近幾十年以來,混床離子交換技術一直作為超純水制備的標準工藝。由于其需要周期性的再生且再生過程中消耗大量的化學藥品(酸堿)和工業純水,并造成一定的環境問題,因此需要開發無酸堿超純水系統。
正因為傳統的離子交換已經越來越無法滿足現代工業和環保的需求,于是將膜、樹脂和電化學原理相結合的EDI技術成為水處理技術的一場革命。其離子交換樹脂的的再生使用的是電能,而不再需要酸堿,因而更滿足于當今世界的環保要求。
自從1986年EDI膜堆技術工業化以來,已安裝了數千套EDI系統,尤其在制藥、半導體、電力和表面清洗等工業中得到了大力的發展,同時在廢水處理、飲料及微生物等領域也得到廣泛使用。
混床是混合離子交換柱的簡稱,是針對離子交換技術所設計的設備。所謂混床,就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中,對流體中的離子進行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大,所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例為1:2,也有裝填比例為1:1.5的,可按不同樹脂酌情考慮選擇。混床也分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進行,再生時樹脂不移出設備以外,且陽、陰樹脂同時再生,因此所需附屬設備少,操作簡便。 混床處理工藝的設備包括混合離子交換器和體外再生設備。其中體外再生設備主要包括樹脂分離器、陰(陽)樹脂再生器、樹脂貯存塔、混雜樹脂塔和酸堿再生設備。國內混床處理工藝主要特點體現在樹脂分離再生工藝上。樹脂的分離再生工藝有三種。
超純水制造歷史進程:
階段:預處理過濾器——>陽床——>陰床——>混合床
第二階段:預處理過濾器——>反滲透——>混合床
目前階段:預處理過濾器——>反滲透——>EDI(無需酸堿)
設備優點
1、出水水質優良,出水pH值接近中性。
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)對混床出水水質影響不大。
3、間斷運行對出水水質的影響小,恢復到停運前水質所需的時間比較短。
4、回收率達到99%
構成及性能
混床外殼制作材質有玻璃鋼、有機玻璃、不銹鋼、碳鋼、防腐等,外型為園柱型,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,陰床裝載強堿陰離子交換樹脂,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不同多級別石英砂承托層(現不建議這樣做,因為酸洗的時候石英砂和酸會產生化學反應,對水質造成影響),逆流再生固定床樹脂頂層有200 mm厚壓脂層樹脂(特殊的樹脂用來覆蓋下面的樹脂)。有機玻璃柱運行壓力≤0.15MPa,其他材質的設備運行壓力≤0.6MPa。陽床配備有酸箱、酸泵再生系統,陰床配備有堿箱、堿泵再生系統。
混床再生
再生前的準備 :
1、檢查失效混床各閥門關緊。
2、再生水箱高水位,混床酸、堿計量箱液位高。
3、一級除鹽系統運行正常,壓縮空氣充足,并與值長聯系準備用氣。
4、壓力表、流量表、溫度表等投入正常運行。