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分析連續(xù)離子交換過(guò)程的控制
閱讀：213 發(fā)布時(shí)間：2020-11-101、離子交換的重要作用
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電量越來(lái)越高，各類(lèi)電廠發(fā)展迅速。電廠中水處理設(shè)備主要的初始部分吃的水越好，發(fā)電量越多,鍋爐，汽機(jī)，電氣等設(shè)備的使用壽命才能越長(zhǎng)。如果我們的地表水或是地下水。直接作為電廠發(fā)電中的鍋爐補(bǔ)給水使用，那必將會(huì)造成嚴(yán)重后果。所以必須要做好水質(zhì)預(yù)處理工作。地表水或地下水中含有大量的雜物，如污物，懸評(píng)物，余氣等,這些可以通過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器，反滲透除去。但是主要的部分是要除去水中的離子態(tài)雜質(zhì)，為了除去水中離子態(tài)雜質(zhì)，大多數(shù)采用的方法都是離子交換。這樣可以使離子在離子交換柱中，將離子態(tài)雜質(zhì)清除得比較*，可以制得很純的水，如-級(jí)純水、二級(jí)純水、一級(jí)除鹽水、二級(jí)除鹽水等,以用作電廠發(fā)電。在發(fā)電廠鍋爐用水的制水工藝中,離子交換處理是其中重要組成部分之一。離子交換處理就是用離子作為一種離子交換劑來(lái)處理、當(dāng)這種交換劑也遇到水時(shí),可以將本身所具有的離子與水中同符號(hào)的離子進(jìn)行交換，比如鈉離子與鈣離子交換，可以將鈣離子吸附在交換劑上轉(zhuǎn)成改型排出，排出到離子交換樹(shù)脂罐體外。
在水處理工藝中，離子交換的機(jī)理有許多種說(shuō)法，現(xiàn)在還不能統(tǒng)一。但有的表述為：離子交換就是將離子交換樹(shù)脂看作具有膠體型結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，在離子交換樹(shù)脂高分子的表面上有許多和膠體表面相似的雙電層，就是有兩層離子，緊挨高分子的為內(nèi)層離子,而相反的則為外層離子。
2、離子交換過(guò)程中再生劑的控制
針對(duì)各地客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求及對(duì)價(jià)格的要求，在離子交換過(guò)程中再生劑的用量和再生過(guò)程的控制也嚴(yán)重影響了生產(chǎn)成本及出水質(zhì)量。所以控制離子交換過(guò)程是非常必要的。
因此控制再生劑質(zhì)量、提高出水質(zhì)量在離子交換控制，離子交換的運(yùn)行過(guò)程，在整個(gè)水處理工藝當(dāng)中非常必要的。在運(yùn)行過(guò)程離子交換柱運(yùn)行過(guò)程，要注意點(diǎn)巡檢，無(wú)論是單床或是雙浮動(dòng)雙流動(dòng)床或是混合床，在運(yùn)行過(guò)程中觀察進(jìn)水流量和產(chǎn)水流量，觀察再生液質(zhì)量，觀察樹(shù)脂高度集中布置是否被運(yùn)行當(dāng)中的水質(zhì)覆蓋及出水速率。觀察各個(gè)管路罐體是否有跑冒滴漏現(xiàn)象，觀察出水水質(zhì)指標(biāo)的電導(dǎo)電阻率是否達(dá)標(biāo)，是在控制離子交換柱運(yùn)行過(guò)程中的基本操作。
在連續(xù)離子交換運(yùn)行過(guò)程中要控制樹(shù)脂液位，一般來(lái)說(shuō)，液位應(yīng)高于樹(shù)脂10厘米左右為液位。過(guò)高或過(guò)低都對(duì)樹(shù)脂在離子交換運(yùn)行過(guò)程中有一定的影響，應(yīng)對(duì)液位過(guò)高設(shè)置報(bào)警器，在運(yùn)行過(guò)程中，一旦出現(xiàn)報(bào)警，能夠及時(shí)處理，以防罐體跑冒滴漏或出現(xiàn)炸壞現(xiàn)象。巡檢過(guò)程中也要注意水位是否低于樹(shù)脂的高度，一旦低于其高度，-定要及時(shí)加水，并查出哪里漏水，及時(shí)修理，以防樹(shù)脂在沒(méi)有水的浸泡下，失去再生交換能力，失去離子生產(chǎn)合格水的作用。
在離子交換運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，還要對(duì)各個(gè)出口進(jìn)口的水質(zhì)進(jìn)行指標(biāo)性控制，一定要按時(shí)點(diǎn)巡檢，按時(shí)送到化驗(yàn)室化驗(yàn)，如對(duì)離子交換過(guò)程中的進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行電導(dǎo)率，污物，余氯的化驗(yàn)及控制。在進(jìn)水水質(zhì)前面加除碳風(fēng)機(jī)，已達(dá)到除去二氧化碳的效果。更要控制出水水質(zhì)，比如硅酸根，鎂離子、鐵離子以驗(yàn)證離子交換能力是否達(dá)標(biāo)，運(yùn)營(yíng)過(guò)程是否正常。
