混床再生周期計(jì)算.ppt

混床、混床再生及失效周期分析,一、什么是混床,混床是混合離子交換柱的簡稱，是針對(duì)離子交換技術(shù)所設(shè)計(jì)的設(shè)備。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中，對(duì)流體中的離子進(jìn)行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內(nèi)陰樹脂在上、陽樹脂在下。一般陽、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再生式混床。同步再生式混床在運(yùn)行及整個(gè)再生過程均在混床內(nèi)進(jìn)行，再生時(shí)樹脂不移出設(shè)備以外，且陽、陰樹脂同時(shí)再生，因此所需附屬設(shè)備少，操作簡便。龍洞除鹽水站混床為體內(nèi)同步再生式混床。,二、除鹽水站混床參數(shù),技術(shù)參數(shù)： 進(jìn)水：一級(jí)脫鹽水或RO產(chǎn)水 出水水質(zhì)：5-15Mcm SiO2泄漏20ug/l，PH接近中性 工作壓力： 0.6MPa 工作溫度： 5-45 運(yùn)行流速：40-60m/h 水反洗強(qiáng)度：8-12m/h 再生流速：4-6m/h 再生液濃度：3-5% 填料高度：陽樹脂001X7陰樹脂201X7：6001200,設(shè)備參數(shù),數(shù)量： 2臺(tái)（1用1備） 正常出力： 110 m3/h 運(yùn)行流速 a、正常流速： 35 m/h b、流速范圍： 4060 m/h 設(shè)備內(nèi)直徑/壁厚： DN2000mm/ 8mm 設(shè)計(jì)壓力： 0.6 MPa 水壓試驗(yàn)壓力： 1.0 MPa 工作溫度： 5-40 樹脂層高： 陽： 600mm； 陰： 1200mm。 反洗膨脹高度： 100 mm 內(nèi)部裝置 進(jìn)水配水型式 型式： 多孔板水帽型 材料： 水帽ABS/多孔板鋼襯膠 出水裝置型式 a、型式： 多孔板水帽 b、材料： 水帽/多孔板鋼襯膠 中間排水裝置 a、型式： 多孔篩管 b、材料: 316L,三、樹脂的工作原理,源水在一定壓力和流量下，流經(jīng)裝有離子交換樹脂的容器，樹脂中所含的可交換Na+與水中的陽離子（Ga2+，Mg2+，F(xiàn)e2+等）進(jìn)行離子交換，使容器出水中所Ca2+，Mg2+離子含量極大地降低，達(dá)到用戶的要求。,001x7磺酸基聚苯乙烯系凝膠型強(qiáng)酸陽樹脂 0 第一位數(shù)字代表產(chǎn)品交換交團(tuán)的性質(zhì),稱為分類代號(hào) 0 第二位數(shù)字代表骨架的組成.稱為骨架代號(hào) 1 第三位數(shù)字為順序號(hào),用以區(qū)別交換基團(tuán)或交聯(lián)劑的差異 7 凝膠樹脂的交聯(lián)度是在型號(hào)后用“號(hào)聯(lián)接的阿拉伯?dāng)?shù)字表示,樹脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用，這種樹脂離解性很強(qiáng)、在不同pH下都能作用。 再生時(shí)樹脂放出被吸附的陽離子再與氫離子結(jié)合恢復(fù)原來的組成。,201x7聚苯乙烯系強(qiáng)陰樹脂,強(qiáng)堿性陰離子樹脂對(duì)無機(jī)酸根吸附強(qiáng)弱： 硫酸根硝酸根氯離子碳酸跟氫氧根 001x7對(duì)陽子吸附強(qiáng)弱： 鐵離子鋁離子鉛離子鈣離子鎂離子鉀離子鈉離子氫離子,方程式,采用離子交換方法，可以把水中呈離子態(tài)的陽、陰離子去除，以氯化鈉(NaCl)代表水中無機(jī)鹽類，水質(zhì)除鹽的基本反應(yīng)可以用下列方程式表達(dá)： 1、陽離子交換樹脂：RH+Na+ RNa+H+ 2、陰離子交換樹脂：ROH+Cl- RCl+OH- 陽、陰離子交換樹脂總的反應(yīng)式即可寫成： RH+ROH+NaClRNa+RCL+H2O 由此可看出，水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代，而反應(yīng)生成物只有H2O，故達(dá)到了去除水中鹽的作用。,四、結(jié)構(gòu)形式,設(shè)備由本體、布水裝置、集水裝置、外配管及儀表取樣裝置等組成。進(jìn)水裝置為上進(jìn)水、擋板布水，集水裝置為多孔板濾水帽集水；設(shè)備的本體外部配管配帶閥門并留有壓力取樣接口，便于用戶現(xiàn)場安裝和實(shí)現(xiàn)裝置正常運(yùn)行。,五、新樹脂處理方法,樹脂在裝填前必須對(duì)設(shè)備和管道進(jìn)行沖洗，將電焊殘?jiān)捅砻嫖蹪n去除。 