顺流再生离子交换器是离子交换装置中应用最早的床型,这种设备运行时,水流自上而下通过树脂层;再生时,再生液也是自上而下通过树脂层,即水和再生液的流向相同。
1、交换器的结构交换器的主体是一个密封的圆柱形压力容器,器体上设有人孔、树脂装卸孔和用来观察树脂状态的窥视孔。体内设有进水装置、排水装置和再生液分配装置。交换器中装有一定高度的树脂,树脂层上面留有一定的反洗空间,内部结构如右图1所示。
(1)进水装置。进水装置的作用是均匀分布进水于交换器的过水断面上,所以也称布水装置,它的另一个作用是均匀收集反洗排水。由于这种设备运行时树脂层上方有较厚的水垫层,因此对进水装置要求不高。
(2)排水装置。排水装置的作用是均匀收集处理好的水,也起均匀分配反洗进水的作用,所以也称配水装置。一般对排水装置集水的均匀性要求较高,常用的排水装置有穹形孔板石英砂垫层式、多孔板加水帽式等。
(3)再生液分配装置。再生液分配装置。应能保证再生液均匀地分布在树脂层面上。
直按冲击树脂层面造成凹凸不平,从而使水流在交换器断面上均匀分布。
2、交换器的运行
顺流再生离子交换器的运行通常分为五步,从交换器失效后算起为反洗、进再生液、置换、正洗和制水。这五个步骤组成交换器的一个运行循环,称运行周期。
(1)反洗。交换器中的树脂失效后,在迸再生液之前,常先用水自下而上进行短时间强烈的反冲洗。反洗的目的是:松动树脂层以及清除树脂上层中的悬浮物、碎粒。反洗水的水质应不污染树脂。对于阳离子交换器可用清水,阴离子交换器可用阳离子交换器的出水,或者采用该交换器上次再生时收集起来的正洗水。反洗也可以依据具体情况在运行几个周期后定期进行。这是因为有时在交换器中悬浮物的累积并不很快,而且树脂层并不是一下子压得很实,所以有时没必要每次再生前都要迸行反洗。
(2)进再生液。进再生液前,先将交换器内的水放至树脂层表面以上约100~200mm处,然后用一定浓度的再生液以一定流速自上而下流过树脂层。再生是离子交换器运行操作中很重要的一环。影响再生效果的因素很多,如再生剂的种类、纯度、用量、浓度、流速。温度等。
(4)正洗。置换结束后,为了清除交换器内残留的再生液和置换出的离子,应用运行时的进水自上而下清洗树脂层。正洗一直进行到出水水质合格为止。正洗水量一般为树脂层体积的3~10倍,因设备和树脂不同而有所差异。
(5)制水。正洗合格后即可投人正常运行阶段,即制水阶段,一级阳离子交换器运行的流速一般控制在20~30m/h。此流速与进水水质、交换剂的性质有关,如进水中离子浓度越大,则流速应控制得越小。每个离子交换器的最优运行条件可通过调整试验来确定。