連續離子交換移動床工藝

❶ 離子交換水處理的裝置有多少分類

離子交換水處理的裝置主要有固定床和連續床兩大類.固定床中又有單級、多級、復合、混合、雙層和雙流等類型.連續床中又分為移動床和流動床兩種類型.
固定床是離子交換處理中最簡單的軟化水的方法.該方法在水處理運行中的幾個基本過程（交換、反洗、再生、清洗）間歇反復地在同一裝置中進行,而離子交換樹脂本身不移動和流動.具有操作簡單,所需設備少,水質穩定等優點.
單床是固定床中最簡單的一種方式.常用的鈉型陽離子交換器即屬這一方式.
多床是用同一種離子交換劑,兩個或兩個以上的單床串聯使用的方式.當單床處理水質達不到要求時可採用多床.
復床是將兩種不同的離子交換劑的交換器串聯使用,用於水的除鹽.
混合床是將陰陽離子交換樹脂置於同一柱內,相當於多級陰陽離子柱串聯起來.處理水質量較高.
雙層床是在一個交換柱中裝有兩種樹脂 （弱酸與強酸、弱鹼與強鹼型）,上下分層不混合.
雙流床主要用於處理凝結水,可提高水質.
固定床離子交換的缺點是,樹脂用量多而利用率低,運行不連續.為提高樹脂利用率及管理自動化,二十世紀六十年代出現了連續式離子交換裝置.可分移動床式和流動床式.
所謂移動床是指將交換劑裝於交換塔中,原水從下部進入塔內,軟水從塔上部流出.這樣自下而上的流動,交換一定時間（一般為45～60分鍾）後停止交換,而將交換塔中一定容量的失效交換劑送至再生塔中還原.同時從清洗塔向交換塔上部補充相同容積的已還原清洗的交換劑,約10分鍾後,交換塔又開始工作.因交換塔上部始終有剛加入的新交換層,故出水水質穩定.交換劑及還原液的利用率都比固定床高.其缺點是交換劑磨損較大,耗電量較多.
所謂流動床是完全連續工作的,它在進行交換的同時不斷從交換塔內向外輸送失效的離子交換劑,並且不斷向交換塔內輸送再生後的交換劑.流動床的優點是出水質量高,並且比較穩定；設備簡單,操作方便；需交換劑量少.只是在新設備投入運行時,需要一定時間進行調整.

❷ 廢水離子交換處理法的交換設備

有固定床、移動床、流動床等型式。固定床是在離子交換一周期的四個過程（交換、反洗、再生、淋洗）中，樹脂均固定在床內。移動床則是在交換過程中將部分飽和樹脂移出床外再生，同時將再生的樹脂送回床內使用。流動床則是樹脂處於流動狀態下完成上述四個過程。移動床稱半連續裝置，流動床則稱全連續裝置。
床內只有一種陽樹脂（或陰樹脂）的稱為陽床（或陰床），床內裝有陽、陰兩種樹脂的稱為混合床。如床內裝有一種強型和一種弱型陽樹脂或陰樹脂的則稱為雙層床。混合床可同時去除廢水中的陽、陰離子，相當於無數個陽床、陰床串聯，因而可製取高純水。採用雙層床進行離子交換時廢水先通過弱型樹脂，後通過強型樹脂，再生時則相反。