新樹脂中，常含有過剩的原料、反應(yīng)不完全的低聚合物和其它雜質(zhì)。除了這些有機(jī)物外，樹脂中還往往含有鐵、鉛、銅等無機(jī)雜質(zhì)。因此，新樹脂在使用前必須進(jìn)行預(yù)處理，以除去樹脂中的可溶性雜質(zhì)。 新樹脂的預(yù)處理一般是用酸堿溶液交替浸泡或動(dòng)態(tài)清洗，用稀鹽酸溶液除去其中的無機(jī)雜質(zhì)（主要為鐵的化合物）；用稀氫氧化鈉溶液除去有機(jī)雜質(zhì)。如果樹脂在運(yùn)輸途中或貯存期間脫了水，則不能將其直接放人水中，以防止因急劇溶脹而破裂，應(yīng)先把樹脂放在濃食鹽水中浸泡一定時(shí)間后，再用水稀釋使樹脂緩慢溶脹到最大體積。對(duì)于陰離子交換樹脂，由于它在過濃的食鹽水中會(huì)上浮，不能很好浸濕，故用10食鹽水浸泡較為合適,六、再生,主要步驟： 反洗分層 置換 混合 沉降 充水正洗 （以上所列均會(huì)影響再生效果，反洗時(shí)可根據(jù)長期經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，避免錯(cuò)誤。）,七、再生周期計(jì)算,再生周期=【樹脂體積*樹脂的工作交換容量*(0.50.6)】/【進(jìn)水流量*電導(dǎo)率/50】 再生周期：h 樹脂體積：m 進(jìn)水流量m/h 陽/陰樹脂工作交換容量：800-1000/400-600mmol/L,九、酸堿用量計(jì)算,再生液濃度取4%， 再生液體積按樹脂體積的2倍計(jì)算， 再生酸原液濃度取30% 再生堿原液濃度取30% 酸耗量=陽樹脂體積*2*4%/30%（L）502.4 堿耗量=陰樹脂體積*2*4%/30%（L）1004.8,十、混床特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)： 1、出水水質(zhì)優(yōu)良、再生后電導(dǎo)率在0.2us/cm，殘留SiO220ug/L，pH接近中性。 2、出水水質(zhì)穩(wěn)定，再生串洗后電導(dǎo)率下降很快。 3、終點(diǎn)明顯，失效后電導(dǎo)率上升快，容易檢測。 4、間斷運(yùn)行對(duì)出水和水質(zhì)影響小，短時(shí)間停運(yùn)后，再運(yùn)行較短時(shí)間出水水質(zhì)恢復(fù)正常。 缺點(diǎn)： 1、樹脂交換容量利用率低 2、樹脂損耗率大 3、再生操作需要較長時(shí)間 4、再生劑利用量大,十一、11下12月上半月龍洞除鹽水系統(tǒng)2#混床再生周期明顯變短,1、再生周期變短可能原因,10.1.1可能是再生不完全 再生不完全主要體現(xiàn)在酸、堿用量不足，根據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)再生時(shí)酸用量為0.7t，堿用量為1.1t。 再生不完全使樹脂的交換容量降低，樹脂再生周期下降明顯。,11.1.2 混合不均勻 混合后陽樹脂和陰樹脂緊密交叉排列在混床中形成無數(shù)的復(fù)床，混合不均勻交換后出現(xiàn)反離子達(dá)不到制水要求。,11.1.3 再生時(shí)發(fā)生了交叉污染 由于兩種樹脂失效后反洗分層不徹底,導(dǎo)致再生時(shí)再生劑的交叉污染,使樹脂的再生度降低,因而混床出水水質(zhì)變差,周期制水量減少。,11.1.4 混床進(jìn)水流速等控制不當(dāng) 混床是快速過濾設(shè)備，流速設(shè)計(jì)多為4060m/h，流速太高的話，可能出水不好。流速太低可能會(huì)引起偏流。出水也會(huì)不好。,11.1.5 混床發(fā)生污染 混床樹脂污染體現(xiàn)在正常再生結(jié)束后，正洗較長時(shí)間混床電導(dǎo)仍在0.2us/cm。樹脂污染有鐵污染、有有機(jī)物污染和氨污染。,11.1.6反滲透出水不合格 反滲透出水不合格主要觀察分析反滲透出水電導(dǎo)，出水電導(dǎo)低于20us/cm對(duì)混床影響不大。,11.1.7 置換不徹底 置換終點(diǎn)終點(diǎn) 電導(dǎo)小于10，PH呈中性。,11.18 再生錯(cuò)誤 再生沒用按規(guī)定步驟操作，再生班組出現(xiàn)操作錯(cuò)誤。,11.1.9 再生中途出現(xiàn)間斷，例如混合后沒有及時(shí)沖水正洗 已用樹脂不能裸露在空氣中，氣擦洗后必須快速進(jìn)行下一步操作。 且再生步驟應(yīng)盡量連貫、無間斷。,2、本次出現(xiàn)異常原因分析,1、據(jù)再生班組所說，再生時(shí)混合后沒有及時(shí)沖水正洗，混床體內(nèi)上部附著大量樹脂，裸露數(shù)小時(shí)后可能失效。 2、但小部分樹脂異常不會(huì)對(duì)換床周期造成太大影響，需及時(shí)再生，在下一周期做出比較，看是否這個(gè)原因，或班組操作原因。 3、混床周期