混床設備
混床是混合（hé）離子交換柱的簡稱，是針對離子交換技術所設計的（de）設備（bèi）。
所（suǒ）謂（wèi）混床，就是把一定比例的陽、陰離（lí）子交換樹脂混合裝填於同一交換（huàn）裝置中，對流體中的離（lí）子進行（háng）交換（huàn）、脫除。由於陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床（chuáng）內陰（yīn）樹脂在上陽樹脂在下。一般（bān）陽、陰樹脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例（lì）為1：1.5的，可按不同樹脂（zhī）酌情考慮選擇。混床也分為（wéi）體內同步（bù）再生式混床和體外（wài）再生式混床。同步再生式混床在（zài）運行及整個再生過程均在混床內進行（háng），再生時樹脂不移出設備以外，且陽、陰（yīn）樹脂同時（shí）再生，因此所需附屬設備（bèi）少，操作簡（jiǎn）便。
混床處理工藝的（de）設（shè）備（bèi）包括混合離子交換器和體外再（zài）生設備。其中體外再生設備主（zhǔ）要包（bāo）括（kuò）樹脂分離器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔（tǎ）和酸堿再生設備。國內混（hún）床處理工（gōng）藝主要特點體（tǐ）現在樹脂分離（lí）再生工藝上。樹脂的分（fèn）離再生工藝有三種（zhǒng）。
1、出水水質優良，出水pH值接（jiē）近中性。
2、出水水質穩定，短時間運行條件變化（如進水水質或組分、運行流速等）對混（hún）床出水水質影響不大（dà）。
3、間斷運行對出水水質的影（yǐng）響小，恢複到停運前水（shuǐ）質所需的時間比較短。
4、回收率達到100%
混床外殼製作材質（zhì）有玻（bō）璃鋼、有機玻璃、不鏽鋼、碳（tàn）鋼（gāng）、防腐等，外型為圓柱型（xíng），直徑Φ200—2500mm，產水量從0.5t/h—98t/h。陽床裝載強酸陽離子交換樹脂，陰床裝載強（qiáng）堿陰離子（zǐ）交換（huàn）樹脂，裝載高度一向在1000—2400 mm，小型濾帽式設備底部沒有承托層，中大型設備底部有粒度（dù）不同多級（jí）別石（shí）英砂承托層（現（xiàn）不建議這樣做，因為酸洗的時候石英砂（shā）和酸會產生化（huà）學反應，對水質造成影響（xiǎng）），逆流再生固定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層樹脂（特殊（shū）的樹脂用來覆蓋下麵的樹（shù）脂）。有機（jī）玻璃（lí）柱運行壓力≤0.15MPa，其（qí）他材質的設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配備有（yǒu）酸箱（xiāng）、酸泵再生係統，陰床配備有堿箱、堿泵再生係統。
運行（háng）
本係（xì）統有兩種進水方（fāng）式：軟化(軟化器（qì）處理水)進水和初脫鹽(反滲透處（chù）理水)進水，分別由（yóu）各自的控製閥控製進水。
運行時，開初脫鹽進水控製閥、進（jìn）水閥、產水閥，其他閥們均應關閉（bì）！
反洗
關閉進（jìn）水閥、產水閥；打開反洗進水閥、反洗排放（fàng）閥，以10m/h反（fǎn）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、中排閥，部分排水至樹脂層表麵上10cm左右，關閉排氣閥、中排閥。
再（zài）生
開進水（shuǐ）閥、加酸泵、進酸閥、中（zhōng）排閥，以5m/s、200L/h對（duì）陽樹（shù）脂進行再生，用反滲（shèn）透產水對陰（yīn）樹脂進行清洗，維持柱內液麵在樹脂層表麵上10cm。對陽樹脂再（zài）生30min後（hòu），關進（jìn）水閥、加酸泵、進酸閥，開反洗進水閥、加堿泵、進堿閥，以5m/s、200L/h對（duì）陰（yīn）樹脂（zhī）進行（háng）再生，用反滲透產水（shuǐ）對陽樹脂進行（háng）清洗，維持柱內液麵在（zài）樹（shù）脂層表麵上10cm，再生30min。
置換、混（hún）脂、衝洗
關加堿泵、進堿閥（fá），開進水閥，上下同（tóng）時進水對樹脂（zhī）進行置換、清洗。30min後，關（guān）進水閥、反洗進水閥、中排（pái）閥，開反（fǎn）洗排放閥、進氣閥、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（fǎn）洗排（pái）放閥、進氣閥，沉降1~2min。開進水閥（fá）、正洗排放閥，調節排氣閥，灌水至（zhì）柱內無空氣後，關排氣閥，對樹脂衝洗。當電導率達到要求時，開產水閥，關正（zhèng）洗排放閥，開始製水。
樹脂二次分離再生工藝