❸ 離子交換水處理的裝置有多少分類

離子交換水處理的裝置主要有固定床和連續床兩大類。固定床中又有單級、多級、復合、混合、雙層和雙流等類型。連續床中又分為移動床和流動床兩種類型。
固定床是離子交換處理中最簡單的軟化水的方法。該方法在水處理運行中的幾個基本過程（交換、反洗、再生、清洗）間歇反復地在同一裝置中進行，而離子交換樹脂本身不移動和流動。具有操作簡單，所需設備少，水質穩定等優點。
單床是固定床中最簡單的一種方式。常用的鈉型陽離子交換器即屬這一方式。
多床是用同一種離子交換劑，兩個或兩個以上的單床串聯使用的方式。當單床處理水質達不到要求時可採用多床。
復床是將兩種不同的離子交換劑的交換器串聯使用，用於水的除鹽。
混合床是將陰陽離子交換樹脂置於同一柱內，相當於多級陰陽離子柱串聯起來。處理水質量較高。
雙層床是在一個交換柱中裝有兩種樹脂 （弱酸與強酸、弱鹼與強鹼型），上下分層不混合。
雙流床主要用於處理凝結水，可提高水質。
固定床離子交換的缺點是，樹脂用量多而利用率低，運行不連續。為提高樹脂利用率及管理自動化，二十世紀六十年代出現了連續式離子交換裝置。可分移動床式和流動床式。
所謂移動床是指將交換劑裝於交換塔中，原水從下部進入塔內，軟水從塔上部流出。這樣自下而上的流動，交換一定時間（一般為45～60分鍾）後停止交換，而將交換塔中一定容量的失效交換劑送至再生塔中還原。同時從清洗塔向交換塔上部補充相同容積的已還原清洗的交換劑，約10分鍾後，交換塔又開始工作。因交換塔上部始終有剛加入的新交換層，故出水水質穩定。交換劑及還原液的利用率都比固定床高。其缺點是交換劑磨損較大，耗電量較多。
所謂流動床是完全連續工作的，它在進行交換的同時不斷從交換塔內向外輸送失效的離子交換劑，並且不斷向交換塔內輸送再生後的交換劑。流動床的優點是出水質量高，並且比較穩定；設備簡單，操作方便；需交換劑量少。只是在新設備投入運行時，需要一定時間進行調整。

❹ 連續離子交換系統在有機酸的分離純化是如何應用的

連續離子交換設備優勢
1、整合所有的步驟、可連續運轉、系統匹配性強
2、顯著的減少樹脂的用量，充分發揮了樹脂的利用潛力，延長樹脂的使用壽命
3、減少水和化學品的耗量，大幅度降低運行成本和減少污水排放量
4、同時可去除或者分離具有不同特性的物質，可將復雜的工藝簡單化
5、保持料液中產品的成分和濃度穩定，可以有效提高產品料液的純度和濃度，節省後續工藝成本

❺ 離子交換器的典型工藝流程

萊特.萊德1、苦鹹水淡化、地下水除氟

原水→過濾器→精密過濾器→電滲析裝置→中空纖維超濾器→紫外線殺菌器→成品水

2、飲用純凈水、太空水生產

原水→機械過濾器→活性炭過濾器→精密過濾器→電滲析裝置→陽離子交換器→陰離子交換器→混合離子交換器→中空纖維超濾器→紫外線殺菌器→臭氧滅菌裝置→成品水

3、制葯行業針劑制備、大輸液制備用水

原水→活性炭過濾器→精密過濾器→電滲析裝置→陽離子交換器→陰離子交換器→混合離子交換器→多效蒸餾水機→成品水

4、化肥、機械行業用水

原水→機械過濾器→精密過濾器→電滲析裝置→陽離子交換器→脫氣塔→陰離子交換器→成品水
軟化器即為鈉離子交換器，離子交換器分為：鈉離子交換器、陰陽床、混合床等種類。離子交換柱(器)外殼一般採用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯復合玻璃鋼(PVC-FRP)、有機玻璃(PMMA)、有機玻璃復合透明玻璃鋼(PMMA-FRP)、鋼襯膠(JR)、不銹鋼襯膠等材質。

用途離子交換器主要用於純水和高純水的制備，在醫葯、化工、電子、塗裝、飲料及中高壓鍋爐給水等諸多工領域中已有十分廣泛的應用。用於鍋爐、熱電站、化工、輕工、紡織、醫葯、生物、電子、原子能及純水處理的前道處理，工業生產所需進行硬水軟化、去離子水制備的場合，還可用於食品葯物的脫色提純，貴重金屬、化工原料的回收，電鍍廢水的處理等。