為控制連續(xù)離子交換的正常運(yùn)行，要配置相應(yīng)的化驗(yàn)人員及化驗(yàn)儀器，如酸堿PH分析儀，硅酸根分析儀等一系列儀器，隨時(shí)監(jiān)控連續(xù)離子交換運(yùn)行是否正常。
而再生過(guò)程的控制在離子交換運(yùn)行當(dāng)中是重要的一部分，它嚴(yán)重影響著離子交換樹(shù)脂的生存周期也影響著出水質(zhì)量。再生過(guò)程中再生陰離子樹(shù)脂，我們可以用氫氧化鈉溶液進(jìn)行再生，而陽(yáng)離子樹(shù)脂,一般用酸液鹽酸進(jìn)行再生嗎，一般再生液的濃度含量質(zhì)量及再生液的溫度直接影響著離子交換是否運(yùn)行正常，是否交換的*。我們可以控制再生液的濃度及溫度，比如氫氧化鈉溶液在交換陰離子樹(shù)脂時(shí)，我們可以選擇大約2%-4%甚至更好濃度的氫氧化鈉溶液，溫度控制在20-25C甚至30C的溫度，這樣不僅可以大大節(jié)約了再生劑的用量，還能達(dá)到的離子交換再生效果。
為節(jié)約再生劑的用量，我們也可以采取浸泡的方式，使其連續(xù)性流動(dòng)改為不動(dòng)性，浸泡*再生*，然后再進(jìn)行流動(dòng)再生。陽(yáng)離子樹(shù)脂可以用鹽酸再生，鹽酸控制濃度及再生劑質(zhì)量影響了離子交換的運(yùn)行能力，在鹽酸再生陽(yáng)離子樹(shù)脂過(guò)程中，我們也可以浸泡，加大再生液濃度，減緩再生液再生速度。在再生完畢之后，一定要沖洗*，可以用PH計(jì)或PH試紙驗(yàn)證是否已經(jīng)達(dá)到中性?？梢葬槍?duì)再生過(guò)程中排除的酸液或堿液，設(shè)置專(zhuān)門(mén)的儲(chǔ)蓄罐來(lái)循環(huán)使用，使用后，用的鼓風(fēng)機(jī)或過(guò)濾系統(tǒng)，把酸鹽或堿液過(guò)濾干凈,可以第二次使用配置再生。這樣不僅降低用水量，也降低水耗，更能達(dá)到環(huán)保的效果，如果沒(méi)有儲(chǔ)蓄罐，可以將酸液和堿液統(tǒng)一排放到中和水池，可以將其酸堿性中和以達(dá)到以預(yù)防污染水質(zhì)的要求。
在離子交換行過(guò)程當(dāng)中，原來(lái)更多的是以單床單一形式存在，比如說(shuō)是陽(yáng)床或陰床再生，過(guò)程比較簡(jiǎn)單，但是浪費(fèi)的再生液比較多，陽(yáng)床在再生過(guò)程中，主要以鹽酸再生，其進(jìn)口流量或出口量存在在再生液流量過(guò)大，再生不*，并且程序大多是屬于自動(dòng)控制，這種情況應(yīng)該給予改正，應(yīng)該手動(dòng)閥門(mén)控制再生液流量，按時(shí)按要求調(diào)節(jié)流量，進(jìn)而節(jié)省更多再生液。
3、連續(xù)離子交換過(guò)程的監(jiān)控
連續(xù)離子交換過(guò)程中，時(shí)刻監(jiān)控觀察調(diào)節(jié)是必要的。連續(xù)床離子交換可以分為移動(dòng)床和流動(dòng)床兩類(lèi)。因固定床交換器體積較大，樹(shù)脂量也較多，再生前離子交換能力早已*喪失,造成了大部分空間都用來(lái)儲(chǔ)存失效交換劑，運(yùn)行方式也不連續(xù)，沖洗時(shí)間不能供水，降低了補(bǔ)給水速度。所以連續(xù)離子交換的工作效率要大于固定床效率。在連續(xù)離子交換過(guò)程中，大致需要控制以下幾點(diǎn)：一是為提高混合床再生速度,可以用稀堿液浸泡分層，為提高陰樹(shù)脂再生效果可以增加蒸汽伴熱器輔助加熱系統(tǒng)，合適溫度為25--30C。二是硅酸根化合物是在連續(xù)離子交換中比較難以除去的物質(zhì)。所以在連續(xù)離子交換過(guò)程中的浮動(dòng)床可以用強(qiáng)堿操作，因其不易沖洗，易造成二次污染，所以可用除鹽水沖洗，如果效果不好，可以加熱除鹽水進(jìn)行沖洗。連續(xù)離子交換過(guò)程中無(wú)論是哪種裝置,都離不開(kāi)再生劑，所以控制再生劑的各項(xiàng)指標(biāo)，把控運(yùn)行過(guò)程,做好再生運(yùn)行的操作，對(duì)連續(xù)離子交換的能力和周期有著關(guān)鍵性的作用。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)可知，連續(xù)離子交換的再生程度，再生劑用量，濃度并不成比例，并不是說(shuō)用量越大，濃度越高，再生效果就越好。廈門(mén)世達(dá)膜科技有限公司成功自主開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)并具有水平的鉛鋅冶煉廢水*裝置和連續(xù)流體分離設(shè)備。前者已成功在云南、廣西、甘肅、貴州等國(guó)內(nèi)有色大型企業(yè)全面采用。