm
填料层高： 3000mm
多面聚丙烯空心球：φ50
设备运行流速： V=30～50m/h
设备运行流量：Q=160m3/h·台
设计压力：常压
配套风机：4-72-11NO4.0
电机功率：5.5kW

3 操作：
鼓风机与任意一台阳床出水阀联锁，手动时在现场启停按钮箱可以对其手动控制。
注意：注意鼓风机的运行状态，每隔一段时间清洗一下空气滤清器，每次大修时检查一下填料多心球的情况，如果较脏及时清洗。

五 阴离子交换器
1 设备参数
数量： 两台（一用一备）
设备出力： 160m3/h
运行流速：20-25m/h
工作压力： 0.6MPa
水压试验压力：0.75MPa
工作温度： 5-45℃
有效树脂层高：2200mm
2 操作
全自动无顶压逆流再生阴离子交换器由外配的气动阀组的不同组合来实现各种工艺操作。阀门组示意图如下。

步骤1正洗：打开进水阀、正洗排水阀、排气阀。

正洗状态示意图
当阴床一段时间不用，又投运时需要进行一下正洗，检查中间水池是否处于中高液位，打开排气阀、正排阀进水阀开启中间水泵，待排气阀出水后将其关闭。正常开启时间为5-10min
步骤2.产水：打开进水阀、排气阀、工作产水阀，其余全关。

工作产水状态示意图
描述：正常工作时的状态，流速15-20m/h。额定出力160m3/h。
注意：先打开出水阀和排气阀，开启中间水泵，随后打开进水阀当排气阀出水时，关闭排气阀同时进行产水。
步骤3 小反洗：打开小反洗进水阀、反洗排水阀、排气阀，其余全关。

小反洗示意图
描述：阴床出水SiO2 大于100μg/L时失效，需对其进行再生操作，首先进入小反洗状态，打开反洗排水阀，小反洗进水阀，启动中间水泵向阴床进水，其目的是冲净树脂上方和附着于中排管外壁的杂质、破碎的树脂并松动上层树脂以减轻工作交换阻力，保证出水流速5-10m/h时间10-15分钟，以排水清澈透明为终点。
注：小反洗结束后关闭小反洗进水阀、开启排气阀、中排阀将交换器的水放至树脂层上100-200mm，
步骤4大反洗：打开反洗排水阀、反洗进水阀、排气阀，其余全关

大反洗状态示意图
描述：经过数周期的再生及制水，整个树脂层可能积块使出水阻力大大增加，需有一次从下至上的大反洗来疏松树脂以减小出水阻力，达到预定的出水能力。确定多介质及活性炭过滤器在运行，打开反洗进水阀、反排阀、排气阀，当排气阀出水后将其关闭。控制流速 10-15m/h，时间为10-15分钟。大反洗后对树脂再生时再生液的用量比小反洗大一倍。
步骤5再生：打开中排阀、进碱阀，其余全关。

再生状态示意图
描述：检查除盐水池液位是否适合开机，打开阴床的中排阀和进碱阀、阴床喷射器出口阀开启再生泵，调节流量为18m3/h，待出口流量稳定后，打开碱计量箱浓碱阀调节流量至20 m3/h，时间为50min。再生结束关闭碱计量箱的碱酸阀。再生时注意观察树脂上升速度如发现乱层及时调整流量
步骤6置换：打开中排阀、进碱阀 其余全关。

漂洗状态示意图
描述：进完再生液后关闭碱计量箱浓碱阀，继续进水，此步目的是洗涤树脂层并将置换出的杂质和未参加反应的再生液排出，并疏通中排管。开启再生水泵将水由阴床的进碱阀进入使清水自下而上流过树脂层，达到清洗的目的。流速3-5m/h，时间50min左右，终点为出水ph=8-9。
步骤7正洗：打开进水阀、正洗排水阀，其余全关。

正洗状态示意图
描述：1）小正洗 检查中间水池是否处于中高液位，打开排气阀、中排阀后打开进水阀，开启中间水泵，待排气阀出水后将其关闭。小正洗时间为5分钟。
2）正洗 小正洗结束后关闭中排阀，打开正排阀以10～15m/h的流速进行正洗，时间约为20-30min，PH=8-9，Si02≤100ppm，出水合格后，方可投入制水运行。
注： 正洗的目的是将树脂层残留的再生液进一步的清洗
3 运行管理：a）严格执行操作程序说明，观察出水硬度，要注意各阀门的启停情况是否正常工作，应定期检查气动阀及压缩空气管及空气源压力情况。
b） 树脂由于运行摩擦、反洗冲跑，树脂层会逐渐减少。需要通过观察孔监视树脂的变化，大约每半年会降低总量的5%左右，此时需添加一次。
4 设备切换：共有两台阴床1用1备。需要反洗时，备用阴床按1 、设备制水的顺序启动投用，原备用阳床运行正常后原运行阴床按步骤2、再生的顺序进行再生操作最后进入备用状态。
注：阴床长时间停运时，必须经常冲洗，操作同正洗。夏季不得超过三天，冬季不得超过五天，每次时间20-40min。
5 再生时工艺参数：
a）再生液流速V 3-5m/h 一般取3 m/h
b）再生时间 T 30-60min 一般取45 min
c)再生液浓度 C 3-6% 一般取3%
d）再生剂 30%的NaOH
再生流量=再生流速×交换柱截面积
Q再=V×S=3.14/4×D2V （D 为柱体直径：单位：米）