❻ 離子交換器的正洗是什麼

離子交換器的運行

離子交換器分為固定床和連續床兩種。固定床有順流再生固定床、逆流再生固定床、浮動床、雙層床、混合床等形式；連續床有移動床和流動床。離子交換除鹽系統一般都採用固定床。
離子交換器外形為圓筒形容器，為防止設備腐蝕，對交換器內部及附屬設備都進行了防腐處理。
針對我廠的設備特點，本節主要介紹逆流再生固定床離子交換工藝。
一、逆流再生固定床離子交換工藝
1、交換器的結構
逆流再生離子交換器按其用途的不同，可分為陽離子交換器（包括H型）和陰離子交換器（OH型等）。用於軟化工藝的陽離子交換器稱為鈉離子軟化器和氫離子軟化器。用於除鹽工藝的陽離子交換器和陰離子交換器分別稱為陽床和陰床。這些交換器在結構上沒有多大區別，其結構為交換器內頂部裝有十字支管式進水分配裝置。中上部裝有母支管式再生液分配裝置，稱為中間排水裝置。在其上面有一層厚150～200mm的壓脂層,其作用一是過濾掉水中的懸浮物,二是使水均勻地進入中排裝置。底部裝有穹形多孔板加石英砂墊層式的排水裝置。交換器的外部設有各種管道、閥門、取樣管、監視管、排空氣管、流量和壓力表計以及有機玻璃窺視孔等。
2、交換器的運行
交換器的運行應保證其出水水質、水量和經濟指標，這些指標與運行操作，特別是再生操作有很大的關系。
逆流再生固定床的運行通常分為四個步驟，從床層失效後算起為：反洗、再生、正洗和交換。這四個步驟為交換器的一個運行周期。
（1）小反洗。交換器運行到失效時，停止交換運行，將反洗水從中間排水管引進，對中間排水管上面的壓脂層進行反洗，以沖去運行時積聚在表面層和中間排水裝置上的污物，然後由上部排走。沖洗流速應使壓脂層能充分松動，但又不至將正常的顆粒沖走。反洗一直進行到出水澄清。
（2）放水。小反洗後，待交換劑顆粒下降後，放掉交換器內中間排水裝置上部的水。
（3）進再生液。開進酸（鹼）一次、二次門，啟動自用水泵，開噴射器入口門，維持進水流速5－8m/h，同時開啟並調整中間排水門。開酸（鹼）計量箱出口門，調整進酸濃度為3－4%范圍內。進鹼濃度為2－2.5%范圍內。
（4）逆流沖洗。當再生液進完後，關閉進再生液閥門，停止送入再生液，但噴射器保持原來的流量，在有頂壓的情況下，進行逆流沖洗，直至排出廢液達到一定標准為止［如H型交換器，控制排出廢液中酸度小於10mmol/L（OH-）］。逆流沖洗所需的時間一般為30～40min，逆洗水應採用質量較好的水，不然會影響底部交換劑的再生程度。
（5）正洗。最後，用水由上而下進行正洗至出水合格，即可投入運行。
逆流離子交換器一般在運行10～20個或更多周期後，進行一次大反洗，以除去交換劑層中的污物和破碎的樹脂微粒。通常運行，不進行大反洗。大反洗是從底部進水，廢水由上部反洗排水閥門放掉。由於大反洗時擾亂了整個樹脂層，所以大反洗後第一次再生時，再生劑的用量應加大1倍以上。
為了使逆流再生達到較好的效果，故在逆流再生的操作工藝中需注意以下幾個問題：
1）壓脂層的厚度要符合要求。
2）為使底部樹脂的再生程度高，不致被雜質污染而影響出水水質，故在逆流再生後，應用水質較好的水逆流沖洗，如用經過H離子交換的水來逆流沖洗陰離子交換器。
3）中部排水裝置應進行必要的加固，以防止其上的管子斷裂或彎曲。此外，為了防止在反沖洗的過程中產生過大的應力，在大反洗時的流量應由小到大，以逐漸排除交換器中的空氣和疏鬆樹脂層。進入交換器水中的懸浮物含量要小，以免壓脂層中積聚污物，造成過大的壓降。
4）逆流再生所用的再生劑質量要好，否則，仍不能保證出水水質良好。逆流再生的再生廢液中剩餘的再生劑量較少，故不宜再用。
5）應防止有氣泡混入交換劑層中。

❼ 什麼叫做移動床

移動床
流體和固體顆粒同時進入反應器，它們互相接觸，一面進行反應，一面顆粒移動，這種反應床層叫做移動床。
移動床原理
流動相在床層內通過循環泵不斷自下而上循環流動，而吸附劑顆粒依靠重力向下移動，與進料逆流接觸。床層中部連續進料，弱吸附組分從床層頂部流出，而強吸附組分在固定相作用下從床層底部流出，逐步完成吸附、精製和解吸的過程。

模擬移動床
是一種利用吸附原理進行液體分離操作的傳質設備。它是以逆流連續操作方式，通過變換固定床吸咐設備的物料進出口位置，產生相當於吸附劑連續向下移動，而物料連續向上移動的效果。這種設備的生產能力和分離效率比固定吸附床高，又可避免移動床吸附劑磨損、碎片或粉塵堵塞設備或管道以及固體顆粒縫間的溝流。

