时间：2022-03-12 01:24:41
（常州江南电力设备集团有限公司，江苏 常州 213125）
摘要：文章中对逆流再生式阴（阳）离子交换器作简要介绍，主要介绍其用途、组成部分、性能、结构及参数、工作条件作出简要介绍，着重介绍了该装置使用方法及注意事项。
关键词：逆流再生式交换器；树脂；逆流再生
中图分类号：O647 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）09-0052-02
由于高温高压锅炉的迅速增加，特别是超高压，亚临界锅炉的出现和直流锅炉的采用，所以对锅炉补给水水质的要求更加严格，需要将其中所有盐类几乎除尽，阴、阳离子交换除盐是常用的方法。现在，由于离子交换技术的迅速发展和日益完善，离子交换作为除盐、除碱和软化方法的采用越来越广泛。
一、逆流再生式交换器的结构和运行操作
为了克服顺流再生方式有底层交换剂再生程度低的缺陷，现在广泛采用逆流再生式，即运行时水流方向和再生时再生液流动方向相对运行的水处理工艺。我们将这种水处理工艺称为逆流再生工艺。
在用逆流再生工艺时，必定要有液体（再生液或水）向上流动的过程，这是和顺流式不同的地方。由于这一特点，逆流交换的工艺过程就要复杂一些，因为当液体通过交换剂上流时，如其流速稍微快了一些，就会发生和反洗一样的使交换剂层松动的现象，交换剂层中的交换剂不再保持有规则的变化，为此，逆流再生式交换器的结构和运行操作都注意防止乱层现象。
逆流再生式交换器本体为焊接碳钢结构的柱形容器，并在本体侧装设人孔，窥视孔和各接口。设备内部装设进水装置，出水装置和中间排水装置，进水装置采用穹形衬胶多孔板，出水装置采用穹形衬胶多孔板垫石英砂垫层，中间排水装置采用母管支管并旋水帽。其主要部件包括：
1．再生装置：阴（阳）离子交换器再生液均由下部的出水装置的穹形衬胶多孔板进入，再生液通过速度以5米/小时计算，并在上部实施气顶压，可保持树脂不乱层。
2．中排装置：中排装置在阴（阳）树脂和压脂层（200）毫米分界上，用语排泄再生时废酸（碱）液和冲洗液，型式支管母管式并在支管上旋水帽。材质均为1Cr18Ni9Ti或316SS。
3．排水装置：采用穹形衬胶多孔板垫石英砂垫层，多孔板材质钢衬胶。
4．进水、出水管管径按管道内工质流速为1.5米/秒。
5．树脂的反洗膨胀率：阳树脂的反洗膨胀率按85%计算，阴树脂的反洗膨胀率按85%计算。窥视孔分别布置在树脂界面1个，压脂层1个，水垫层（树脂界面上100mm处）1个，按最大反洗膨胀高度处2个，用以观察体内工况。
6．树脂的输送：树脂的输入和卸出均考虑采用水力输送，树脂输入由筒体上部人孔口输送，筒体下部近石英砂垫层处设树脂卸出口。
二、使用方法
1．树脂在未装进交换器之前，首先对树脂进行筛选（除破碎树脂）粒度，再用8%～10%的NaCL溶液浸泡20小时后，放掉食盐水，用水冲洗树脂，直至澄清水不呈黄色为止，再用泵将树脂从设备输入口装入，装到所规定的标准为止。树脂进入设备后再进行一次冲洗，以达到要求为准，然后转入运行。
2．运行前设备内须保持一定高的水垫层，以防止水直接冲击着树脂层表面的压脂层，然后打开进水口阀门，排空气阀门，当水已满时关闭空气阀，打开下部的出水口阀门，直至正常运行。
