离子交换器运行周期及出水量

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1、浅析影响离子交换器运行周期及出水量的原因杨立群刘章杰王学波（动力运输厂水车间）摘要：通过对影响离子交换器运行周期和出水量原因的分析，提出工艺改进及设备改进的方法，以提高离子交换器运行周期和出水量，减少运行费用。关键词：离子交换器运行周期出水量1.前言水，是工业生产的命脉。人们依据各种工业产品对水的纯度的要求，将水分为软化水、脱盐水、纯水和高纯水等四种。在这四种水的制取过程中，离子交换法因其设备简单，造价低廉，操作方便，容易掌握，出水纯度高及供水水质安全可靠等优点而成为最常用的工业水处理方法。使用离子交换法就离不开离子交换器，更离不开交换树脂，为此，本文对影响离子交换器运行周期及出水量

2、的原因进行初步的探讨。2.离子交换工艺及离子交换树脂简介现以制软水的全钠型离子交换法为例，对离子交换工艺进行阐述：原水（自来水）→机械过滤器→Na+交换器→中间水箱→中间水泵→2级Na+交换器→软水池→软水水泵→用户离子交换树脂，通常分为阳离子交换树脂及阴离子交换树脂。它们可分别交换吸附水中的Ca2+、Mg2+、Na+、HCO3-、SO42-、CL-等阴阳离子，从而将水中的盐类（阴、阳离子）部分或全部除掉，生产出所需要的工业用水。离子交换树脂具有物理和化学两方面的性能，物理性能方面包括：外观、形状、粒度、含水率、比重、溶胀性、溶解性、耐热性；化学性能包括酸碱性PH值对交换剂离解的影响

3、、离子交换的选择性、对水中离子交换吸附顺序、交换容量、酸碱耗和比耗等。由此可以看到，在离子交换法制取工业用水中，各种条件和各个因素，都会对离子交换树脂施以影响，而离子交换树脂在交换器里的工作条件则对交换效果产生很大影响，是制水过程中不可忽视的重要因素，它不仅对其工作容量和交换器出水水质产生直接影响，而且影响树脂交换容量的利用率，从而影响交换器的工作周期（亦即一个工作周期出水量）的长短，另外，再生剂的用量，也在很大程度上决定着制水的成本。3.影响离子交换器运行周期和出水量原因浅析影响离子交换器运行周期和出水量的主要因素是：原水含盐量、交换终点的控制指标、滤速、树脂高度、水的PH值、水温

4、、树脂的再生程度、树脂的老化程度。3.1原水含盐量在一定的树脂高度及滤速范围内，原水中含盐量愈高，则出水水质愈低。原水中含盐量愈多，树脂工作交换量愈大，反之，则愈小。这主要是由于水中离子浓度较大时，增加了水中离子与树脂接触扩散和交换机率的缘故。故针对此，应根据不同地域不同的原水进行处理，比如南方水多杂质，需要前面加过滤器，而北方水质硬度较高，就需要进行软化处理，这样，就可提高和延长离子交换器的运行周期和出水量等。3.2交换终点的控制指标3交换终点的控制指标要求越高，即水质愈好，则离子交换器的出水周期愈长，且单位时间内的出水量愈少。反之，则愈多。这又就要求我们应根据工厂现场的实际用水情

5、况制定最合理、最经济的交换控制指标。这样能既直接又经济迅速达到缩短离子交换出水周期和提高出水量的目的。3.3滤速原水在离子交换器中的过滤速度也是影响离子交换器出水周期和出水量的原因之一。原水的流速越大，则其经交换的出水量越低。这就要求我们针对不同水质采取不同对策，如硬度高的原水，则过滤速度相应降低，而低硬度的原水则可相应增加其滤速。另外，原水流经离子交换器的过水断面越均匀，则其工作交换量越大。不论何种硬度原水，一定要保证其过水的流速均匀，这样就会大大提高离子交换器的出水周期和出水量。影响其过水断面不均匀的原因主要是交换器结构不合理和破碎的离子交换树脂增多造成的。鉴于此，要求我们在离子

6、交换器的选择及其结构上一定要合理，以保证过水断面的均匀。再就是按照规定定期地对离子交换器进行大反洗，在大反洗时，把破碎的树脂洗出来，并可以防止树脂板结，使其重新按重力进行排列，以利离子交换器的出水周期和出水量的增加。3.4树脂层的高度从理论上说，树脂层越高则其交换量越大。但树脂层太高的话，出水的水量和流速都受到影响还易使树脂板结。因此，应根据具体的用水量的不同来确定出离子交换器的直径和高度，从而确定树脂层的高度。另外，在日常生产中，要注意树脂层的高低变化，及时地补充离子交换树脂，确保其有效交换树脂层的高度，保持其最佳最合理的工作树脂层高度。3.5原水的PH值原水的PH值对离子交换器的

7、出水周期和出水量也有相当的影响。PH值降低则抑制阳离子树脂交换基的离解；PH值增高则抑制阴离子树脂交换基的离解，因此保持原水水质PH值的稳定，对离子交换器的出水量具有相当的意义。3.6原水的水温原水的水温过高或过低时，离子交换树脂的强度和交换容量都会受到影响。单以耐热性能来看，阳离子交换树脂大于阴离子交换树脂；钠盐离子交换树脂大于盐型离子交换树脂也大于游离酸（碱）型离子交换树脂。在一定范围内，原水水温的升高会增加离子交换器的出水周期和出水量及提高离子交换器