❽ 環保工程師知識點：離子交換

2017環保工程師知識點：離子交換

離子交換法在水的軟化和除鹽中早已獲得廣泛的應用，目前已應用在回收和處理工業廢水中的有毒物質方面。下面我為大家准備了離子交換的相關知識，歡迎閱讀。

1離子交換的基本原理

水處理中主要採用離子交換樹脂和磺化煤用於離子交換。其中離子交換樹脂應用廣泛，種類多，而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。 離子交換樹脂按結構特徵，分為：凝膠型、大孔型和等孔型; 按樹脂母體種類，分為：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;按其交換基團性質，分為：強酸型、弱酸型、強鹼型和弱鹼型。

⑴離子交換樹脂的構造

是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成兩部 分：固定部分，仍與骨架牢固結合，不能自由移動，構成所謂固定離子，活動部分，能在一定范圍內自由移動，並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應，稱為可交換離子。

⑵基本性能

①外觀

呈透明或半透明球形，顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等，

②交聯度

指交聯劑占樹脂原料總重量的百分數。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響，一般水處理 中樹脂的交聯度為7%～10%。

③含水率

指每克濕樹脂所含水分的百分率，一般為50%，交聯度越大，孔隙越小，含水率越少。

④溶脹性

指干樹脂用水浸泡而體積變大的現象。一般來說，交聯度越小，活性基團越容易電離，可交換離子的水合離子半徑越大，則溶脹度越大;樹脂周圍溶液電解質濃度越高，樹脂溶脹率就越小。

在生產中應盡量保證離子交換器有長的工作周期，減少再生次數，以延長樹脂的使用壽命。

⑤密度

分為干真密度、濕真密度和濕視密度

⑥交換容量

是樹脂最重要的性能，是設計離子交換過程裝置時所必須的數據，定量地表示樹脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容 量。

⑦有效PH范圍

由於樹脂的交換基團分為強酸強鹼和弱酸弱鹼，所以水的PH值對其電離會產生影響，影響其工作交換容量。弱鹼只能在酸性溶液中以及弱酸在鹼性溶液中有較高的交換能力。

⑧選擇性

即離子交換樹脂對水中某種離子能優先交換的性能。除與樹脂類型有關外，還與水中濕度和離子濃度有關。

⑨離子交換平衡

離子交換反應是可逆反應，服從質量作用定律和當量定律。經過一定時間，離子交換體系中固態的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應達到平衡，其平衡常數也稱為離子交換選擇系數。降低反應生成物的濃度有利於交換反應的進行。

⑩離子交換速率

主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。

其他性能：如溶解性、機械強度和耐冷熱性等。離子交換樹脂理論上不溶於水，機械強度用年損耗百分數表示，一般要求小於3%～ 7%/年。另外，溫度對樹脂機械強度和交換能力有影響。溫度低則樹脂的機械強度下降，陽離子比陰離子耐熱性能好，鹽型比酸鹼型耐熱 好。

⑶樹脂層離子交換過程

以離子交換柱中裝填鈉型樹脂，從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例，以交換柱的深度為橫坐標，以樹脂的飽和度為縱坐標，可繪得某一時刻的飽和度曲線。就整個交換過程而言，樹脂層的變化可分為三個階段。

2離子交換裝置運行方式

離子交換裝置按運行方式不同，分為固定床和連續床

⑴固定床的構造與壓力濾罐相似，是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式，其特點是交換與再生兩個過程均在交換器中進行，根據交換器內裝填樹脂種類及交換時樹脂在交換器中的位置的不同，可分為單層床、雙層床和混合床。單層床是在離子交換器中只裝填一種樹脂，如果裝填的是陽樹脂，稱為陽床;如果裝填的是陰樹脂，稱為陰床。雙層床是離子交換器內按比例裝填強、弱兩種同性樹脂，由於強、弱兩種樹脂密度的不同，密度小的弱型樹脂在上，密度大的強型樹脂在下，在交換器內形成上下兩層。