混和离子交换系统
.混床离子交换器原理
混合床离子交换法，就是把阴、阳离子交换树脂放在同一个交换器中，并且在运行前将它们混合均匀。所以，混合床可以看作是许多阴、阳树脂交错排列而组成的多级式复床，如以阴、阳混匀的情况推算，其级数约可达1000～2000级。
混合床中树脂失效后，应先将两种树脂分离，然后分别进行再生和清洗。分离的方法采用的是水力筛分法，即用水反洗，利用阳树脂的湿真密度比阴树脂大的特点，使阳树脂处于下层，阴树脂处于上层。再生清洗后，再将两种树脂混合均匀，又可投入运行。
对水质要求高时，混合床中所用的树脂必须是强酸性阳树脂和强碱性阴树脂。
.设备的运行
(1)反洗分层：混合床除盐装置运行操作中的关键问题之一，就是如何将失效的阴、阳树脂分开，以便分别通入再生液进行再生。目前都是用水力筛分法，对阴、阳树脂进行分层。这种方法就是借反洗的水力将树脂悬浮起来，使树脂层达到一定的膨胀率，再利用阴、阳树脂的密度差达到分层的目的。一般阴树脂的密度较阳树脂的小，分层后阴树脂在上，阳树脂在下。只要控制适当，可以做到两层树脂间有一明显的分界面。
反洗开始时，流速宜小，待树脂层松动后，逐渐加大流速至10m/h左右，使整个树脂层的膨胀率在50％以上。如反洗流速过大，虽然可以增加树脂的膨胀率，有利于分离，但需要用较高级的设备，这就要增加投资。一般反洗需10～15min。
两种树脂是否能分层明显，除与阴、阳树脂的湿真密度差、反洗水流速有关外，还与树脂的失效程度有关。树脂失效程度大的分层容易，反之就比较难，这是由于树脂在吸着不同离子后，密度不同，沉降速度不同而致。
（2）再生及清洗：是在反洗分层完毕后，将交换器中的水放至树脂表面上约10cm处，从上部送入NaOH溶液再生阴树脂，下部进HCL再生阳树脂，废液从阴、阳树脂分界自的中排管排出。再生结束后继续用除盐水清洗至PH=6-8，最后进行整体正洗，即从上部进水，底部排水，一直洗至排出水电导率至0.2µS/cm(25℃)以下（在正洗过程中，有时为了提高正洗效果，可以进行一次2～3min的短时间反洗，以消除死角，松动树脂层）。
(3)阴、阳树脂的混合：树脂经再生和洗涤后，在投入运行前必须将分层的树脂重新混合均匀。这里所用的压缩空气进入交换器之前的压力，一般采用0.1～0.15Mpa。压缩空气的流量为2.5～3.0m3/(m2·s)。混合时间视树脂是否混合均匀为准，一般为1～3min，时间过长易磨损树脂。
为了获得较好的混合效果，混合前应把交换器中的水面降到树脂层表面上100～150mm处。
树脂混合后，通常下层比较接近于给定的树脂混合（体积）比例，上层树脂相差较大。这可能是由于混合后排水不及时或排水速度不够，在树脂往下沉降的过程中又重新分离的结果。所以，要使树脂能混合均匀，除了必须通入适当的压缩空气、并保持一定时间外，尚需有足够大的排水速度，迫使树脂迅速降落，避免树脂重新分离。树脂下降时，采用顶部进水对加速其沉降也有一定的效果。
(4)正洗：混合后的树脂层，还要用除盐水以10～20m/h的流速进行正洗，直至出水合格后，方可投入制水运行。
(6)交换：混合床的离子交换与普通固定床的相同，只是它可以采用更高的流速，通常取30-60m/h。
六 混合离子交换器

1 主要技术参数：
1）、主要技术参数：
1.1数量：2台，1用1备
1.2.规格：Ф2600mm
1.3.本体材料：碳钢
1.4.内部防腐：衬胶
1.5.设计压力：0.6Mpa
1.6.进水压力：大于0.2Mpa
1.7.运行时间：2-3天（以实际运行为准）
1.8.余氯含量：出口处≤0.1ppm
1.9.反洗强度：4.2L/m2.s
1.10.运行速度：40m/h～60m/h
1.11.设备出力：160m3/h
1.12填料层高 001×7MB阳树脂: 600mm高
201×7MB阴树脂：1200mm高
2）阀门仪表配置
2.1.进水阀,DN200,PN1.0
2.2.出水阀，DN200,PN1.0
2.3.反洗进水阀，DN125，PN1.0
2.4.反洗排放阀，DN125，PN1.0
2.5.正洗排放阀，DN150，PN1.0
2.6.进酸阀，DN80，PN1.0
2.7.进碱阀，DN80，PN1.0
2.8.压缩空气进阀，DN80，PN1.0
2.9.中排阀，DN150，PN1.0
2.10.排空气阀，DN40，PN1.0

2 操作
全自动混合离子交换器由外配的气动阀组的不同组合来实现各种工艺操作。外配阀门组示意图如下。

步骤1.正洗：打开进水阀、排水阀、排气阀，其余全关.

正洗状态
描述：检查阴床是否处于制水状态，打开工作进水阀、正排阀、排气阀开启中间水泵待排气阀出水后将其关闭。经阴床进入混床流速为30-60m/h，直至出水电导率低于0.2μs/cm合格。
注：当混床一段时间不用，又投运时需要进行正洗
步骤2.产