是將失效的混床樹脂輸送至樹脂分離器(陽樹脂（zhī）再生器)，完成水力（lì）分離後，將上層的陰離子交換樹脂移送混床至陰樹脂再生器。陰陽樹脂分離麵附近的混合（hé）樹脂輸送到混雜樹脂塔，然後分別再生陰陽樹脂。對於混雜樹脂塔內的樹脂，下一次（cì）再生時將被送回到樹脂分離器(陽樹脂再生器)內進行二（èr）次分離。在這裏，樹脂（zhī）分離器同時作為陽樹脂再生（shēng）器。
錐體分離再生工藝
錐體分離再生工藝是（shì）將樹脂分離器底部作成一錐體。該設（shè）備同時作為陰（yīn）樹脂再生器而不作為陽樹脂再生器。失效樹脂從混床輸送（sòng）到樹脂分離器完成水力分層後（hòu），位於樹脂分離器下部的陽樹脂從錐（zhuī）體底部被輸送到陽樹脂再生器。由於樹脂分離器底（dǐ）部為一錐形體，樹脂分離界麵的（de）樹脂很（hěn）少（shǎo），從而（ér）減少中（zhōng）間混合樹脂的數量，提高分離效果。在輸送陽樹（shù）脂時，分離界麵在（zài）自動控製時的自動檢測常采用光電法或（huò）電導法。所謂光電（diàn）法即采用光電（diàn）計檢測陰陽樹脂（zhī）顏色的深淺；而（ér）電導（dǎo）法則采（cǎi）用測量陰陽樹脂輸送水的電導（dǎo）變（biàn）化（huà），當充入W2氣體的樹脂輸送水由（yóu）陽樹脂變為（wéi）陰樹脂時，其電導將變小。利用兩種（zhǒng）方式產生的信（xìn）號變化來控製陰陽樹脂界限。
陰陽樹脂再生工藝
是（shì）將失效樹（shù）脂從混床輸送（sòng）到樹（shù）脂分離器內，失效樹（shù）脂水力分層（céng）後，在分離器內（nèi）同時對陰陽樹脂進行再生。樹脂分離器同時作為樹脂再（zài）生器。該方式同補給水處理除鹽混床完全相同。
離子交換器（qì）
離子交換器工藝需要將交換劑放在離子交換器(或稱為床（chuáng）)內進行，離子交換（huàn）劑失效後通過再生來恢複離（lí）子交換能力。為了提高離子交換工藝的（de）經濟性和技術適用性，產生了不同樹脂（zhī）的組合、不同的床型以及各種離子交換係統。常見的離子（zǐ）交換器有固定床(離子交換器（qì）)和（hé）連續（xù）床兩類。
工作原理就是離子的交換（huàn）。
運行時：陽樹脂(H-R)+(M+)→(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)→(X-R)+(OH-)
其中（zhōng）M+為（wéi）金屬離（lí）子，X-為陰離子。再（zài）生過程為其逆過程。
離子交換器的失（shī）效控製
離子交換除鹽水處理較簡單的（de）流程為陽（yáng）床-陰床組成的（de）一級複床除鹽係統。有的一級複床除鹽係統采用單元製（zhì），即每套一級複床除鹽係統（tǒng）包括 陽床、（除（chú）碳器）、陰床各一台，在（zài）離子（zǐ）交換除鹽運行過程中，無論是陽床（chuáng）還（hái）是陰床先（xiān）失效（xiào），都是同時再生；還有的一級複床除鹽係統采（cǎi）用母管製，即陽床與陽床或陰床與陰床是並聯運行的，哪（nǎ）一台交換器失（shī）效就再生哪一台。
1 檢測和控（kòng）製原理
強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸（xī）附順序為：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+；由此可知，水中金（jīn）屬離子Na+被吸附的能力較弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸（xī）附層逐漸下移，H+.後被其他陽離子置換下來，當保護（hù）層穿透時，首先泄漏的（de）是下層的Na+；因此監督（dū）陽離子交換器失（shī）效是以漏鈉為標準的；其反應方程為（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（yīn）樹脂對水（shuǐ）中各種陰（yīn）離子的吸附順（shùn）序為：
SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附能力較弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐（zhú）漸下移（yí），OH-.被其他陰（yīn）離子置換下來，當保護層穿透時（shí），首先泄漏的（de）是下層的HSiO3-；因此監督陰離子交換器失效是（shì）以（yǐ）漏矽為標準的；其反應方程（chéng）為（B代表酸根陰離子，R為樹（shù）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（xìng）。
(2) 出水水質穩定，短（duǎn）時間運行條件變化（如進水水質或成分、運行流（liú）速等）對混床出水水質影響不大。
(3) 間斷運行對出水水質的影響小，恢複到停運前水質所需的時間比（bǐ）較短。
(4) 產水水質（zhì）優良，電導率（lǜ）≤0.2us/cm
離子交（jiāo）換器主要用於純水（shuǐ）和高純水的製（zhì）備，主要用於中高壓鍋爐給水；新材料、新能源、化工新（xīn）材料，輕金屬材料、納米材料、玻璃鋼石墨、複合材料等的生產工藝用（yòng）水。