混合床則是在交換器內均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂，由於陰、陽樹脂混雜，因此原水流經樹脂層時，陰、陽兩種離子同時被樹 脂所吸附，其產物氫離子和氫氧根離子又因反應生成水而得以降低，有利於交換反應進行的'徹底，使得出水水質大大提高。但其缺點是 再生的陰、陽樹脂很難徹底分層。於是又發明了三層混床新技術，保證在反洗時將陰、陽樹脂分隔開來。 根據固定床原水與再生液的流動方向，又分為兩種形式，原水與再生液分別從上而下以同一方向流經離子交換器的，稱為順流再生 固定床，原水與再生液流向相反的，稱為逆流再生固定床。順流再生固定床的構造簡單，運行方便，但存在幾個缺點：在通常生產條件下，即使再生劑單位耗量二至三倍於理論值，再生效果 也不太理想;樹脂層上部再生程度高，而下部再生程度差;工作期間，原水中被去除的離子首先被上層樹脂所吸附，置換出來的反離子 隨水流流經底層時，與未再生好的樹脂起逆交換反應，上一周期再生時未被洗脫出來的被去除的離子，作為泄漏離子出現在本周期的出水中，所以出水剩餘被去除的離子較大;而到了了工作後期，由於樹脂層下半部原先再生不好，交換能力低，難以吸附原水中所有被去除的離子，出水提前超出規定，導致交換器過早地失效，降低了工作效率。因此，順流再生固定床只選用於設備出水較小，原水被去除的離子和含鹽量較低的場合。逆流再固定床的再生有兩種操作方式：一是水流向下流的方式，一是水流向上流的方式，逆流再生可以彌補順流再生的缺點，而且出水質量顯著提高，原水水質適用范圍擴大，對於硬度較高的水，仍能保證出水水質，所以目前採用該法較多。總起來說，固定床有出水水質好等優點，但固定床離子交換器存在三個缺點：一是樹脂交換容量利用率低，二是在同設備中進行產水和再生工序，生產不連續，三是樹脂中的樹脂交換能力使用不均勻，上層的飽和程度高，下層的低。為克服固定床的缺點，開發出了連續式離子交換設備，即連續床。

⑵連續床又分為移動床和流動床

移動床的特點是樹脂顆粒不是固定在交換器內，而是處於一種連續的循環運動過程中，樹脂用量可減少三分之一至二分之一，設備單位容積的處理水量還可得到提高，如雙塔移動床系統和三塔移動床系統。 流動床是運行完全連續的離子交換系統，但其操作管理復雜，廢水處理中較少應用。

3離子交換工藝的設計

⑴進水預處理

廢水成分復雜，應進行預處理，目的是保障反應器中離子交換樹脂交換容量充分得以發揮，並有效延長使用壽命。預處理的對象包括進水的水溫、PH值、懸浮物、油類、有機物、引起樹脂中毒的高價離子和氧化劑等。

⑵樹脂的選用

選擇樹脂時應考慮交換容量、進水水質和離子交換器的運行方式等，選擇合適的樹脂。

例如考慮進水水質時，對於只需去除進水中吸附交換能力較強的陽離子，可選用弱酸型樹脂，若需去除的陽離子的吸附交換能力較弱，只能選用強酸型陽離子樹脂。考慮離子交換器的運行方式時，移動床和流動床要選用耐磨、高機械強度的樹脂。對於混床，要選用濕真密度相差較大的陰、陽樹脂。另外，不同樹脂的交換容量有差異，而同一種樹脂的交換容量還受所處理廢水的懸浮物、油類、高價金屬離子等影響。

⑶掌握工藝設計參數

4離子交換法在水處理中的應用

離子交換法目前廢水處理中得到了廣泛應用，例如

⑴用於含鉻廢水的處理

對於廢水，經預處理後，可用陽樹脂去除三價鉻和其他陽離子，用陽樹脂去除六價鉻，並可回收鉻酸，實現廢水在生產中的循環使 用。

⑵含鋅廢水的處理

化纖廠紡絲車間的酸性廢水主要含有硫酸鋅、硫酸和硫酸鈉等，用鈉離子型陽樹脂交換其中的鋅離子，用芒硝再生失效的樹脂，即可得到硫酸鋅的濃縮液。

⑶電鍍含氰廢水的處理

陰樹脂對絡合氰(即氰與金屬離子的絡合物)的結合力大，所以利用陰離子交換樹脂能消除氰化物以及重金屬離子的污染，並將其回收利用。

⑷有機廢水的處理

如洗滌煙草的過程中產生的含有煙鹼的廢水，可以用陽樹脂回收後作為殺蟲劑。

⑸用於水的軟化處理

例如利用鈉離子交換軟化法可以去除水中的硬度。

⑹水的除鹽

分復床除鹽和混合床除鹽等系統。

復床是指陽、離子交換器串聯使用，常用的系統有強酸-脫氣-強鹼系統，強酸-弱鹼-脫氣系統以及強酸-脫氣-弱鹼-強鹼系統等。 混合床除鹽具有水質穩定、間斷運行影響小、失效終點分明等特點。

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