3．设备运行一段时间后应进行小反洗，为了保持交换剂不乱层，将小反洗从中排装置引进，只对中间排液管上面的压脂层进行反洗，洗去运行时积聚在压脂层和中间排液装置上的污物，即打开小反洗阀门，流速一般为10米/时，打开反洗排污阀门，小反洗结束后，关闭小反洗阀及反洗排污阀门。
4．再生：当出水水质降到规定的指标时应立即停止，关闭进水口阀门和出水口阀门。然后先进行小反洗，小反洗结束待树脂颗粒下沉后，打开中排口阀门将水放到中排管下，再打开再生液阀门，将再生液从设备的底部输进，同时打开进气口阀门，将空气从设备顶部输入，并使气压维持在30～50kPa的范围内，防止乱层。再生废液由中排口排出。为保证再生效果，再生流速控制栽米/小时，盐液浓度控制在4%～8%，时间40～60分钟，盐液与交换剂接触的时间不少于40分钟。
5．逆流冲洗：再生完毕后应关闭再生液阀门及中间排液阀门和进气口阀门，使再生液与交换剂充分交换一段时间，然后打开底部的反洗进水阀门及上部反洗排污阀门，冲洗流速同再生流速应保持相等，冲至出水质量符合要求为止。
6．小正洗；在逆流再生过程中，可能有部分废液渗入压脂层中，为节省正洗耗水量及缩短正洗时间，在正洗之前用小正洗方法将这部分废盐液洗去，小正洗时打开进水口阀门，然后打开中间排液阀门，水从中排装置排出，流速控制在10～25米/时，时间约5分钟左右，然后关闭排液装置阀门，打开底部的正洗排水阀门。
7．正洗：小正洗结束后关闭中间排液阀门，开启进水口阀门及正洗排水阀门进行正洗，流速同运行流速，待水符合要求即关闭正洗排水阀门，打开出水口阀门，投入正常运行。
8．大反洗：逆流再生连续运行时，由于交换剂被压实、污染等，所以在交换运行一段时间后必须进行一次大反洗，大反洗的间隔周期可根据本厂的进水浊度、出水质量、运行压差和交换容量等情况而定，一般运行10～20个周期进行一次。大反洗后交换层被打乱，为了恢复正常交换容量，在大反洗的第一次再生时，再生液要比正常时增加0.5～1.0倍。大反洗时，打开底部的反洗进水阀门，阀门要由小到大，反洗强度控制在反洗视镜的中心线为准，打开反洗排水阀门进行反洗。
三、注意事项
1．压脂层的厚度和顶压用的压缩空气压力要符合要求。
2．为使底部树脂的再生程度高，不致被杂质污染而影响出水水质，故在逆流再生后，应用水质较好的水逆流冲洗，如用经过H离子交换的水来逆流冲洗阳离子交换器。
3．为防止在反冲洗过程中产生过大的压力，在大反洗时的流量应由小到大，以逐渐排除交换器的空气和疏松树脂层。进入交换器水中的悬浮物小小，以免压脂层中积聚污物，造成过大的压降。
4．如果采用聚苯乙烯的球作上部的压脂层，此白球的密度应比树脂小，它们应有明显的密度差，以便分层。如果白球的密度与树脂的密度很接近，则白球易混入树脂层，这样将减少树脂的有效体积。压脂层的厚度不能太小，否则会使上部气压不稳定，也会使悬浮物渗入树脂层。
5．逆流再生所用的再生剂质量要好，否则，仍不能保证出水水质良好，逆流再生的再生废液中剩余的再生剂量较少，故不宜再用。
6．应防止有所泡混入交换剂层中。
参考文献
[1] 施燮钧，王蒙聚，肖作善．热力发电厂水处理[M]．北京：中国电力出版社，1996．
[2] 周本省．工业水处理技术（第2版）[M]．北京：化学工业出版社，2003
[3] 华东建筑设计研究院有限公司．给水排水设计手册（第2版）（第4册）工业给水处理[M]．北京：中国建筑工业出版社，2002
作者简介：梁慧（1981-），女，江苏常州人，常州江南电力设备集团有限公司工程师，研究方向：机械。